ГОСТ 9716.3-79

ГОСТ 9716.3−79 구리-아연 합금. 산화물 시료에 의한 분광분석 방법(스펙트럼의 사진 기록) (변경 N 1 포함)

ГОСТ 9716.3−79

그룹 В59

국가표준

구리-아연 합금

산화물 시료에 의한 분광분석 방법
스펙트럼의 사진 기록

Copper-zinc alloys. Method of spectral analysis of oxide spesimens
with photographic registration of spectrum

ОКСТУ 1709

시행일 1981−01−01

정보 사항

1. 본 표준은 소비에트 연방 비철금속공업성에서 개발·제출함

개발자

А.М.Рытиков, М. Б. Таубкин, А. А. Немодрук, М. П. Бурмистров, И.А.Воробьева

2. 소비에트 국가표준위원회 결의 1989.12.26 N 5045에 의해 승인·시행

3. 대체 대상 ГОСТ 9716.3−75

4. 참조 규범·기술 문서

5. 유효기간 제한은 국가표준·계량·인증에 관한 국제위원회 의사록 N 5−94에 의해 해제됨 (IUS 11−12−94)

6. 재발행(1998년 10월) 및 1990년 7월에 승인된 변경 N 1 포함(IUS 11−90)


본 표준은 ГОСТ 15527*에 따른 황동 등급 ЛС59−1, Л63, ЛО70−1, Л96, Л68 및 Л90에 적용되며, 산화물 시료에 의한 분광분석 방법(스펙트럼의 사진 기록)을 규정한다.
______________
* 러시아 연방 영토에서는 ГОСТ 15527–2004가 적용됨. — 데이터베이스 제작자의 주석.

이 방법은 분석 시료 및 표준시료(СО)로서 금속을 질산에 용해한 후 염의 열분해로 얻은 황동의 산화물 분말을 사용하는 데 기초한다. 분말 시료 또는 표준시료를 브리켓으로 프레스하거나 흑연 받침대 위에 놓아 직류 아크에 투입한다. 스펙트럼의 기록은 스펙트로그래프로 수행한다.

이 방법은 어느 형태의 시료에서도 분석을 수행할 수 있다.

이 방법으로 황동에서 철, 납, 안티모니, 니켈, 알루미늄, 주석, 비스무트, 규소(실리콘) 및 비소를 표 1에 기재된 질량분율 범위 내에서 결정할 수 있다.

표 1

분석 결과의 일치도 및 재현성은 신뢰도 =0,95에 대해 표 2에 제시된 허용 편차값으로 규정된다.

측정 가능한 원소의 질량분율 구간은 표준시료(SOP)의 적용 및 사용되는 장비와 분석 기법에 따라 작게나 크게 확장될 수 있다.

(수정된 판, 변경 N 1).

1. 일반 요구사항

1.1. 분석 방법에 대한 일반적 요구사항 — ГОСТ 25086 참조.

(수정된 판, 변경 N 1).

2. 장비, 시약 및 용액

중간 또는 고분산의 석영(쿼츠)형 또는 회절형 분광기. 사진전기(광전)식 스펙트럼 기록 장비도, 표 2에 기재된 계측학적 특성을 만족하는 경우 사용을 허용한다.

표 2

주석:

1. 규정된 평행측정 두 결과의 허용 편차치 준수 여부를 검사할 때에는 동일한 시료에서 얻은 제1 및 제2 평행측정 결과의 산술평균을 사용한다.

2. 허용되는 편차 규정의 검토 시 서로 다른 시간에 얻어진 동일 시료에 대한 두 분석 결과의 차이를 확인할 때에는 같은 시료에 대한 두 분석 결과의 산술평균을 취한다 .


산화물 시료에 대한 분광 분석법은 판정법이다.

직류(DC) 전원: 200−400 В의 전압 및 최대 10 А의 전류를 공급할 수 있는 것.

임의 계통(ПС-39, ДГ, ИГ 등)의 발전기로부터 직류 아크를 고주파로 점화하는 장치.

스펙트럼 선과 배경의 광학 밀도를 측정하기 위한 마이크로포토미터.

