ГОСТ 6689.18-92

ГОСТ 6689.18−92 니켈, 니켈 합금 및 구리-니켈 합금. 황의 측정 방법

ГОСТ 6689.18−92

그룹 B59

소비에트 사회주의 공화국 연합(СССР) 국가 표준

니켈, 니켈 합금 및 구리-니켈 합금

황의 측정 방법

Nickel, nickel and copper-nickel alloys. Methods for the determination of sulphur

ОКСТУ 1709

시행일 1993−01−01

정보

1. 개발 및 제출: 소련 금속공업부

개발자

В.Н.Федоров, Ю. М. Лейбов, Б. П. Краснов, А. Н. Боганова, И.А.Воробьева

2. 승인 및 발효: 소비에트 표준화·계량 위원회 결의 от 18.02.92 N 167

3. 대체: ГОСТ 6689.18−80

4. 참조 규범·기술 문서

본 표준은 니켈 및 구리-니켈 합금의 황 결정에 대해 아이오도메트릭(요오드)법(질량분율 황 0,001~0,05% 범위)과 자동·반자동 분석기를 이용한 방법(질량분율 황 0,001~0,05% 범위)을 규정한다(표준은 ГОСТ 492* 및 ГОСТ 19241에 따른다).
_________________
* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 492–2006가 적용된다. — 데이터베이스 제작자의 주석.

1. 일반 요구사항

분석 방법에 대한 일반 요구사항은 ГОСТ 25086에 따르며, ГОСТ 6689.1의 절.1에서 보충한다.

2. 적정법(티트리메트릭)에 의한 황의 결정

2.1. 방법의 본질

본 방법은 시료를 산소 흐름 하에서 1350−1400 °C로 연소시키고 생성되는 이산화황을 물에 흡수시킨 다음, 생성된 아황산을 요오드 용액으로 적정하는 데 기초한다.

2.2. 기기, 시약 및 용액

황 함량 결정용 장치(도면 참조)는 산소병 1; 감압 밸브 2; 세척 플라스크 3 (과망간산칼륨 40 г/дм 및 수산화물 40 г/дм 포함 용액); 세척 플라스크 4 (수산화칼륨 400 г/дм 용액); 산소 건조용 칼럼 5 (아래층에 무수 염화칼슘, 그 위에 유리솜 또는 보통 솜층, 윗부분에 수산화칼륨층); 3방 밸브 6 (정화된 산소를 퍼니스로 보내거나 대기로 방출하고 산소 유량을 추가로 조절할 수 있음); 내경 18−22 mm의 도자기 튜브 7 (퍼니스 밖으로 나오는 끝은 길이 최소 100 mm; 사용 전 산소 분위기에서 1200 °C로 소성해야 함); 자동 온도 조절식 수평 전기로 8 (최대 1400 °C까지); 집진기 9 (유리솜 충진); 2방 밸브 10; 흡수용 용기 2개 11, 12; 10 또는 25 cm 용량의 뷰렛 13.

수산화칼륨 용액, 400 г/дм

도자기 무유약 용기(로독) N 2 — ГОСТ 9147에 따름. 용기는 산소 분위기에서 1350−1400 °C로 예비 소성한다. 용기에서의 황 및 그 화합물의 완전 연소는 퍼니스에서 발생하는 기체를 전분-요오드 용액을 통해 통과시켜 확인한다. 용기에서 황의 완전 연소 종료는 아이오도-전분 용액의 탈색이 멈출 때로 판단한다.

황 질량분율이 0,001% 이하인 구리는 두께 0,05−0,1 mm의 톱밥 형태로 준비한다.

작업 조건 설정용 표준 시료: 강 표준물질(GSO) 및 니켈 합금 표준물질 사용: GSO 716−84п, GSO 1557−83п, GSO 1640−83п, GSO 888−84п, GSO 1416−82п 또는 니켈 합금: GSO 1862−80, GSO 1862−85п, GSO 1498−83п, GSO 1609−85п.

기체 산소 — ГОСТ 5583에 따름.

요오드화칼륨 — ГОСТ 4232 및 50 г/дм 용액.

과망간산칼륨 — ГОСТ 20490, 40 г/дм 용액.

세척용 용액: 1 dm 용량의 용량 플라스크에 과망간산칼륨 40 g을 넣고 500−600 cm의 물에 용해시키고 수산화칼륨 400 g을 첨가한 후 냉각하여 물로 눈금까지 희석한다.

황산 — ГОСТ 4204, 5:100으로 희석.

요오드화수은.

염화칼슘 — ГОСТ 450, 용융, 무수.

