ГОСТ 28353.2-89

ГОСТ 28353.2−89 은. 유도 플라즈마 원자발광분석법

ГОСТ 28353.2−89

그룹 B59

국가간 표준

은

유도 플라즈마를 이용한 원자발광분석법

Silver. Method of atomic-emission analysis with inductive plasma

МКС 39.060
77.120.99
ОКСТУ 1709

시행일 1991−01−01

정보 자료

1. 개발 및 제출: 소비에트 연방 각료위원회 산하 귀금속·다이아몬드 총국 및 소련 비철금속 산업부

개발자

유.아.카르포프, 화학박사(책임자); 오.아.시랴예바, 화학박사(후보); 엘.엔.리자노바, 화학박사(후보); 이.엔.블라디미르스카야; 에스.브이.소콜로프; 테.데.고르노스타에바, 화학박사(후보); 엘.브이.포타니나

2. 1989년 11월 29일 제3523호 소비에트 연방 제품품질 및 표준관리 국가위원회 결의로 승인·시행

3. 최초 제정

4. 참조 규정·기술 문서

참조된 규정문서 표기	항목, 절 번호
ГОСТ 123–98	2
ГОСТ 849–97	2
ГОСТ 859–2001	2
ГОСТ 1089–82	2
ГОСТ 1770–74	2
ГОСТ 3640–94	2
ГОСТ 6008–90	2
ГОСТ 6835–2002	2
ГОСТ 10157–79	2
ГОСТ 10928–90	2
ГОСТ 11125–84	2
ГОСТ 12342–81	2
ГОСТ 13610–79	2
ГОСТ 14261–77	2
ГОСТ 14262–78	2
ГОСТ 14836–82	2
ГОСТ 14837–79	2
ГОСТ 17614–80	2
ГОСТ 22861–93	2
ГОСТ 25336–82	2
ГОСТ 28353.0−89	1; 3.1; 3.2.1; 6
ГОСТ 29169–91	2
ГОСТ 29227–91 — ГОСТ 29230–91	2
ТУ 6−09−03−462−78	2
ТУ 6−09−1678−86	2
ТУ 6−09−2024−78	2
ТУ 48−1-10−87	2

5. 유효기간 제한은 межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации(국제 기준위원회) 프로토콜 N 5−94에 따라 해제됨(ИУС 11−12−94)

6. 재발행. 2005년 12월.


본 표준은 은의 불순물인 금, 구리, 철, 백금, 팔라듐, 로듐, 비스무트, 납, 안티몬, 아연, 코발트, 니켈, 비소, 텔루륨 및 망간을 유도 고주파 플라즈마를 이용한 원자발광분석법으로 결정하는 방법을 규정한다. 대상은 은의 질량분율이 최소 99.9%인 경우이다.

본 표준은 고순도 은에는 적용되지 않는다.

이 방법은 시료 원자를 유도 고주파 플라즈마에서 여기시키고 분석 대상 시료 용액을 플라즈마에 분무하여 측정하려는 원소의 분석 스펙트럼선 강도를 측정하는 데 기초한다. 선의 강도와 용액 내 원소의 질량농도와의 관계는 교정곡선을 통해 설정한다.

이 방법은 표 1에 제시된 범위 내에서 불순물의 질량분율을 결정할 수 있다.

표 1

분석 원소	질량분율, %
금	0.0001 ~ 0.01
구리	0.0002 ~ 0.01
철	0.0001 ~ 0.01
백금	0.0003 ~ 0.01
팔라듐	0.0001 ~ 0.01
로듐	0.0002 ~ 0.01
비스무트	0.0003 ~ 0.01
납	0.0005 ~ 0.01
안티몬	0.0005 ~ 0.01
아연	0.0001 ~ 0.01
코발트	0.0002 ~ 0.01
니켈	0.0001 ~ 0.01
비소	0.0005 ~ 0.01
텔루륨	0.0003 ~ 0.01
망간	0.0001 ~ 0.01

분석 결과의 오차 한계(신뢰수준 0.95)는 표 2에 제시되어 있다.