유압식 또는 오일 프레스 등, 1,5−2 t의 압력을 낼 수 있는 프레스.

합금강(예: ХВГ)으로 된 프레스 금형(펀치 직경 6 mm; 높이 50−80 mm(도.1)). 펀치와 매트릭스 내부 표면은 경화 및 침탄 처리한 다음 정밀 연마 및 마감한다.

뮤펠로(무플) 가마, 열전대 부착형으로 최대 800 °C까지 얻고 유지할 수 있는 것.

시료의 용해 및 증발을 위한 플래티넘, 자기 또는 석영 증발접시(용해에는 내열유리 플라스크나 비이커도 사용 가능).

도.1. 분말 프레스 세트

분말 프레스 세트

1 — 덮개(Ст 45); 2 — 매트릭스(Ст 3); 3 — 펀치(청동 또는 У7); 4 — 덮개(Ст 45);
5 — 받침(У7); 6 — 나사(Ст 35); 7 — 부시(청동, 강철 등)

도.1

지름 8−10 mm의 흑연 전극-받침. 브리켓을 전극에 올리기 위해 전극에 직경 6 mm, 깊이 1,5−2 mm의 구멍을 뚫는다(도.2).

도.2. 촬영 시 시료를 놓은 전극 배치

촬영 시 시료를 놓은 전극 배치

а — 노출 전의 전극 및 브리켓의 배치와 치수; б — 애노드(양극) 모드에서의 촬영;
в — 캐소드(음극) 모드에서의 촬영; 1 — 흑연 받침; 2 — 브리켓; 3 — 용융물;
4 — 보조 전극

도.2

지름 6−7 mm, 등급 С2 또는 С3의 분광용 탄극.

ГОСТ 8.315에 따른 표준 시료.

대응 전극 및 전극-받침을 연마하기 위한 형상절삭 공구 세트를 갖춘 기계.

감도 0,5−5 단위의 분광판 타입 1 또는 2, 감도 10−60 단위의 "Микро" 및 УФШ 타입 판.

건조용 오븐.

전기 가열판.

200 g용 분석저울, 저울추는 АДВ-200형.

아가트 또는 유기유리로 된 절구.

보관용 용기(뷔크스).

브리켓을 잡기 위한 핀셋.

연마된 전극 보호를 위한 유리 또는 플라스틱 캡.

MВМ 63형 자석.

TУ 25−1819.0021, TУ 25−1894.003 규격의 스톱워치 또는 시계계(릴레이).

ГОСТ 4461에 따른 질산(질산산), 1:1 또는 1:3로 희석.

ГОСТ 18300에 따른 정제한 기술용 에틸 알코올.

메톨(파라-메틸아미노페놀설페이트).

하이드로퀴논(파라디옥시벤젠) — ГОСТ 19627에 따름.

무수 황산나트륨(아황산나트륨) — ГОСТ 195.

무수 탄산나트륨 — ГОСТ 83.

브로마이드 칼륨(КBr) — ГОСТ 4160.

결정형 황산나트륨(티오황산나트륨, 티오설페이트) — ГОСТ 244.

아세트산 — ГОСТ 61.

증류수 — ГОСТ 6709.

분광판용 현상액(타입 1, 2 및 "Микро")은 사용 전에 용액 1과 용액 2를 동량 혼합하여 제조한다.

용액 1: 다음과 같이 준비한다: 메톨 2,5 g, 하이드로퀴논 12 g, 아황산나트륨 100 g을 500−700 cm3의 물에 용해시키고 물로 1 dm3가 되도록 정용한다.

용액 2: 다음과 같이 준비한다: 탄산나트륨 100 g과 브로마이드 칼륨 7 g을 500−700 cm3의 물에 용해시키고 물로 1 dm3가 되도록 정용한다.

다른 대조적으로 작용하는 현상액을 사용하는 것도 허용된다.

УФШ 타입 분광판용 현상액: 다음과 같이 준비한다: 메톨 2,2 g, 하이드로퀴논 8,8 g, 아황산나트륨 96 g, 탄산나트륨 48 g 및 브로마이드 칼륨 5 g을 500−700 cm3의 물에 용해시키고 물로 1 dm3가 되도록 정용한다.

