ГОСТ 3221-85
ГОСТ 3221–85 1차 알루미늄. 분광 분석 방법 (개정 N 1 포함)
ГОСТ 3221−85
그룹 B59
국가 간 표준
1차 알루미늄
분광(스펙트럼) 분석 방법
Primary aluminium. Methods of spectral analysis
МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709
시행일 1986−07−01
정보 자료
1. 소련 비철금속공업부에서 개발 및 제출
개발자(작성자)
В.П.Киселев, 공학박사(후보) 기술과학;
2. СССР 국가 표준위원회(ГОССТАНДАРТ) 결정
3. 검토 주기 — 5년
4. 참조 규범·기술 문서
| 참조된 규범 문서 표기 |
항 번호 |
| ГОСТ 8.315−97 |
1.1 |
| ГОСТ 8.326−89 | 4.2 |
| ГОСТ 61–75 |
4.1 |
| ГОСТ 84–76 |
4.1 |
| ГОСТ 244–76 |
4.1 |
| ГОСТ 1465–80 |
4.1 |
| ГОСТ 1770–74 |
4.1 |
| ГОСТ 3118–77 |
4.1 |
| ГОСТ 3773–72 |
4.1 |
| ГОСТ 4160–74 |
4.1 |
| ГОСТ 5556–81 |
4.1 |
| ГОСТ 6709–72 |
4.1 |
| ГОСТ 10691.0−84 — |
4.1 |
| ГОСТ 11069–2001 |
4.7.1 |
| ГОСТ 12697.1−77 — |
4.7.2 |
| ГОСТ 17299–78 |
4.1 |
| ГОСТ 18300–87 |
4.1 |
| ГОСТ 19627–74 |
4.1 |
| ГОСТ 25086–87 |
4.7.2 |
| ГОСТ 25664–83 |
4.1 |
| ГОСТ 28498–90 |
4.1 |
5. 유효기간 제한은 Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации의 프로토콜 N 5−94에 의해 해제됨 (ИУС 11−12−94)
6. 발행 (2005년 8월) — 개정 N 1 포함, 해당 개정은 1990년 8월에 승인됨 (ИУС 11−90)
이 표준은 사진 및 광전 방식으로 스펙트럼을 기록하여 1차 알루미늄(고순도 및 기술적 순도)에서 규소(질량분율 0,0007–0,6%), 철(0,0007–0,6%), 구리(0,0007–0,02%), 티타늄(0,0007–0,02%), 아연(0,0007–0,15%), 망간(0,0007–0,02%), 마그네슘(0,0007–0,02%), 크롬(0,0007–0,01%), 바나듐(0,0007–0,01%), 나트륨(0,0005–0,03%)을 분광법으로 정량하는 방법을 규정한다.
방법은 알루미늄 원자와 불순물 원자를 전기 방전에 의해 여기시키고, 방사선을 스펙트럼으로 분해하여 스펙트럼선의 세기 또는 세기의 로그에 비례하는 분석 신호를 기록한 후 교정 특성(교정 곡선)을 이용하여 시료의 원소 질량분율을 결정하는 데 기초한다.
1. 일반 요구사항
1.1. 교정 특성은 각 원소에 대해 해당 표준 시료(СО)에 따라 그래픽 또는 계산 방법으로 설정하며, 이들 표준 시료는
1.2. 스펙트럼 기록 방식 — 사진법 및 광전법.
1.3. 고순도 알루미늄 분석을 위한 시료 준비 및 분석은 별도의 장비를 사용해야 한다. 실험실 공간에는 분진 및 기타 오염물질을 제거하는 공기 정화 설비가 설치되어야 하며, 실내 온도와 습도는 규정값으로 유지되어야 한다.
(개정판, 개정 N 1).
2. 시료 채취
2.1. 용융 금속으로부터의 시료 채취
시료는 용융 금속을 흑연 또는 주철로 된 밀폐 가능한 주형(코킬)에 부어 채취한다. 주형 내부 표면 및 시료를 채취하는 국자(로취)의 표면은 검출 대상 원소로부터 시료가 오염되는 것을 방지해야 한다. 주형의 구조는 자유롭다. 주형의 구조 및 시료 채취 전 준비는 수축공, 균열 및 돌기(리브)가 없는 균질한 형태와 크기의 시료를 얻을 수 있도록 해야 한다.