표 2

불순물 질량분율, %	오차 허용범위 (신뢰수준 0.95), %
0.00010	±0.00006
0.00030	±0.00015
0.0005	±0.0002
0.0010	±0.0003
0.0030	±0.0005
0.0050	±0.0007
0.0100	±0.0015

1. 일반 요구사항

분석 방법의 일반 요구사항 및 안전 요구사항은 ГОСТ 28353.0을 따른다.

2. 장비, 시약 및 재료

스펙트럼 분석 장비(스펙트럼-분석 콤플렉스): 고주파 발생기(출력 0,8−1,5 кВт), 분무식 시스템이 장착된 플라즈마 버너, 퀀텀미터(폴리크로매이터) 또는 역선 분산이 0,5 нм/мм 이상인 단색계(모노크로메이터)와 방출 강도를 광전 방식으로 기록하는 검출기, 컴퓨터 제어장치, 디스플레이 및 인쇄장치.

아르곤(기체) — ГОСТ 10157에 따름.

분석용 저울(2급).

온도 조절기(900 °C) 장착 뮤펠 전기로.

닫힌 스파이럴 가열을 가진 전기레인지.

아게이트 절구.

유리 비커 용량 50, 100, 200, 250 및 300 см — ГОСТ 25336에 따름.

유리 플라스크(플라스크) 용량 25, 50, 100 см — ГОСТ 25336에 따름.

코런드(산화알루미늄) 도가니.

피펫(용량) 1, 2, 5 및 10 см(눈금) — ГОСТ 29169, ГОСТ 29227– ГОСТ 29230에 따름.

용량 플라스크(비커) 25, 50 및 100 см — ГОСТ 1770에 따름.

탈회지 필터(페이퍼) «블루 리본», «화이트 리본» — ТУ 6−09−1678에 따름.

초순도 염산 — ГОСТ 14261에 따름; 희석액 비율 1:1, 1:5, 1:10 및 1:100.

초순도 질산 — ГОСТ 11125에 따름; 희석액 비율 1:1, 1:10.

초순도 황산 — ГОСТ 14262에 따름; 희석액 비율 1:9.

과산화 바륨(초순도) — ТУ 6−09−03−462에 따름.

고순도 은 — ТУ 48−1-10에 따름.

금 — ГОСТ 6835.

카르보닐 철(전기·전자용) — ГОСТ 13610에 따름.

구리 — ГОСТ 859.

비스무트 — ГОСТ 10928.

고순도 납 — ГОСТ 22861.

아연 — ГОСТ 3640.

안티모니(안티몬) — ГОСТ 1089.

코발트 — ГОСТ 123.

니켈 — ГОСТ 849.

텔루르 — ГОСТ 17614.

분말 팔라듐 — ГОСТ 14836*.
______________
* 러시아 연방 영토 내에서는 ГОСТ 31291–2005가 시행 중입니다. — 데이터베이스 제작자의 주.

망간(금속) — ГОСТ 6008.

고순도 금속 비소 — НТД에 따름.

분말 백금 — ГОСТ 14837*.
______________
* 러시아 연방 영토 내에서는 ГОСТ 31290–2005가 시행 중입니다. — 데이터베이스 제작자의 주.

분말 로듐 — ГОСТ 12342 또는 3염화 로듐(사수화물) — ТУ 6−09−2024에 따름.

은 조성의 표준 시료(표준 샘플).

비스무트, 구리, 니켈, 납, 철, 코발트 및 비소를 각각 1 мг/см 함유하는 용액: 각 금속 시료를 100 mg 취해 질산(1:1) 용액 10 см에 가열하여 용해시킨다. 용액을 질소 산화물 제거될 때까지 끓인 후 용액을 100 см용량의 눈금 플라스크로 옮기고 물로 정용한 다음 혼합한다.

금, 백금, 안티모니 및 텔루르를 각각 1 мг/см 함유하는 용액: 각 금속 시료 100 mg을 염산과 질산의 혼합액(3:1) 20 см에 가열하여 용해시킨다. 용액을 부피가 3−5 см가 되도록 증발시킨 후 염산(1:5) 용액 20 см를 가하여 100 см용량 눈금 플라스크로 옮긴 뒤 동일한 염산 용액으로 정용하고 혼합한다.