정착액(픽서): 다음과 같이 준비한다: 티오설페이트(티오황산나트륨) 300 g, 아황산나트륨 25 g 및 아세트산 8 cm3을 1 dm3의 증류수에 용해시킨다.

측정 수단은 측정학적 특성이 같거나 그보다 좋고, 장비는 기술적 특성이 같거나 그보다 나쁘지 않은 것을, 또한 시약은 위에 기재된 것과 동등하거나 더 나은 품질의 것을 사용하는 것이 허용된다.

측정 기기는 ГОСТ 8.326*에 따라 인증(교정)되어야 한다.
______________
* 러시아 연방 영토에서는 PR 50.2.009−94가 적용된다. — 데이터베이스 제작자 주석.

(개정판, Изм. N 1).

3. 분석 준비

3.1. 시료는 자력을 제거하고 표면 오염을 질산(1:3로 희석)에 5−10 s 동안 침식 처리하여 제거한 다음 물, 에틸 알코올로 세척하고 105 °C에서 건조한다. 평균 시료(질량 최소 3 g)를 증발접시에 넣고 질산(1:1)을 시료 1 g당 10−15 cm3의 비율로 가하여 온화하게 가열하여 용해한다. 얻어진 용액을 완전히 증발시켜 건조시킨 후 건조된 염이 든 접시를 뮤펠 가마에 넣고 (700±20) °C에서 15−20 min 동안 질소 산화물의 발생이 멈출 때까지 소성한 다음 생성된 산화물을 절구에서 분쇄한다.

(개정판, Изм. N 1).

3.2. СО는 먼저 선반에서 오염된 표면층을 제거한 후 칩(절편)으로 만든다. СО의 분석 준비는 3.1항에 기술된 바와 같이 수행한다.

3.3. 얻어진 분말에서 (0,50±0,01) g씩 질량이 같은 두 시료를 채취하여 강철 프레스 금형(도.1)으로 브리켓화한다; 촬영용으로 준비된 브리켓은 뷔크스에 보관한다.

시료 원시 분량과 СО의 산화는 산소 분위기에서 직류 아크로 용융하여 수행할 수 있다.

(개정판, Изм. N 1).

4. 분석 실시

4.1. 전극의 단면부는 표면 오염을 제거하기 위해 직류 아크에서 6−10 A로 20 s 동안 소성하며, 이때 전극-받침을 아크의 양극으로 포함시킨다. 시료 및 СО의 브리켓은 소성한 흑연 받침 위에 놓는다.

대전극(대전극(반대 전극))으로는 스펙트럼용 순수 탄극을 사용한다.

전극의 형태와 치수 및 노출 시간 동안의 배치는 도.2에 제시되어 있다.

4.2. 납(납), 안티모니(안티모니), 주석(주석), 비스무트(비스무트) 및 비소(비소)의 질량 분율을 결정하기 위해 분석 대상 시료 또는 СО가 올려진 흑연 받침을 아크의 양극으로 한다. 전류를 인가하면 브리켓의 용융 전까지 아크는 보조 전극과 받침 사이에 발생하다가 브리켓의 일부가 용융된 후에야 아크의 양극점이 형성된 산화물 용융물로 이동한다. 이 전이(이동)는 아크가 몇 초간 연소한 뒤 전류를 끊었다가 용융물이 아직 식기 전에 다시 인가함으로써 가속할 수 있다. 노출의 시작은 아크의 양극점이 브리켓으로 이동한 때로 본다. 노출 전체 시간 동안에는 조명계의 중간 렌즈 스크린에 확대된 아크 영상을 보거나 특수 단초점 투영 렌즈를 사용하여 최초에 설정한 아크 간격을 보정해야 한다.

스펙트로그램 촬영 조건: 슬릿 폭 0,010−0,015 mm; 3렌즈 콘덴서를 사용한 슬릿 조명; 콘덴서 중간 렌즈의 조리개 지름 — 5 mm; 아크 간격 — 3 mm; 전류 세기 — 6−8 A; 노출 시간 — 60−90 s.