전분 — ГОСТ 10163, 10 g/дм 용액: 전분 10 g을 약간의 물과 혼합하여 균일한 페이스트를 만든다. 전분 현탁액을 교반하면서 1 dm의 뜨거운 물에 천천히 부어 넣는다. 용액을 2−3분 끓인 뒤 주름 필터로 여과하고, 여과 플라스크에 0.03−0.05 g의 요오드화수은를 넣어 둔다.

이중크롬산칼륨 — ГОСТ 4220, 0,0125 mol/дм 용액: 시약을 두 번 재결정하고 170 °C에서 건조한 후 제조한다.

무수 탄산나트륨 — ГОСТ 83에 따름.

티오황산나트륨(결정) — ГОСТ 244, 0,0125 mol/дм 및 0,0005 mol/дм 용액: 0,0125 mol/дм 용액은 농도 확정 2−3일 전에 제조: 티오황산나트륨 6,2 g을 갓 끓여 식힌 물 100 cm에 용해시키고 탄산나트륨 2 g을 첨가한 뒤 물로 1000 cm가 되도록 희석한다. 0,0005 mol/дм 티오황산나트륨 용액은 0,0125 mol/дм 용액을 신선하게 끓여 식힌 물로 적절히 희석하여 제조한다.

티오황산나트륨 용액의 질량농도 설정.

250 cm 용량의 원추 플라스크에 염산 10 cm, 요오드화칼륨 용액 10 cm 및 0,0125 mol/дм 이중크롬산칼륨 용액 25 cm를 넣는다. 플라스크를 마개로 닫고 어두운 곳에 8−10분 둔다. 벽면을 적은 양의 물로 헹구어 전체 부피가 70−80 cm가 되도록 한 뒤, 생성된 요오드를 티오황산나트륨 용액으로 적정하여 연한 노란색이 될 때까지 적정한다. 전분 용액 2 cm를 첨가한 후 청색이 사라질 때까지 계속 적정한다.

티오황산나트륨 0,0125 mol/дм 용액의 질량농도는 이중크롬산칼륨에 대해 다음 식으로 그램 단위로 계산한다

,

여기서 는 적정에 사용된 티오황산나트륨 용액의 부피(см)이다.

요오드(결정) — ГОСТ 4159, 0,0005 mol/дм 용액: 1,27 g의 결정 요오드와 2,5 g의 요오드화칼륨을 도자기컵에 달아 약간의 물과 혼합하여 절구로 잘 갈아 물에 용해시킨다. 용액을 1000 cm 계량 플라스크로 옮긴 뒤 물로 눈금까지 채운다. 용액은 어두운 병에 마개를 끼워 보관한다. 얻어진 용액 100 cm를 취해 1000 cm 플라스크에 넣고 물로 눈금까지 채운다. 용액은 사용 당일 제조한다. 다만 0,0005 mol/дм 요오드 용액은 픽사날에서 제조한 0,005 mol/дм 용액을 희석하여 제조하는 것을 허용한다.

표준 니켈 또는 강 표준물질 1 g을 도자기 용기에 넣는다. 산소통 쪽 튜브의 마개를 빼고 철사 갈고리를 이용하여 용기를 튜브의 가장 고온 영역에 넣는다. 그 다음 절.2.4에 지시된 바에 따른다.

요오드 용액의 질량농도 , 단위는 용액 1 cm당 그램의 황으로, 다음 식으로 계산한다

,

여기서 — 표준 시료의 질량(그램);

— 표준 시료에 인증된 황 함량(%);

— 적정에 사용된 요오드 용액의 부피(см).

표준시료가 없을 경우 요오드 용액의 질량농도는 티오황산나트륨 용액에 대해 설정할 수 있으며, 티오황산나트륨 용액의 농도는 이중크롬산칼륨 용액에 대해 설정한다.

티오황산나트륨에 의한 요오드 용액 농도 설정.

250 cm 플라스크에 18−20 cm의 물을 넣고 뷰렛으로부터 요오드 용액 20 cm를 가하고 물로 70−80 cm가 되도록 희석하여 혼합한다. 0,0005 mol/дм 티오황산나트륨 용액으로 연한 노란색이 될 때까지 적정하고 전분 2 cm를 넣어 청색이 사라질 때까지 계속 적정한다.

티오황산나트륨 0,0005 mol/дм에 대한 요오드 용액의 질량농도는 다음 식으로 계산한다

,

여기서 — 이중크롬산칼륨에 대해 설정된 0,0125 mol/дм 티오황산나트륨 용액의 질량(그램);

— 적정에 사용된 티오황산나트륨 용액의 부피(см).

황( )에 대한 요오드 용액의 질량농도는 다음 식으로 계산된다 .