아연과 망간이 각각 1 mg/cm³ 함유된 용액: 나열된 각 금속의 약량 100 mg을 염산(1:1) 10 cm³에 가열하여 용해한다. 용액을 용량 100 cm³ 부피플라스크로 옮기고 염산(1:5) 용액으로 눈금선까지 맞춘 후 혼합한다. 팔라듐이 1 mg/cm³ 함유된 용액: 팔라듐 시료 100 mg을 질산 10 cm³에 가열하여 용해하고 용액을 부피 3–5 cm³가 될 때까지 졸인다. 염산(1:5) 용액 20 cm³를 가하고 용액을 용량 100 cm³ 부피플라스크로 옮긴 뒤 같은 염산 용액으로 눈금선까지 맞추고 혼합한다. 로듐이 1 mg/cm³ 함유된 용액은 다음 방법들 중 하나로 제조한다: 1) 로듐(분말 형태) 약량 100 mg을 과산화바륨을 5배량 넣어 충분히 혼합하고 석영 유사(아가트) 절구에서 갈아 입자화한 뒤, 코룬덤 도가니로 옮겨 무플(무퍼스) 가열로에 도가니를 차가운 상태에서 넣고 800–900 ℃에서 2–3시간 소결한다. 소결물을 냉각시키고 200 cm³ 비이커로 옮겨 물로 적신 다음 염산(1:1) 용액에 완전히 녹인다. 염산에 소결물이 완전히 용해되지 않으면 소결과 용해 과정을 반복한다. 얻은 용액을 물로 50 cm³까지 희석하고 황산(1:9) 용액을 여러 번 나누어 가하면서 교반하여 황산바륨을 침전시킨다. 용액을 60–70 ℃로 가열한다. 2–3시간 후 황산바륨의 침전이 완전한지 확인하고 ‘청색 리본’ 필터 또는 이중 ‘백색 리본’ 필터로 여과하여 용량 100 cm³ 부피플라스크로 옮긴다. 여과지 위의 침전물은 뜨거운 염산(1:5) 용액으로 4–5회, 이어서 뜨거운 물로 5–6회 세척한다. 용액을 염산(1:5) 용액으로 눈금선까지 맞추고 혼합한다. 2) 삼염화로듐(RhCl3) 273.4 mg을 약한 가열하에 염산(1:1) 20 cm³에 용해하고 용액을 냉각시킨 뒤 용량 100 cm³ 부피플라스크로 옮겨 염산(1:5) 용액으로 눈금선까지 맞추고 혼합한다. 용액 A: 용량 100 cm³ 부피플라스크에 금, 백금, 팔라듐, 로듐, 철, 구리, 비스무트, 텔루륨, 코발트, 니켈, 비소, 안티모니, 납, 아연 및 망간 용액을 각각 1 cm³씩 넣고 염산 20 cm³를 가한 다음 물로 눈금선까지 맞추고 혼합한다. 이때 1 cm³의 용액은 각 규정 원소를 각각 10 μg 함유하며, 약 한 달간 안정하다. 용액 B: 100 cm³ 용량의 메스 플라스크에 용액 A 10 cm³를 넣고 염산(1:5)으로 눈금까지 맞춘 후 혼합한다. 용액 1 cm³에는 각각의 측정 원소가 1 µg씩 들어 있으며, 사용 당일에 조제한다. 3. 분석 준비 3.1. 은을 분리하지 않고 시료 준비 분석을 수행하기 위해 각각 0.5–1.0 g의 은 시료 두 개를 취하고 각각을 50–100 cm³ 용량의 비커에 넣어 ГОСТ 28353.0에 따라 은 표면을 세척한다. 시료는 약한 가열 하에서 질산(1:1) 용액 10 cm³로 용해한다. 은이 용해된 후 물 10 cm³를 가하고, 이 용액을 이중 필터(“블루 리본”)를 통해 50–100 cm³ 용량의 플라스크로 여과하되, 여과 시 불린(매세레이션한) 종이를 추가하고 금과 로듐을 포함한 침전물을 질산(1:10) 용액으로 세척한다. 용액을 50–100 cm³ 메스 플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 맞춰 섞는다(용액 1). 용액 1은 비소, 비스무트, 구리, 코발트, 철, 망간, 니켈, 납, 팔라듐, 백금, 텔루륨 및 아연 함량을 분석하는 데 사용한다. 