채취된 시료에는 해당 번호를 새겨야 한다.
2.1.1. 기술적 순도의 알루미늄 분석용 시료는 직경 5−6 mm로 채취한다.
2.1.2. 고순도 알루미늄 분석용 시료는 직경 8−10 mm로 채취한다.
2.1.3. 아르곤 퍼지(가스 세정)를 사용하는 콴토미터(квантометр)에서 분석을 수행할 경우 시료는 스탠드 구조, 표준시료(СО)의 형태 및 크기에 따라 직경 및 높이 30−50 mm로 채취한다.
2.1.4. (삭제, 개정 N 1).
2.2. 잉곳 및 기타 1차 알루미늄 반제품으로부터의 시료 채취
2.2.1. 잉곳 및 기타 1차 알루미늄 반제품의 화학 조성 관리를 위해 시료는 규정문서에 따라 봉(막대), 스트립, 디스크 또는 기타 형태로 채취한다.
2.2.2. 시료는 균질해야 한다. 시료의 분석용 표면에는 수축공, 슬래그 포함물 및 기타 결함이 없어야 한다.
3. 분석을 위한 시료 준비
3.1. 분석에는 다음 크기의 시료(연마 후)를 사용한다: 원형 또는 사각 단면의 봉(직경 5∼50 mm), 길이 35−120 mm, 디스크, 두께가 최소 5 mm인 스트립. 표준시료(СО)의 크기에 맞는 다른 치수의 시료 사용도 허용된다.
3.2. 분석 대상 표면(АО) 및 표준시료(СО)는 선반이나 밀링 머신에서 평면, 원뿔 또는 반구형으로 연마한다(직경 5−10 mm의 시료는 기계식 커터로 절단하거나 줄로 연마할 수 있음). 표면은 수축공 및 슬래그 포함물이 없는 균질한 상태가 될 때까지 연마한다.
(개정판, 개정 N 1).
3.3. 분석에는 쌍을 이룬 시료(АО) 또는 스펙트럼용 고순도 탄소(흑연)로 된 대전극(противоэлектрод)을 사용하는 AO를 사용한다.
3.3.1. 스펙트럼용 고순도 흑연 대전극(직경 6 mm)은 반구형(곡률 반경 3−4 mm) 또는 연마각 40−60°의 절단 원뿔형(바닥면 지름 1.5−2 mm)으로 연마한다.
3.4. AO 및 СО의 측면 표면으로부터 오염물이 방전에 유입되는 것을 방지하기 위해 시료의 끝단은 정류한 에틸 알코올로 닦아야 한다.
(개정판, 개정 N 1).
3.4.1−3.4.2. (삭제, 개정 N 1).
3.5. 나트륨 질량분율 및 고순도 알루미늄에서의 철·규소·티타늄의 최소 검출값을 결정할 때에는 시료를 10−15분 동안 염산(1:5) 용액에서 침식(에칭)할 것을 권장한다. 용액을 오염시키지 않는 용기를 사용해야 한다.
다음 번 에칭을 수행할 때에는 이전에 에칭된 부분을 제거한다.
(개정판, 개정 N 1).
3.5.1. (삭제, 개정 N 1).
3.6. AO 및 СО의 분석 전 준비는 동일해야 한다.
4. 사진 기록 방식 분광 분석법
4.1. 장비, 재료, 시약
스펙트로그래프 유형: ИСП-30, СТЭ-1, ДФС-452.
발전기(제너레이터) 유형: ИГ-3, ИВС-23, ИВС-28, ДГ-2, Аркус, УГЭ-4.
스펙트로프로젝터 유형: ПС-18, SP-2, ДСП-2.
마이크로포토미터 유형: МФ-2, МД-100, ИФО-460.
9단계 감쇠기(Ослабители) 설치.
성형된 고순도 흑연 전극(특수청정) 마크: ОСЧ-7−3, ОСЧ-7−4.
분광 분석용 사진 플레이트(포토플레이트) 유형: ПФС-01 (СП-1); ПФС-03 (СП-2); ПФС-02 (СПЭС); "микро" — ГОСТ 10691.0 —
사진 플레이트 처리용 포토큐벳 또는 기타 용기.