2.3. 분석을 위한 장치 준비

분석을 수행하기 전에 1350−1400 °C에서 장치의 밀폐성을 검사한다. 이를 위해 산소병을 장치에 연결하고 3방 밸브를 대기로 향하게 연 후, 병의 밸브를 조심히 열어 분당 20−30방울의 속도로 산소를 통과시킨다. 3방 밸브를 퍼니스로 향하게 전환하고 밸브를 잠근다. 2−3분 후 세척 플라스크에서 기포 방출이 멈추어야 하며, 그 후 5−7분 더 기다린다. 기포가 더 이상 나오지 않으면 장치를 밀폐된 것으로 본다.

장비 전체의 정상 작동은 표준 시료에 대해 분석할 시료량을 조정하여 확인한다.

분석 전에 도자기 튜브에 휘발성 환원제가 남아 있는지 확인한다. 이를 위해 두 흡수 용기에 각각 50 cm의 물과 10 cm의 전분 용액을 넣고 뷰렛에서 요오드 용액을 몇 방울 떨어뜨려 푸른색이 나타나게 한 후, 퍼니스 온도를 1350−1400 °C로 올려 산소를 통과시킨다. 4−5분 후에 푸른색이 약해지면 요오드 용액을 몇 방울 더 넣어 두 용기의 색을 같게 조정한다.

2.4. 분석 수행

황 질량분율이 0,01% 미만인 경우에는 1 g, 0,01~0,05% 범위인 경우에는 0,5 g의 합금 시료(칩 형태)를 도자기 용기에 담는다. 산소통 쪽 튜브에서 마개를 빼고 철사 갈고리를 사용하여 시료가 담긴 용기를 도관의 가장 고온 영역에 배치한 후, 시료 위에 구리 칩 또는 구리 톱밥 1 g을 덮는다. 튜브를 재빨리 마개로 닫고 퍼니스 내 진공 형성을 방지할 정도의 속도로 산소를 통과시킨다.

퍼니스에서 나오는 가스가 흡수 용기 하단의 요오드 용액을 탈색시키기 시작하면, 뷰렛에서 요오드 용액을 흘려 넣어 흡수 용액의 푸른색이 연소 중에 사라지지 않도록 한다.

흡수 용액의 색이 약간 줄어들면 요오드 용액 주입을 늦추고, 흡수 용액의 색이 대조용 용액과 동일하게 일정하면 주입을 중지한다. 그 후 산소를 1분 더 통과시키고 흡수 용액의 색이 변하지 않으면 연소가 종료된 것으로 본다.

2.5. 결과 처리

2.5.1. 황의 질량분율 (%)는 다음 식으로 계산한다

,

여기서 — 적정에 사용된 요오드 용액의 부피(см);

— 요오드 용액의 질량농도, g/см당 황의 그램;

— 시료의 질량(그램).

2.5.2. 세 번의 병행 측정 간의 차이(수렴도 지표) 및 두 번의 분석 결과 간의 차이(재현성 지표) 는 표에 제시된 허용 편차를 초과해서는 안 된다.

2.5.3. 분석 결과의 정확성 관리는 ГОСТ 25086에 따라 강 및 니켈 합금의 국가 표준시료(절.2.2 참조)를 사용하여 장치의 작업 조건을 설정함으로써 보장된다.

2.5.4. 적정법은 니켈, 니켈 합금 및 구리-니켈 합금의 품질 판정에서 이견이 있을 때 적용한다.

3. 자동 및 반자동 분석기를 이용한 방법

3.1. 방법의 본질

본 방법은 자동 또는 반자동 분석기를 사용하여 시료를 산소 기류 하에서 1200−1600 °C로 연소시키고 생성된 이산화황을 산화제 용액으로 흡수한 뒤, 분석기 유형에 따라 전도도법, 쿨롬법, 암페로메트릭법 또는 적외선 영역에서 이산화황 분자 띠의 흡광 측정으로 황을 결정하는 데 기초한다.

3.2. 기기

자동 또는 반자동 분석기, 예: АС-7932형.

다른 형식의 자동·반자동 분석기 사용도 허용된다.

3.3. 분석 수행

황의 질량분율 결정은 해당 분석기 유형에 대한 방법론에 따라 수행하며, 눈금(보정)에는 국가 표준시료를 사용한다. 예를 들어 GSO 716−84п, GSO 164−84п, GSO 888−84п, GSO 1377−82п 및 GSO 1416−82п 집합 또는 니켈 합금 표준시료(절.2.2 참조)를 사용할 수 있다.

3.4. 세 번의 병행 측정 간의 차이(수렴도 지표) (수렴도) 및 두 번의 분석 결과 간의 차이(재현성 지표) (재현성)은 표에 제시된 허용 편차를 초과해서는 안 된다.

3.5. 분석 결과의 정확성 관리는 ГОСТ 25086에 따라 강 및 니켈 합금의 국가 표준시료를 사용하여 장치의 작업 조건을 설정함으로써 보장된다.