ГОСТ 8775.4-87

ГОСТ 8775.4−87 리튬. 질소 측정법

ГОСТ 8775.4−87

그룹 В59

소비에트 사회주의 공화국 연합 국가 표준

리튬

질소 측정법

리튬.
질소의 정량법

ОКСТУ 1709

유효기간 01.07.88
~ 01.07.93*
__________________________
* 유효기간 제한은 국가간 표준화·계측·인증위원회의 의결에 따라 해제됨(ИУС N 2, 1993). -
데이터베이스 작성자 주.

정보 사항

1. 본 표준은 소비에트 연방 국가 표준위원회 결의 1987.09.28 N 3764에 의해 승인·시행됨

2. 최초 검토기한 1991년

검토 주기 5년

3. 대체 대상 ГОСТ 8775–75 (5장)

4. 참조 규격 및 기술문서

본 표준은 리튬 중 질소의 질량분율이 0,003%에서 0,2% 사이일 때의 광도법(포토메트릭) 측정법을 규정한다.

방법은 리튬을 물에 용해시키고 발생한 암모니아를 황산으로 흡수한 뒤, 네슬러 시약을 첨가하여 착색된 용액의 광학적 밀도를 측정하는 데에 기초한다.

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반 요구사항 — ГОСТ 8775.0−87에 따름.

2. 장치, 시약 및 재료

암모니아 증류·포집용 장치(도면). 장치의 모든 부분은 내열유리(예: 파이렉스) 또는 다른 내열유리로 만든다. 연결용 고무관 및 고무마개는 1% 수산화나트륨 용액으로 끓여 전처리한 후, 암모니아가 없는 증류수로 세척한다.

도면. 암모니아 증류·포집 장치

암모니아 증류·포집 장치

1 — 증기발생기 — 평저 플라스크(용량 500−750 cm); 2, 9 — 고무마개;
3, 12 — 고무관; 4, 11 — 클램프; 5 — 물을 첨가하는 깔때기(충수 깔때기);
6 — 드롭 트래퍼(방울 포집기); 7 — 콘덴서; 8 — 포집용 수납플라스크 — 원추 플라스크(용량 100−250 cm)에 80−90 cm 표식; 10 — 배출관; 13 — 반응플라스크(켈달형) 용량 250−500 cm

전기 가열판은 ГОСТ 14919–83에 따르거나 둥근바닥 플라스크용 가열장치를 사용한다.

광도계(포토컬러리미터) 유형: ФЭК-56, ФЭК-60, КФК-2.

수분이 0.2 g/m³를 넘지 않는 건조 아르곤으로 채운 챔버.

아르곤 — ГОСТ 10157–79에 따름; 건조는 ГОСТ 8775.1의 2.3.1항에 준함.

시료 균질·취급용 비커: 유형 СВ 24/10.

염화암모늄(Аммоний хлористый) — ГОСТ 3773–72: 질소 1 mg이 1 cm에 해당하는 용액 1은 ГОСТ 4212–76에 따라 제조; 용액 2는 용액 1을 100배 희석하여 1 cm에 질소 0.01 mg을 포함하도록 준비한다.

네슬러 시약은 ГОСТ 4517–75에 따라 준비한다.

황산(보통농도) — ГОСТ 4204–77, 0.005 mol/dm 용액.

3. 분석 준비

3.1. 장치 준비 및 공정 제어 실험

분석을 시작하기 전에 도면의 장치를 15−20분간 증기로 세정한다. 증기는 평저 플라스크(증기발생기)에서 공급하며, 플라스크에는 용량의 2/3까지 물과 1−2 cm의 농축 황산을 넣는다. 포집기(receiver)에 약 50 cm의 증류액을 모은다. 증류액에 네슬러 시약 1 cm를 넣어 혼합한 뒤 10분 후 4.2.2항에 따라 광도계로 용액의 광학밀도를 측정한다. 용액의 광학밀도 값은 0.02를 초과해서는 안 되며, 초과할 경우 장치 준비 과정을 반복한다.

3.2. 검량곡선 설정

3.2.1. 용량 플라스크(50 cm)에 용액 2를 각각 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 cm씩 넣는다(이는 측정용 용액에 0.01; 0.02 … 0.05 mg 질소가 들어있는 것에 해당). 이어서 황산 용액 2.5 cm를 첨가하고 플라스크 부피의 절반까지 증류수로 희석하여 혼합한 다음 네슬러 시약 1 cm를 넣는다. 용액 부피를 표선까지 증류수로 맞추고 다시 혼합한다. 동시에 용액 2를 제외한 모든 시약을 포함하는 비교용 용액을 준비한다.