사진 플레이트 건조용 건조 캐비닛 또는 전기 타월 등(공기 가열 온도 최대 30 °C를 보장). 실내용 냉난방기(에어컨) 유형: КС-4−12Б, КА-6А, БК-2500 등.
실험실용 온도계(термометр) —
선반(토카르) 기종: ТВ-16, ТВ-14 등.
시료 연마용 기계: КП-35형.
흑연 대전극을 반구형 또는 원뿔형으로 연마할 수 있는 연마 장치.
알루미늄 시료 평탄 절단용 길로틴형 칼.
수동 및 탁상형 바이스.
줄(파일) 유형: 2820−0016, 2820−0021, 2820−0022, 2820−0026, 2820−0027 —
전극홀더(전극지지대)는 그 구조와 재료가 분석 방전간격으로 검출 대상 원소가 유입되는 것을 배제하도록 제작되어야 한다.
광학 부품 청소용 바티스트(면직물): 조각 크기 200х200 mm — 기기 1대당, 교체 주기 3개월.
기기 및 발전기 닦는 용도 플란넬: 조각 크기 300х300 mm — 기기 1대당, 교체 주기 3개월.
AO 닦는 용도 면직물: 직경 5−10 mm 시료 100개당 조각 크기 200х200 mm; 직경 30−50 mm 시료 50개당 조각 크기 200х200 mm.
실험실 계량기구(실린더, 눈금실린더, 플라스크) —
정류 에틸 알코올(에탄올) —
정류를 통해 정제된 기술용 에틸 알코올(증류하여 정제한 것)의 사용은
흡습성 솜(면) —
현상액(프로세서)은 두 가지 용액으로 구성된다.
용액 A
метол(파라메틸아미노페놀 황산염) —
아황산나트륨(나트륨 설파이트, 결정형) — 110 g;
하이드로퀴논(파라다이옥시벤젠) —
증류수 —
탄산나트륨(10수화물) —
브롬화칼륨 —
증류수 —
물질은 위에 기재된 순서대로 차례로 용해시킨다.
현상 전에 용액 A와 B를 같은 부피로 혼합한다.
정착액:
증류수 —
티오황산나트륨(히포설파이트) 결정 —
염화암모늄 —
아세트산 용액:
아세트산 —
증류수 —
염산 —
표준시료: 국가표준시료(ГСО), 산업표준시료(ОСО), 기업표준시료(СОП).
사용하는 표준시료 및 분석시료의 길이는 직경 5–10 mm인 경우 35 mm 미만이어서는 안 되며, 직경 30–50 mm인 경우 15 mm 미만이어서는 안 된다.
4.2. 계측기 및 장비는 본 표준에서 제시한 계측학적(계량학적) 특성과 기술적 특성보다 뒤떨어지지 않는 것을 사용하여도 된다. 또한 시약은 위에 기재된 것과 동등하거나 그 이상의 품질이어야 한다. 계측기는 검사(국가 또는 부서별)를 받았거나
________________
* 러시아 연방 영토에서는 ПР 50.2.009−94가 적용된다.
4.3. 사진 플레이트 처리 권장 조건
현상액의 온도는 (20±1) °C이어야 한다.
처리 순서: 사진 플레이트를 현상한 후 흐르는 물로 세척하고 10–15초 동안 아세트산 용액에 담근 뒤 다시 물로 헹구고 표면 비노출부가 완전히 투명해질 때까지 정착액에 담근다. 그 후 플레이트를 철저히 물로 세척하고 건조시킨다.
사진 플레이트의 현상은 플레이트 종류에 따라 붉은 빛 아래 또는 암실에서 수행한다. 현상 중에는 현상액의 혼합을 위해 큐벳을 부드럽게 흔들어야 한다. 정착은 현상과 동일한 조건에서 시작하며, 2–3분 후에는 일반 조명하에서 계속할 수 있다.
4.1–4.3. (수정된 판, Изм. N 1).
4.4. 분석 수행
4.4.1. 분광의 사진기록을 포함한 분석 조건은 부록 1의 표 1에 제시되어 있다. 분광선의 파장과 해당 원소 질량분율의 범위는 표 1에 나와 있다.
