ГОСТ 6689.9-92

ГОСТ 6689.9−92 니켈, 니켈 합금 및 구리-니켈 합금. 코발트 측정 방법

ГОСТ 6689.9−92

그룹 B59

소비에트 연방 국가 표준

니켈, 니켈 합금 및 구리-니켈 합금

코발트 측정 방법

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

ОКСТУ 1709

시행일 1993−01−01

정보

1. 소련 금속공업부에서 작성·제출

작성자

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

2. 소련 표준·계량위원회 결의 1992.02.18 N 167에 의해 승인·시행

3. 대체문서: ГОСТ 6689.9−80

4. 참조 규범·기술 문서

본 표준은 ГОСТ 492 및 ГОСТ 19241에 따라 니켈, 니켈 합금 및 구리-니켈 합금 중 코발트의 질량분율이 0.02%에서 1.5% 범위일 때의 포토메트릭 및 원자흡광법에 의한 코발트 측정 방법을 규정한다.
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* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 492–2006가 적용됨. — 데이터베이스 제작자 주.

1. 일반 요구사항

분석 방법에 대한 일반 요구사항은 ГОСТ 25086에 따르며, ГОСТ 6689.1의 절.1에 따른 보충 규정을 적용한다.

2. 포토메트릭(광학) 방법에 의한 코발트 측정

2.1. 방법의 원리

이 방법은 코발트와 니트로조-Р-염(nitroso-R-salt)의 반응으로 적색 착물을 형성시키고 그 착물의 광학 밀도를 측정하는 데 기반한다.

2.2. 기기, 시약 및 용액

광전색도계(포토일렉트로컬러리미터) 또는 분광광도계.

질산(ГОСТ 4461), 1:1로 희석한 것.

황산(ГОСТ 4204), 1:1로 희석한 것.

불산(ГОСТ 10484).

아세트산나트륨(ГОСТ 199), 500 g/dm³ 용액.

니트로조-Р-염, 1 g/dm³ 용액, 암색 유리 용기에 보관.

코발트(K0 등급) (ГОСТ 123).*
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* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 123–2008가 적용됨. — 데이터베이스 제작자 주.

황산코발트(ГОСТ 4462).

표준 코발트 용액.

용액 A: 0.5 g의 코발트를 질산(1:1) 20 cm³에 녹이고, 황산(1:1) 20 cm³를 가한 뒤 황산의 짙은 흰 연기가 발생하기 시작할 때까지 가열하여 증발시킨다. 남은 잔류물을 식힌 후 소량의 물에 용해시키고 1000 cm³ 용량의 눈금플라스크로 옮긴 뒤 물로 눈금까지 채운다.

또는 황산코발트를 사용하여 용액 A를 제조할 수 있다: 2.385 g CoSO·7HO를 물에 용해시켜 1000 cm³ 용량 눈금플라스크에 넣고 물로 채운다.

용액 A 1 cm³에는 0.0005 g의 코발트가 들어 있다.

용액 B: 용액 A의 10 cm³를 취해 100 cm³ 용량 눈금플라스크에 넣고 물로 눈금까지 채운다.

용액 B 1 cm³에는 0.00005 g의 코발트가 들어 있다.

2.3. 분석 실시

2.3.1. 크롬과 규소를 0.1% 초과하여 함유한 합금의 경우

시료 0.5 g을 백금 도가니에 넣고 불산 1−2 cm³와 질산(1:1) 10 cm³를 가하여 가열하여 용해시킨다. 식힌 후 황산(1:1) 10 cm³를 가하고 황산의 흰 연기가 발생하기 시작할 때까지 증발시킨다. 잔류물을 식힌 다음 도가니의 벽을 30−40 cm³의 물로 씻어 가열하여 용해시킨다. 합금 중 코발트 질량분율이 0.1% 미만이면 전체 용액을 사용하고, 코발트 질량분율이 0.1% 초과이면 용액을 100 cm³ 용량 눈금플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운다. 용액의 알리쿼트 부분(표 1 참조) 또는 전체 용액을 100 cm³ 용량 눈금플라스크에 넣어 물로 50 cm³가 되게 희석하고, 아세트산나트륨 용액 10 cm³와 니트로조-Р-염 용액 10 cm³을 가한 후 끓인다.