단파장 부분의 스펙트럼은 УФШ 판에, 장파장 부분은 타입 1, 2 또는 "Микро" 판에 촬영한다.

4.3. 황동 L96에서 납의 질량분율을 결정하고 다른 등급 황동에서 철, 니켈, 알루미늄 및 규소의 질량분율을 결정하기 위하여, 4.2항에 따라 생성된 코울(корольки)을 새로 연마한 지지대 위에 놓아 아크의 음극으로 사용한다(도면 2). 노출 시작 시각은 아크의 음극점이 코울의 용융 부분으로 이동한 후부터 계산한다.

스펙트로그램 촬영 조건: 슬릿 폭 — 0,010–0,015 мм;

삼렌즈 콘덴서를 사용하여 슬릿을 조명; 콘덴서의 중간 렌즈의 조리개 — 5 мм; 아크 간격 — 3 мм; 전류 — 6–7 A; 노출 시간 — 30–40 s.

시료와 표준시료(СО)의 스펙트럼은 타입 1 또는 2의 동일한 판에 촬영한다.

4.2, 4.3. (개정판, 개정 N 1).

4.4. 스펙트럼 촬영 조건이 권장 조건과 다를 경우(예: 슬릿을 단렌즈 콘덴서로 조명, 다른 전류 사용, 감도가 다른 판 사용 등)에는 먼저 조건을 선택하여 선의 광학밀도의 최적 범위를 결정해야 한다.

노출 시간은 사용되는 사진판의 감도에 따라 선택하며 연속 스펙트럼 배경의 정상 광학밀도를 확보해야 한다; 그렇지 않을 경우 특성곡선의 작성이 필요하다. 베일(연무), 과다노출 등으로 인한 배경 밀도의 증가를 허용하지 않는데, 이는 분석 민감도를 저하시킨다.

4.5. 사진판의 현상은 그 종류에 따라 해당 현상액(항 2 참조)에서 18–20 °C에서 실시한다. 판을 흐르는 물에 세척한 후 정착용액으로 정착시키고, 다시 흐르는 물에 세척한 다음 건조시킨다.

(개정판, 개정 N 1).

5. 결과 처리

5.1. 스펙트로그램에서 분석선과 “내부 표준”의 광학밀도는 마이크로포토미터로 측정한다.

분석선 및 “내부 표준”(배경)의 파장은 표 3에 수록되어 있다.

표 3

“배경 1”은 분석선의 장파장 쪽에서 분석선 근방에 측정한 배경의 최소 광학밀도를 의미한다;

“배경 2”는 259,715 нм 배경을 의미한다. 안티모니선 259,806 нм에서 단파장 쪽으로 0,09 mm 떨어진 지점에 최대가 있음;

“배경 3”은 분석선의 단파장 쪽에서 분석선 근방에 측정한 배경의 최소 광학밀도를 의미한다;

“배경 4”는 주석 281,352 нм선의 단파장 쪽 근방에서 측정한 배경의 최소 광학밀도를 의미한다;

“배경 5”는 289,60 нм이다. 주석 289,797 нм선의 단파장 쪽에 두 번째로 약하게 표현된 최대가 있음;

“배경 6”은 235,08 нm의 약한 분자선의 광학밀도를 의미하며, 계산시 이는 배경의 광학밀도로 간주한다;

“배경 7”은 납 261,37 нм선의 단파장 쪽 근방에서 측정한 배경의 최소 광학밀도를 의미한다.

기준 이상의 계측학적(계량) 특성을 제공한다는 조건하에 다른 분석선 및 내부 표준선의 사용을 허용한다.

교정 그래프는 다음 좌표계에 작성한다:

(그림)

분석 수행에 권장되는 기본 방법은 “세 기준(세 표준)” 방법이다. 고체 교정 그래프법, 대조표준법 등 다른 그래프 작성 방법의 사용도 허용된다.

원소의 질량분율은 부록 표에서 얻은 값 ΔS/γ에 해당하는 값과, 단일 스펙트로그램에 대해 계산된 어떤 값(표 참조)을 사용하여 교정 그래프에서 구한다.

최종 분석 결과는 한 판에서 얻은 두 병렬 측정의 산술평균으로 한다.