표 1
| 분석 원소 |
분석 원소의 파장, нм |
간섭 원소 |
원소 질량분율 범위, % |
| 바나듐 |
437,92 |
철 |
0,003−0,01 |
| 318,54 |
위와 같음 |
0,001−0,01 | |
| 318,40 |
위와 같음 |
0,001−0,01 | |
| 철 |
371,99 |
— |
0,0005−0,5 |
| 302,06 |
크롬 |
0,0003−0,3 | |
| 275,40 |
위와 같음 |
0,1−1,0 | |
| 274,32 |
니켈 |
0,1−1,0 | |
| 259,94 |
— |
0,03−1,0 | |
| 248,33 |
— |
0,0005−1,0 | |
| 239,56 |
— |
0,1−1,0 | |
| 규소 |
390,55 |
철 |
0,1−1,0 |
| 298,76 |
— |
0,5−1,0 | |
| 288,16 |
— |
0,0005−1,0 | |
| 251,61 |
티타늄 |
0,001−1,0 | |
| 250,69 |
— |
0,01−1,0 | |
| 마그네슘 |
518,36 |
— |
0,001−0,02 |
| 285,21 |
철 |
0,0005−0,02 | |
| 280,27 |
망간 |
0,001−0,02 | |
| 279,55 |
철 |
0,001−0,02 | |
| 279,08 |
— |
0,003−0,02 | |
| 망간 |
482,35 |
— |
0,001−0,02 |
| 403,08 |
갈륨, 철 |
0,0002−0,02 | |
| 294,92 |
텅스텐, 티타늄 |
0,001−0,02 | |
| 293,30 |
— |
0,005−0,02 | |
| 280,11 |
마그네슘, 철 |
0,0002−0,02 | |
| 260,57 |
— |
0,001−0,02 | |
| 259,37 |
철 |
0,001−0,02 | |
| 구리 |
510,55 |
철 |
0,001−0,03 |
| 327,40 |
— |
0,0003−0,03 | |
| 324,75 |
철, 티타늄 |
0,0003−0,03 | |
| — | 0,0003−0,03 | ||
| 나트륨 |
589,59 |
— |
0,001−0,03 |
| 589,00 |
— |
0,0003−0,02 | |
| 티타늄 |
365,35 |
철 |
0,002−0,03 |
| 337,28 |
— |
0,003−0,03 | |
| 334,90 |
— |
0,0001−0,03 | |
| 323,45 |
철 |
0,005−0,03 | |
| 크롬 |
425,43 |
— |
0,0001−0,005 |
| 359,35 |
철 |
0,001−0,01 | |
| 357,87 |
CN 밴드 |
0,003−0,01 | |
| 301,48 |
철 |
0,003−0,01 | |
| 아연 |
636,23 |
— |
0,001−0,1 |
| 481,05 |
— |
0,001−0,1 | |
| 334,50 |
— |
0,0002−0,1 | |
| 비교선: |
|||
| 1) 알루미늄 |
396,153 |
— |
|
| 394,403 |
— |
||
| 308,216 |
— |
||
| 305,993 |
— |
||
| 305,008 |
— |
||
| 293,6 |
— |
||
| 266,92 |
— |
||
| 265,249 |
— |
||
| 266,039 |
— |
||
| 237,841 |
— |
||
| 2) 분석선 근처의 배경 |
— |
— |
주석:
1. 제시된 선들 중에서 구체적 분석법에 따라 그 세기, 다른 선들과의 겹침(“간섭 원소”), 분광 장비의 유형, 사진감광재나 광증배관의 감도, 장비 캐리지에서 출력 슬릿을 배치할 수 있는 가능성 등을 고려하여 최적의 선을 선택한다.
2. 본 표준에서 정한 계측학적 특성보다 나쁘지 않은 경우에는 다른 분광선을 사용하는 것을 허용한다.
4.4.2. 보정곡선을 작성할 때에는 해당 원소의 질량분율 범위를 포함하는 최소 네 개 이상의 표준시료(СО)를 선택한다. 보정곡선을 표준시료의 값 범위를 넘어 외삽하는 것은 금지된다.
고순도 알루미늄 내 불순물의 질량분율을 결정할 때 및 모든 등급의 1차 알루미늄에서 나트륨의 질량분율을 결정할 때에는 각 СО와 АО로부터 적어도 세 개 이상의 스펙트럼을 촬영한다.