표 1

끓고 있는 용액에 농질산 5 cm³를 조심스럽게 더한 뒤 2분간 끓인다. 식힌 후 용액을 눈금까지 물로 채우고, 녹색 필터(약 490 nm)가 있는 광전색도계로 또는 1 cm 흡광층을 가진 큐벳을 사용해 분광광도계에서 500 nm에서 광학 밀도를 측정한다.

대조 용액으로는 니트로조-Р-염을 첨가하지 않은 동일한 조성의 용액을 사용한다.

측정된 시료 용액의 광학 밀도 값에서 물에 대해 측정한 대조 실험용액의 광학 밀도를 빼고, 그 차이를 이용해 코발트 함량을 구한다.

2.3.2. 규소 질량분율이 0.1% 미만인 합금의 경우

시료 0.5 g을 250 cm³ 용량 비이커에 넣고 질산(1:1) 15 cm³를 가한 후 시계유리나 유리·플라스틱 판으로 덮고 가열하여 용해시킨다. 덮개와 비이커의 벽을 물로 씻어 수집하고, 코발트 질량분율이 0.1% 미만이면 전체 용액을, 0.1% 초과이면 용액을 100 cm³ 용량 눈금플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운 뒤 항목 2.3.1에 따라 계속 진행한다.

2.3.3. 교정곡선 작성

각 100 cm³ 용량 눈금플라스크에 코발트 표준용액 B를 2.0; 4.0; 6.0; 8.0; 10.0 및 12.0 cm³씩 넣고, 아세트산나트륨 용액을 각각 10 cm³씩 넣은 다음 항목 2.3.1과 같이 처리한다.

대조 용액으로 코발트를 포함하지 않는 용액을 사용한다.

2.4. 결과 처리

2.4.1. 코발트 질량분율 (%)은 다음 식으로 계산한다

,

여기서 — 교정곡선으로부터 구한 코발트 질량, g;

— 알리쿼트에 해당하는 시료 질량, g.

2.4.2. 세 번의 병행 측정의 결과 편차(수렴성 지표) 및 두 번의 분석 결과 편차(재현성 지표)는 표 2에 제시된 허용 편차를 초과해서는 안 된다.

표 2

2.4.3. 분석 결과의 정확도 관리는 국가표준시료(ГСО), 산업표준시료(ОСО) 또는 업체표준시료(СОП)로서 니켈, 니켈합금 및 구리-니켈 합금용으로 ГОСТ 8.315에 따라 승인된 시료를 사용하여 수행하거나, 첨가법 또는 원자흡광법으로 얻은 결과와의 비교를 통해 ГОСТ 25086에 따라 수행한다.
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* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 8.315−97가 적용됨. — 데이터베이스 제작자 주.

3. 원자흡광법에 의한 코발트 측정

3.1. 방법의 요지

이 방법은 시료 용액을 아세틸렌-공기 화염에 도입했을 때 형성되는 코발트 원자에 의한 빛의 흡광을 측정하는 데 기반한다.

3.2. 기기, 시약 및 용액

코발트용 광원(램프)을 갖춘 원자흡광분광계.

질산(ГОСТ 4461), 1:1 및 1:100로 희석한 것.

불산(ГОСТ 10484).

황산(ГОСТ 4204), 1:1로 희석한 것.

코발트(ГОСТ 123).

표준 코발트 용액: 0.1 g 코발트를 질산(1:1) 10 cm³에 가열하여 녹인 다음 1 dm³(1 L) 용량 눈금플라스크로 옮겨 눈금까지 채운다.

1 cm³ 용액에는 0.0001 g의 코발트가 들어 있다.

구리(ГОСТ 859).*
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* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 859–2001가 적용됨. — 데이터베이스 제작자 주.