여과지와 침전물은 50 cm³ 용량 비커에 넣고 염산과 질산의 혼합물(3:1) 5 cm³를 첨가한 뒤 약한 가열로 5–10분간 처리한다. 이어 염산(1:5) 용액 5 cm³를 넣고 용액을 50 cm³ 용량의 플라스크로 여과한다. 여과지는 염산(1:10) 용액으로 세척한다. 용액을 25 cm³ 용량 메스플라스크로 옮기고 물로 눈금까지 맞춰 섞는다(용액 2). 용액 2는 금 함량 분석에 사용한다. 시료 준비의 전 단계에 걸쳐 시약의 청정도를 확인하기 위해 두 건의 대조실험을 병행 실시한다. 3.2. 은을 분리하여 시료 준비 3.2.1. 분석을 위해 각각 0.5–2.0 g의 은 시료 두 개를 취하고 각각을 250 cm³ 용량 비커에 넣어 ГОСТ 28353.0에 따라 은 표면을 세척한다. 비커에 질산(1:1) 용액 10 cm³를 붓고 약한 가열로 시료를 용해한다. 은이 완전히 용해된 후 염산 5 cm³를 가하여 금과 로듐을 약한 가열로 3–5분간 용출시킨다. 용액을 뜨거운 물로 150–200 cm³까지 희석한 뒤 즉시 “블루 리본” 필터(사전에 염산(1:100) 뜨거운 용액으로 4–5회, 뜨거운 물로 2–3회 세척한 것)를 통해 300 cm³ 용량 비커로 여과하되, 염화은 침전물을 필터로 옮기지 않도록 한다. 침전물은 염산(1:100) 뜨거운 용액으로 5–6회 데칸트 방법으로 세척한다. 여과액(여과액 1)은 중간 가열로 2–3 cm³가 될 때까지 농축한다. 3.2.2. 여과에 사용한 필터는 염화은 침전물이 들어있는 비커에 넣고 황산과 질산을 각 10 cm³씩 첨가한다. 시료는 거친 반응이 중단될 때까지 상온에서 방치한 다음, 황산 무수물의 짙은 증기가 발생할 때까지 가열한다. 비커를 화구 전면으로 옮기고 비커 벽을 따라 질산 4–5 방울을 조심스럽게 첨가한 뒤 다시 황산 무수물의 짙은 증기가 발생할 때까지 가열한다. 질산 첨가 작업을 용해가 완료될 때까지 반복한다. 용액을 축류하여 습염(salty residues) 상태까지 농축하고 냉각한 뒤 질산 10 cm³, 뜨거운 물 100 cm³를 넣고 염이 용해될 때까지 가열한다. 용액에 염산 3 cm³를 더한 다음 즉시, 3.2.1항에서 준비한 것과 동일하게 준비된 “블루 리본” 필터를 통해 1의 농축 여과액이 들어있는 비커로 여과한다. 침전물은 염산(1:100) 뜨거운 용액으로 6–7회 데칸트 세척한다. 여과액은 중간 가열로 2–3 cm³가 될 때까지 농축한다. 농축 후 잔류물에 염산 3 cm³를 가하고 용액을 25–50 cm³ 용량의 메스플라스크로 옮긴 뒤 비커를 물로 세척한다. 용액을 염산(1:5) 용액으로 눈금까지 맞추고 혼합한다. 이 용액을 분석에 사용한다. 시료 준비의 전 단계에 걸쳐 시약의 청정도를 확인하기 위해 두 건의 대조실험을 병행 실시한다. 3.3. 대조(비교) 용액의 조제 3.3.1. 은에서 은을 분리하지 않고 불순물을 정량할 때는 은 합성 표준물질을 용해하여 얻은 비교용액을 사용한다. 이를 위해 불순물의 예상 질량분율보다 작고 큰 불순물 함량을 가진 표준 시료를 각각 0.5–1.0 g씩 두 개 취한다. 시료 용해 및 용액 조제는 3.1항에 따라 시료 준비와 동시에 실시한다. 3.3.2. 은을 분리하여 불순물을 정량할 때는 용액 A와 B로부터 조제한 비교용액을 사용한다. 결정 원소의 질량농도 0.01; 0.03; 0.05; 0.10; 0.20; 0.40 및 1.00 µg/cm³의 비교용액은 50 cm³ 용량 메스플라스크에 용액 A 또는 B의 알리쿼트를 도입(표 3 참조)하고 염산(1:5) 용액으로 눈금까지 맞춘 후 혼합하여 조제한다. 