4.4.3. 사진 처리가 끝난 후 건조한 깨끗한 사진 플레이트를 마이크로포토미터로 광밀도를 측정한다. 분석선과 비교선의 암도(광학밀도) 를 측정한다(여기서 D — 해당 파장으로 사진 플레이트에 도달하는 빛의 세기의 로그에 비례한다). 분석 쌍 선의 암도 차
를 계산하고 두세 개의 스펙트럼에 대한 산술평균
를 구한다. 각 원소에 대해
좌표에 보정곡선을 작성한다. 여기서
는 해당 СО에서의 통제 원소의 질량분율이다. 이 보정곡선은 동일한 사진 플레이트에 СО 스펙트럼과 함께 촬영된 АО의 스펙트럼에 대해 원소 질량분율을 결정하는 데 적합하다.
분석선의 암도는 해당 사진유제 및 파장에 대한 특성곡선의 선형 구간 내에 있어야 한다. 분석선의 암도가 특성곡선의 선형 구간 밖에 있으면 스펙트럼 촬영 시 노출을 변경하거나 감도가 다른 사진플레이트를 사용해야 한다.
암도가 매우 작고 선과 배경 간의 암도 차가 작은 최소 검출량을 결정할 때에는 암도에서 직접 값을 얻지 않고, 저노출(언더노출) 영역에서 작성된 특성곡선을 사용하여 암도에서 광강도로 전환한다.
이 경우 보정곡선은 다음 좌표계에서 작성한다:
,
где — интенсивность линии определяемого элемента;
— 비교선 또는 제어선(요소의 선 근처의 배경)의 세기.
(수정된 편집, 수정 N 1).
4.4.4. 신속 분석을 수행할 때는 «고정 그래프법»(метод «постоянного графика»)을 사용할 수 있다.
기본 교정 특성은 해당 분광 장비에서 구체적인 방법을 도입할 때 설정한다.
이를 위해 각 표준시료(СО)의 스펙트럼을 서로 다른 5장의 포토 플레이트에 각기 최소 3개씩 촬영한다. 15회의 측정(각 표준시료에 대해 15개 스펙트럼)에 대한 산술평균값 <…>을 계산한다. 교정 그래프의 직선 구간을 결정하고, 직선 구간의 경계에 위치한 두 표준시료를 선택한다.
분석 대상 시료(АО)의 경우 작업용 포토 플레이트에서 선택한 표준시료의 스펙트럼을 3회, 분석시료(АО)의 스펙트럼을 2회 촬영한다. 표준시료 스펙트럼의 광도 측정 결과를 근거로 작업 그래프의 기울기 회전 각과 기본(주) 그래프에 대한 병행 이동량을 결정한다.
교정 특성(그래프 또는 표 형태)에 따라 분석시료(АО) 내의 제어 원소의 질량분율 값을 결정한다.
4.5. 결과 처리
4.5.1. 병행(단일) 결정(단일 측정)은 한 개의 스펙트럼(포토플레이트에 촬영한 스펙트럼 또는 광전 장치에서 얻은 스펙트럼)에서 얻은 분석 신호로부터 계산한 시료 내 성분의 질량분율 값을 말한다.
분석 결과는 두 번의 병행 측정의 산술평균값을 취한다.
(식 표기), (1)
단, (신뢰수준) 0.95 일 경우
(식 표기), (2)
여기서 — 두 병행 측정 결과 사이의 절대 허용차(분석 결과의 수렴성을 특징짓는 값); 값들은 표 2에 제시되어 있다.
조건 (2)가 만족되지 않으면 분석을 반복하여 필요한 병행 측정 횟수(이미 수행한 두 회를 포함)를 다음 식으로 결정한다.
(식 표기), (3)
여기서 — 수행된 병행 측정들의 차이(편차). 얻은 값은 올림하여 정수로 한다.
최종 결과는 표 2의 규정에 부합할 때 얻어지는 산술평균의 신뢰구간에 상응하는 신뢰구간을 갖는 병행 측정들의 산술평균으로 한다.