구리 용액: 10 g의 구리를 질산(1:1) 80 cm³에 가열하여 녹이고, 100 cm³ 용량 눈금플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운다.

1 cm³ 용액에는 0.1 g의 구리가 들어 있다.

니켈(ГОСТ 849).*
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* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 849–2008가 적용됨. — 데이터베이스 제작자 주.

니켈 용액: 10 g의 니켈을 질산(1:1) 80 cm³에 가열하여 녹이고, 100 cm³ 용량 눈금플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운다.

1 cm³ 용액에는 0.1 g의 니켈이 들어 있다.

3.3. 분석 실시

코발트 질량분율 0.02−0.1%를 결정할 때는 시료 1 g을, 0.1−1.5%를 결정할 때는 시료 0.1 g을 취한다.

3.3.1. 규소, 크롬 및 텅스텐을 포함하지 않는 합금의 경우

시료를 질산(1:1) 10 cm³에 가열하여 녹이고 100 cm³ 용량 눈금플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운다.

아세틸렌-공기 화염에서 240.7 nm 파장에서 코발트의 원자 흡광도를 교정용 용액들과 함께 측정한다.

3.3.2. 규소 및 크롬을 포함한 합금의 경우

시료를 백금 도가니에 넣고 질산(1:1) 10 cm³와 불산 2 cm³를 가하여 가열하여 녹인다. 그 다음 황산(1:1) 10 cm³를 첨가하고 황산의 흰 연기 발생 시까지 증발시킨다. 도가니를 식힌 후 잔류물을 가열하여 50 cm³의 물에 용해시킨다. 용액을 100 cm³ 용량 눈금플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운 뒤 항목 3.3.1에 따라 코발트의 원자 흡광을 측정한다.

3.3.3. 텅스텐을 포함한 합금의 경우

시료를 질산(1:1) 10 cm³에 가열하여 녹인 후 30 cm³의 뜨거운 물을 가한다. 생성된 텅스텐산 침전물을 조밀한 여과지로 여과하고 뜨거운 질산(1:100)으로 세척한다. 여과액을 100 cm³ 용량 눈금플라스크로 옮겨 물로 눈금까지 채운다.

그 뒤 항목 3.3.1에 따라 코발트의 원자 흡광을 측정한다.

3.3.4. 교정곡선 작성

일곱 개의 100 cm³ 용량 눈금플라스크 중 여섯 개에 각각 코발트 표준용액을 1.0; 4.0; 7.0; 10.0; 12.0 및 15.0 cm³씩 넣는데, 이는 각 용량이 0.1; 0.4; 0.7; 1.0; 1.2 및 1.5 mg의 코발트에 해당한다. 코발트 질량분율이 0.1% 미만인 경우에는 모든 플라스크에 구리 용액(합금의 주 성분이 구리인 경우) 또는 니켈 용액(주 성분이 니켈인 경우)을 각각 10 cm³씩 추가하고 물로 눈금까지 채운다. 항목 3.3.1에 따라 코발트의 원자 흡광을 측정하고 교정곡선을 작성한다.

3.4. 결과 처리

3.4.1. 코발트 질량분율 (%)은 다음 식으로 계산한다

,

여기서 — 교정곡선으로부터 구한 코발트 농도, g/cm³;

— 시료 용액의 부피, cm³;

— 시료의 취한 질량, g.

3.4.2. 세 번의 병행 측정 결과 편차(수렴성 지표) 및 두 번의 분석 결과 편차(재현성 지표)는 표 2에 표시된 허용 편차를 초과해서는 안 된다.

3.4.3. 분석 결과의 정확도 관리는 국가표준시료(ГСО), 산업표준시료(ОСО) 또는 업체표준시료(СОП)로서 니켈, 니켈합금 및 구리-니켈 합금용으로 ГОСТ 8.315에 따라 승인된 시료를 사용하여 수행하거나, 첨가법 또는 포토메트릭 방법으로 얻은 결과와의 비교를 통해 ГОСТ 25086에 따라 수행한다.