표 3 - 비교용액 / 도입하는 용액 A 또는 B의 부피 (cm³) / 원소의 질량농도 (µg/cm³) - 용액 B - PC-1: 0.5 cm³ → 0.01 µg/cm³ - PC-2: 1.5 cm³ → 0.03 µg/cm³ - PC-3: 2.5 cm³ → 0.05 µg/cm³ - PC-4: 5.0 cm³ → 0.10 µg/cm³ - 용액 A - PC-5: 1.0 cm³ → 0.20 µg/cm³ - PC-6: 2.0 cm³ → 0.40 µg/cm³ - PC-7: 5.0 cm³ → 1.00 µg/cm³ 4. 분석 수행 스펙트럼 분석 장비를 가동 준비하고 장비 사용 작업 지침에 따라 분석 신호 측정을 수행한다. 분석 스펙트럼 선의 파장은 표 4에 제시되어 있다. 표 4 - 측정 원소 / 파장 (nm) - 금 (Au) — 242.80 - 구리 (Cu) — 324.75 - 철 (Fe) — 238.20 - 백금 (Pt) — 265.94 - 팔라듐 (Pd) — 363.47; 340.46 - 로듐 (Rh) — 343.49 - 비스무트 (Bi) — 223.06 - 납 (Pb) — 220.35 - 안티몬 (Sb) — 206.83 - 아연 (Zn) — 213.86 - 코발트 (Co) — 228.62 - 니켈 (Ni) — 231.60 - 비소 (As) — 193.70 - 텔루륨 (Te) — 214.28 - 망간 (Mn) — 257.61 비교용액들을 순차적으로 플라즈마에 도입하고, 특수 소프트웨어를 이용해 최소제곱법으로 각 측정 원소에 대한 검량곡선을 근사하는 다항식 계수를 계산하여 컴퓨터의 장기 기억장치에 입력한다. 검량곡선은 다음 좌표계로 획득한다: 측정 원소의 분석선 강도에서 대조실험용 용액의 같은 파장에서의 스펙트럼 방사 강도를 차감한 값 — 비교용액들에서의 원소 질량농도. 시료 용액을 플라즈마에 도입하여 해당 원소의 분석선 강도를 측정한다. 프로그램에 따라 각 용액에 대해 강도 측정을 3회 수행하고 평균값을 구한 뒤, 검량곡선을 이용해 시료 용액 중 원소의 농도(µg/cm³)를 산출한다. 참고. 질산계 용액에서 염산계 용액으로, 또는 그 반대로 분석 모드를 전환할 때에는 분무 시스템을 질산(1:10) 용액과 물로 충분히 세척하여 은 이온 또는 염화 이온에 대해 음성 반응이 나올 때까지 헹구어야 한다. 5. 결과 처리 5.1. 측정 원소의 질량분율(w, %)은 다음 식으로 계산한다. (식 이미지) 여기서 - c — 시료 분석액 중 측정 원소의 질량농도, µg/cm³; - V — 시료 용액의 부피, cm³; - m — 시료의 취시 질량, g. 분석 결과는 각각 별도 시료 취시로 수행한 두 개의 병행 측정값의 산술평균으로 한다. 5.2. 병행 측정의 차(두 병행 측정값 중 큰 값과 작은 값의 차) 및 분석 결과의 차(두 분석 결과 중 큰 값과 작은 값의 차)는 신뢰수준 0.95로 정해진 표 5의 절대 허용차를 초과해서는 안 된다. 표 5 - 원소의 질량분율 (%) / 절대 허용 차이 (%) - 0.00010 — 0.00008 - 0.0003 — 0.0002 - 0.0005 — 0.0003 - 0.0010 — 0.0005 - 0.0030 — 0.0005 - 0.0050 — 0.0006 - 0.0100 — 0.0007 중간값에 대해서는 허용차를 선형 보간법으로 계산한다. 6. 분석 정확도 관리 분석의 정확도 관리는 ГОСТ 28353.0에 따라 은 조성 표준물질을 이용하여 수행한다.