표 2
허용되는 차이 — 사진법에 의한 분석 결과의 수렴성 및 재현성을 특징짓는 값
(표: 불순물, 질량분율 범위(%) 및 두 병행 측정의 절대 허용차(%) — 수렴성(신뢰수준 0.95) 및 재현성(신뢰수준 0.95) 기준 표 제공)
예:
철·규소
0.003 – 0.010 포함: 허용차(수렴성) 0.002, (재현성) 0.004
0.010 초과 – 0.030: 0.006 / 0.010
… (표의 나머지 값들은 원문 표와 동일)
4.5.2. 고순도 알루미늄 내의 제어 원소들의 질량분율 및 나트륨의 질량분율을 결정할 때에는 세 번의 병행 측정(세 개의 스펙트럼)을 수행한다. 분석 결과는 세 번 병행 측정의 산술평균 <…>을 취하며 신뢰확률 0.95를 가진다.
(식 표기), (4)
단, 다음 조건이 성립해야 한다.
(식 표기), (5)
여기서 및 — 세 번의 병행 측정 결과들 중 최대값과 최소값이다.
조건 (5)가 만족되지 않으면 분석을 반복하며, 이미 수행한 측정을 포함한 필요한 병행 측정 수를 식(3)로 결정한다. 여기서 — 수행된 병행 측정들 중 최대값과 최소값의 차이다.
최종 분석 결과는 병행 측정들의 산술평균; 그 신뢰구간은 표 2의 규정에 부합할 때 얻어지는 산술평균의 신뢰구간에 상응한다.
4.5.3. 합금 등급의 경계 근처에서 제어 원소의 질량분율을 결정할 때는 2회 이상 측정의 평균값을 결과로 계산한다. 필요한 측정 수( )는 다음 식으로 계산한다.
(식 표기), (6)
여기서 — 지정된 신뢰확률 0.95에 대한 분석의 허용오차를 특징짓는 계수(값 1.64); — ГОСТ 11069에 따른 제어 원소의 허용 최대값의 최종 자릿수 단위(최소표시단위); — 피어슨 계수(값 2.77).
계산된 값은 올림하여 정수로 한다.
4.5.1, 4.5.2. (수정된 편집, 수정 N 1).
4.6. 분석 결과의 재현성 관리
4.6.1. 분광분석 결과의 재현성 관리는 분기별 최소 1회 이상 수행한다.
(수정된 편집, 수정 N 1).
4.6.2. 반복 측정 수는 접수되는 샘플의 총수에 따라 결정하되, 분기 동안 실험실에 들어온 상용제품 샘플 전체의 최소 0.5% 이상으로 한다.
4.6.3. 분석 결과의 재현성 검증(병행 측정의 산술평균으로 계산된 결과, n=2)은 선택된 시료에 대해 초기 결과와 본 방법으로 재현된 결과를 비교하여 수행한다.
초기 분석 결과와 반복 분석 결과의 차이는 표 2의 규정값(여기서 — 서로 다른 교대에서 얻은 두 병행 측정 결과의 절대 허용차로서 분석 결과의 재현성을 특징짓는 값; 표 2에 값이 제시됨)과 비교한다.
동일 시료에 대한 초기 및 반복 분석 결과 차이가 규정값을 초과하는 경우가 5%를 넘지 않으면 분광분석의 재현성은 만족스러운 것으로 본다.
4.7. 분광분석 결과의 정확성 관리
4.7.1. 분광분석 결과의 정확성 관리는 분석 전체 과정에서 국가표준물질(ГСО)을 통해 수행한다. 분석 범위에 맞는 국가표준물질 세트가 발행되지 않았거나 ГОСТ 11069에서 규정하지 않은 성분의 경우에는 대조용 표준시료(ОСО)와 작업표준(СОП)을 사용하여 정확성 관리를 하는 것이 허용된다.
분석 정확성 관리를 위해 사용하는 ГСО의 각 단일 측정 결과에서 얻은 불순물 질량분율 값과 해당 ГСО의 인증된 질량분율 값의 차이는 표 2에 제시된 값(허용차)을 초과해서는 안 된다.
(식 표기). (7)
정확성 관리를 위해서는 범위의 상・하한에 근접한 인증값을 가진 적어도 두 개의 ГСО를 사용한다.
조건 (7)이 만족되지 않으면 분석을 반복하고 편차 원인을 규명한다.
4.7.2. ГСО를 이용한 분석 정확성 관리 외에, 화학적 방법(ГОСТ 25086 및 ГОСТ 12697.1 — ГОСТ 12697.10 등)이나 다른 방법으로도 분기별 최소 1회 이상 결과를 확인한다.