3.2.2. 10분 후 비교용액에 대한 흡광도로서 파장 440 nm, 흡광층 두께 30 mm인 큐벳에서 용액들의 광학밀도를 측정한다. 광도 측정 결과로 검량곡선을 작성할 때 x축에는 용액 중 질소의 질량(밀리그램), y축에는 해당 광학밀도를 표시한다.

검량곡선은 분기마다 최소 한 번, 또는 광도계나 시약 교체 시마다 검사한다. 각 점은 세 번 측정한 값의 산술평균으로 얻는다.

시험 용액의 광학밀도와 그 용액에 포함된 질소 질량 사이의 수치적 선형관계를 사용하는 것이 허용된다. 이 경우 광도 측정 결과를 최소제곱법으로 처리하고 다음 식으로 관계를 나타낸다:

, (1)

여기서 는 용액의 광학밀도;

는 용액에 포함된 질소의 질량(mg);

, 는 검량 시 결정되는 수치 계수이다.

4. 분석 실시

4.1. ГОСТ 8774–75에 따라 보관된 리튬 시료가 담긴 병을 건조 아르곤이 채워진 챔버에 넣는다. 핀셋으로 병에서 리튬 덩어리를 꺼내 필터지로 표면의 기름을 제거하고 단단한 강판 위에 놓아 금속 표면을 정리한 다음 중앙에서 0.5−1.5 g의 시료를 잘라낸다. 잘라낸 시료를 미리 저울에 달아둔 비커(밀폐 뚜껑 있는)에 넣는다. 비커를 챔버에서 꺼내 저울에 달아 무게를 잰다.

리튬 표면의 세정과 시료 절단을 대기 중에서 해도 된다. 이 경우 절단 및 세정 후 5분 이내에 무게를 측정한다.

포집기 8에는 10 cm의 황산을 채운다. 콘덴서 7의 끝을 산에 담근다. 깔때기 5에는 50 cm의 물을 채운다. 배출관 10의 클램프 11을 열고, 깔때기 출구 쪽 클램프 4를 닫는다.

4.2. 취한 리튬 시료를 건조한 켈달 플라스크에 넣고 신속히 암모니아 탈거 장치에 연결한다. 깔때기 5를 통해 물을 소량씩 플라스크 13에 부어 용해시킨다. 시료가 완전히 용해되면 클램프 4를 열고 클램프 11을 닫는다. 포집기 수납액이 80−90 cm가 될 때까지 암모니아 증류를 계속한다.

포집기의 내용을 100 cm용량의 메스 플라스크에 옮기고 포집기를 물로 세척하여 메스플라스크로 옮긴 후 증류수로 표선까지 채운다.

4.3. 용액의 적정 분취(aliquot) 부분 5−25 cm(질소 함량에 따라 선택)을 50 cm용량 메스플라스크에 넣고 증류수로 45 cm까지 희석한 다음 네슬러 시약 1 cm를 넣고 최종 부피를 표선까지 증류수로 맞춰 혼합한다. 동시에 비교용액을 준비한다: 50 cm메스플라스크에 적절량의 황산(분취부에 따라 0.5−2.5 cm)을 넣고 증류수로 45 cm까지 희석한 다음 네슬러 시약 1 cm를 넣고 표선까지 증류수로 채워 혼합한다.

5. 결과 처리

5.1. 질소의 질량분율()을 백분율로 계산한다:

, (2)

여기서 는 분석용 전체 용액의 부피(cm);

는 분취한 용액의 부피(cm);

는 리튬 시료의 질량(g);

는 검량곡선에 의해 결정되거나 아래 식으로 계산된 질소의 질량(mg)이다.

, (3)

여기서 는 분석용 용액의 광학밀도;

, 는 식(1)로부터 결정되는 수치 계수이다.

5.2. 분석 결과는 병렬(혹은 단일)로 수행한 두 번의 측정값의 산술평균을 사용한다. 이는 ГОСТ 8775.0−87의 2.5, 2.6 및 2.10항의 조건이 충족될 때 적용한다.

5.3. 정밀도 지표

5.3.1. 결과의 수렴성(재현성) 및 반복성 지표 — (...) 및 (...), 그리고 분석 결과 오차(...) 값은 표에 제시되어 있다.

5.3.2. 배제되지 않은 체계적 오차(...)는 임의 오차에 비해 중요하지 않다.

5.3.3. 분석 결과의 오차값(...)은 ГОСТ 8775.0−87에 따라 결정한다.

5.4. 분석 정확도 관리

분석 정확도 관리는 첨가법에 따라 ГОСТ 8775.0−87에 준해 수행하며, 첨가물로는 1 cm당 질소 0.01 mg을 포함하는 염화암모늄 용액(용액 2)을 사용한다.

첨가물은 시료 용해 시작 전에 충수 깔때기 5를 통해 시료에 넣는다.