두 병렬 측정치 또는 시료에 대한 두 분석 결과의 허용 차이는 표 2에 기재된 값(신뢰수준 P = 0.95)을 초과해서는 안 된다.

원소의 질량분율이 불량 판정 한계에 근접할 경우 병렬 측정 횟수를 두 배로 한다. 즉, 스펙트럼 촬영을 두 번째 사진판에서도 반복한다.

분석 결과의 정확성 관리는 ГОСТ 25086에 따라 국가 표준, 산업 표준 시료 또는 회사 표준 시료를 사용하여 수행한다.

(개정판, 개정 N 1).

부록(필수). 측정된 “ΔS/γ” 값에 대응하는 lg·I(л)/I(ф) 값 표

부록
필수

측정된 “ΔS/γ” 값에 대응하는 lg·I(л)/I(ф) 값 표

표에 대한 설명

아래 표는 측정된 값을 lg·I(l)/I(f) 값으로 변환하는 데 사용된다. 표에는 다음의 계산 결과가 포함되어 있다:

(식 및 기호)

총선강도를 배경을 포함하여 ...로, 선 최대 아래의 배경 강도를 선이 없는 경우의 배경 강도로 ...로 표기하자. 그러므로 선의 강도와 배경 강도와의 비는 식 (a)에 의해 결정된다.

(식 (a))

스펙트럼 촬영 조건이 선택되어 선 + 배경의 광학밀도 및 선이 없는 경우의 배경의 광학밀도가 정상 범위에 있을 때에는

(식 (б))

여기서 … ; … — 대비 계수이다.

따라서 식 (a)를 이용하면 쉽게 다음을 얻을 수 있다:

(식)

표는 실무 분석에서 가장 중요한 lg·I(л)/I(ф) 값을 0,05에서 1,9까지 포함한다.

표는 구성상 두 부분으로 나뉜다: 첫 부분은 0,05–0,99 값을, 두 번째 부분은 1,00–1,99 값을 포함한다.

첫 번째 부분(0,05–0,99)을 살펴보자. 표의 가장 왼쪽 열 아래에 굵은 활자로 표기된 값들은 0,05; 0,06; 0,07…0,99이다.

열 제목의 기호 오른쪽에는 굵은 활자로 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9가 표기되어 있는데, 이는 값의 소수점 셋째 자리 숫자를 나타낸다. 예를 들어 어떤 값 N = 0,537이면 소수점 둘째 자리까지에 해당하는 행 0,53을 찾고 열 7에서 해당 lg·I(l)/I(f) 값을 읽어 0,388을 얻는다.

마찬가지로 N = 0,143에 대해서는 행 0,14의 열 3에서 대응 값을 읽는다.

두 번째 부분(1,0–1,99)도 유사하게 구성되어 있으나, 가장 왼쪽 열에는 값이 소수점 이하 한 자리만 표시되어 있고, 열 제목의 굵은 숫자들은 소수점 둘째 자리 숫자를 나타낸다. 예를 들어 값 N = 1,36이 있으면 행 1,3의 열 6에서 1,341을 읽는다.

N 값이 0,301보다 작은 경우에 대한 특성 곡선 값은 음수로 되어 있으며(특성 위에 마이너스 기호 표기) 표에 표시되어 있다.

표는 또한 어떤 방법으로 측정되었든지 간에 측정된 ΔS/γ 값에 대응하는 lg·I(l)/I(f) 값을 구하는 데 사용할 수 있다.

일상적인 분석 작업에서는 lg·I(f) 측정을 생략하고 lg·I(f)=1로 간주하는 것이 허용된다. 이 간소화는 lg·I(f)가 1과 다를 때 교정 그래프를 다소 왜곡시키지만, 표준시료와 시료에 대해 동일하게 작용하므로 분석에 중대한 오차를 초래하지 않는다.

측정값에 대응하는 lg·I(л)/I(ф) 값들

참고: 위의 큰 표는 원문에 수록된 수치 표 전체를 포함합니다. 사용 시에는 원문 표의 각 행·열에서 대응하는 수치를 찾아서 그대로 적용하십시오.