화학적 또는 다른 방법으로 검증하는 분광분석 결과의 수는 접수 샘플 총수에 따라 달라지나, 해당 기간 동안 실험실에 들어온 전체 샘플의 최소 0.1% 이상이어야 한다.
4.7.3. 두 방법의 일치성은 다음 조건이 만족될 때 충분하다고 본다.
(식 표기), (8)
여기서 및 — 분광법과 대조법의 수렴성 지표로, 각각 해당 표준에 제시된 값; , — 단일 결과 수(단일 측정의 수) 및 계산에 사용된 단일 결과 수; — 피어슨 계수; 신뢰수준 0.95.
(표: 피어슨 계수 및 단일 결과 수 대응 표)
예:
피어슨 계수 2.77 → 단일 결과 수 2
3.31 → 3
3.63 → 4
조건 (식 표기)
(식 표기). (9)
장기간 작업 중단 후 또는 장비 수리 후에도 정확성 관리를 수행해야 한다.
(수정된 편집, 수정 N 1).
5. 스펙트럼 분석 방법 — 광전식(포토일렉트릭) 스펙트럼 기록
5.1. 장비, 재료, 시약
광전식 장치 유형: МФС-4, МФС-6, МФС-8, ФСПА-У. 기타 장비, 재료, 시약은 4.1 및 4.2항에 준하며, 사진법에 특유한 항목은 제외한다.
5.1.1. (삭제, 수정 N 1).
5.2. 분석 준비
5.2.1. 광전식 장비의 측정 준비는 제조업체의 운용 및 정비 지침에 따라 수행한다.
5.2.2. 각 광전식 장비에 대한 교정 특성 설정은 조성의 ГСО를 사용하여 측정 방법을 도입할 때 수행한다. ГСО 세트는 각 제어 원소의 질량분율 범위 전체를 완전히 포함해야 한다.
5.2.3. 초기 교정 시 적어도 서로 다른 날에 5회 이상의 측정 시리즈를 수행한다. 각 시리즈에서 표준시료별로 연속하여 한 표면에서 수행하는 2쌍의 병행 측정(각 표준시료에 대해 두 쌍)을 실시한다. 분석 표면의 크기가 두 번의 측정을 허용하지 않을 경우(탐색 스폿이 겹칠 때) 동일 표준시료의 충분한 수량을 사용하여 대체할 수 있다.
병행 측정의 순서는 무작위로 선택(시리즈마다 변경)한다.
각 표준시료에 대해 5개 시리즈(총 20측정)의 분석 신호 산술평균을 계산한다.
계산(또는 그래프 방식)으로 교정 특성을 설정하고 이를 그래프, 표 또는 수식으로 표현한다.
교정 특성은 분석시료(АО) 내 제어 원소의 질량분율을 결정하는 데 사용한다.
5.2.4. 교정 특성의 안정성 검증은 광전식 장비 가동 후 4시간마다 최소 한 번 수행한다. 측정 범위의 상한 및 하한에 대해서만 검증하는 것도 허용된다.
검증을 위해 해당 원소(또는 요소군)에 대해 적절한 질량분율 값을 가지는 두 개의 표준시료(СО — 상한, СО — 하한)를 선택하고, 각 표준시료를 최소 4회 이상 분석한다. 각 표준시료 시리즈에 대해 평균 및 표준편차 <…>를 계산한다(예: 평균 및 상대 표준편차).
교정 특성 보정은 한계 이동(편차) 값이 해당 표준시료의 4회 측정에 대한 표준편차를 초과할 경우 필요하다. 즉,
(식 표기),
여기서 — 교정 특성 위치를 검증하는 데 사용되는 표준시료에 대한 병행 측정 수( = 4); — m번째 표준시료의 질량분율 값(예: 1 또는 2); — 해당 표준시료의 4회 측정에 대한 상대 표준편차이다.
5.2.5. 광전식 장비의 재교정은 5.2.3항에 따라 월 1회 이상 수행하며, 이때 측정 수는 줄일 수 있다.
5.3. 분석 수행
5.3.1. 분석 조건은 부록 1의 표 2에 제시되어 있다.
5.3.2. 스펙트럴 선의 파장과 해당 질량분율 값의 범위는 표 1에 제시되어 있다.
5.3.3. 각 제어 원소에 대해 두 개의 병행 측정을 수행한다(두 개의 스펙트럼).
5.3.4. 고순도 알루미늄 등급 A995 및 A99에서 제어 원소의 질량분율을 결정하거나 나트륨의 질량분율을 결정할 때에는 세 개의 병행 측정(세 개의 스펙트럼)을 수행한다.
5.3.3, 5.3.4. (수정된 편집, 수정 N 1).
5.4. 결과 처리
5.4.1. 분석 결과 처리는 4.5항에 따라 수행한다. 광전식 방법에 대한 값들(…, …)은 표 3에 제시되어 있다.
표 3
허용되는 차이 — 광전식 방법에 의한 분석 결과의 수렴성 및 재현성을 특징짓는 값
(표: 사진법 표와 유사한 구성, 수치가 광전식용으로 조정되어 제시됨)
예(일부 항목):
철·규소
0.0007 – 0.0010 포함: 수렴성 허용차 0.0002, 재현성 0.0004
0.0010 초과 – 0.0030: 0.0004 / 0.0006
… (표의 나머지 값들은 원문 표와 동일)
(수정된 편집, 수정 N 1).
5.5. 재현성 관리는 4.6항에 따라 수행한다.
5.6. 정확성 관리는 4.7항에 따라 수행한다.
부록 1 (권장). 분석 조건
부록 1
권장
표 1
사진 기록법에 의한 분석 조건
(표: 제어 파라미터별로 제어 원소의 질량분율 범위, 분광기, 슬롯 폭, 발생기 및 방전 특성, 유도성 및 용량 값, 분석 간격, 전류, 예열 시간, 극성, 포토플레이트 종류, 좌표계 등 상세 조건 제시)
예:
제어 파라미터 — 질량분율 값:
철·규소 — < 0.03; Cu, Mn, Mg, Ti, Zn — < 0.005
… 등
분광기: ИСП-30
슬릿 폭(mm): 0.010–0.030 등
발생기·방전 특성: ДГ-2; ИВС-28; УГЭ-4 — 교류 또는 직류 아크 등
분석 간격(mm): 1.5–2.0 등
전류(A): 5–9 등
예열(s): 3–10 등
포토 플레이트 유형: 1,2, ЭС, 다이아포지티브, "마이크로"
좌표계: (그림 참조)
주:
1. 쌍으로 된 시료 외에 평면, 반구 또는 절단원추형으로 연마된 탄소 대전극의 사용을 허용한다.
2. 노출 시간은 포토플레이트의 감도에 따라 설정한다. 분석선의 현상도(암화도)는 특성곡선의 직선 구간에 있어야 한다.
3. 사용 가능한 장비, 재료, 시약에 따라 다른 분석 조건을 사용할 수 있으나 본 표준이 요구하는 계측학적 특성 이상을 확보해야 한다.
표 2
광전식 스펙트럼 기록에 의한 분석 조건
(표: 광전식 장비별 전원전압, 입구·출구 슬릿 폭, 발생기·방전 특성, 전류, 분석 간격, 예열 시간, 인덕턴스, 용량, 극성, 좌표계 등 상세 조건 제시)
예:
제어 파라미터 — 질량분율 범위:
철·규소 — < 1.0; Cu, Mn, Mg, Ti — < 0.03
… 등
광전 장치: МФС-4,6,8 또는 ФСПА-У
공급 전압(V): 220±20
입구슬릿(mm): 0.01–0.06
출구슬릿(mm): 0.030–0.200
발생기·방전 특성: ИГ-3; ИВС-23; УГЭ-4 — 고전압 응축 스파크 등
전류(A): 특정 범위(예: 1.5–4.0 등)
분석 간격(mm): 1.5–3.0 등
예열(s): 20–40 또는 3–5 등
인덕턴스(мГн): 특정 값 또는 없음
용량(мкФ): 특정 값 또는 없음
극성(직류 아크 시): 음극 또는 양극 등
좌표계: (그림 참조)
주:
1. 쌍 시료 외에 반구형 또는 절단원추형으로 연마된 탄소 대전극의 사용을 허용한다.
2. 사용 가능한 장비에 따라 다른 분석 조건을 사용할 수 있으나 본 표준이 요구하는 계측학적 특성 이상을 확보해야 한다.
부록 1. (수정된 편집, 수정 N 1).
부록 2. (삭제, 수정 N 1).