ГОСТ 11739.16-90

GOST 11739.16−90 アルミニウム合金（鋳造および加工） ニッケルの測定方法

GOST 11739.16−90

グループ B59

ソビエト連邦国家規格

アルミニウム合金（鋳造および加工）

ニッケルの測定方法

Aluminium casting and wrought alloys.
Methods for determination of nickel

OKSTU 1709

施行期間：1991.07.01 〜 1996.07.01*
_______________________________
* 有効期間制限は、1994年の州間標準・計量・認証審議会議事録No.5−94により解除された（IUS No.11/12, 1994年）。 — データベース編者注。

情報事項

1. ソ連航空工業省により作成・提出

作成者

V.G. ダヴィドフ（技術科学博士）；V. A. モシキン（技術科学候補）；G. I. フリードマン（技術科学候補）；L. A. テニャコワ；M. N. ゴルロワ（化学候補）；O. L. スコルスカヤ（化学候補）；A. I. コロレワ

2. ソ連国家品質管理・標準委員会の決定 （1990年6月28日）N 1962 により承認・施行

3. 見直し周期 — 5年

4. 本規格は、アルミニウムの加工合金について、方法の本質、溶液の抽出および再抽出の手順、溶液の光学密度測定および結果の処理の点で ISO 3979 に、並びに方法の本質および結果の処理の点で ISO 3981 に適合する

5. 代替規格：GOST 11739.16−78

6. 参照規格

参照される規格の表示	該当項目番号
GOST 849–70	3.2; 4.2
GOST 3118–77	2.2; 3.2; 4.2
GOST 3760–79	2.2; 3.2
GOST 4109–79	3.2
GOST 4147–74	3.2
GOST 4197–74	3.2
GOST 4204–77	2.2; 3.2; 4.2
GOST 4328–77	3.2
GOST 4461–77	2.2; 3.2; 4.2
GOST 5457–75	4.2
GOST 5817–77	2.2; 3.2
GOST 5828–77	2.2
GOST 10484–78	4.2
GOST 10929–76	4.2
GOST 11069–74	4.2
GOST 18300–87	2.2; 3.2
GOST 20015–74	3.2
GOST 25086–87	1.1
GOST 27068–86	3.2

本規格は、ニッケルの定量に関して、重量分析法（質量分率 Ni 0.5〜8% の範囲）、比色法（質量分率 Ni 0.005〜3.0% の範囲）、および原子吸光法（質量分率 Ni 0.005〜8% の範囲）を定める。

1. 一般要求

1.1. 分析法の一般的要求事項 — GOST 25086 に従う（補足あり）。

1.1.1. 分析結果は、2回の並列試験の算術平均を採用する。

2. ニッケルの重量分析（グラビメトリック）法

2.1. 方法の要旨

本法は、試料を塩酸と硝酸の混酸で溶解し、酒石酸アンモニウムを含むアンモニア性溶液中でジメチルグリオキシムによりニッケルを沈殿させ、沈殿物を焼成して称量することに基づく。

2.2. 器具、試薬および溶液

マッフル炉。

温度調節付乾燥器。

塩酸 — GOST 3118 に準拠、密度 1.19 g/cm³、1:1 溶液。

硝酸 — GOST 4461 に準拠、密度 1.35−1.40 g/cm³、1:1 溶液。

硫酸 — GOST 4204 に準拠、密度 1.84 g/cm³。

酒石酸 — GOST 5817 に準拠、濃度 250 g/dm³（250 g/L）。

アンモニア水 — GOST 3760 に準拠。

メチルレッド、1 g/dm³ エタノール溶液。

エタノール（精留工業用） — GOST 18300。

ジメチルグリオキシム、5 g/dm³ をエタノールに溶解した溶液。

コンゴ赤指示薬：試薬 0.1 g を水 100 cm³ に弱火で加熱し溶解する。

コンゴ紙指示薬：中密度ろ紙（「白リボン」）をコンゴ溶液に浸し、（110±5）°C の乾燥器で乾燥させ、切り分けてビュックス（小瓶）に保管する。紙は1か月間使用可能。

.

2.3. 分析の実施

2.3.1. 表1 に従った質量の試料を取り、250 cm³ 容量の円錐フラスコに入れ、30 cm³ の塩酸溶液と 5 cm³ の硝酸溶液を加えて完全に溶解するまで加熱する。

表1

ニッケル質量分率, %	試料秤量, g
0.5 〜 2.0（含む）	1
2.0 超〜8.0 以下	0.5

次に溶液を 3−5 分間沸騰させて窒素酸化物を除去し、150 cm³ の水、40 cm³ の酒石酸溶液を加え、アンモニアを加えて溶液が青色になるまで処理する。得られた溶液に塩酸溶液を滴下して青色が消えるまで滴下し、(70±2)°C まで加熱し、常に攪拌しながら試料中の1% ニッケルに対し 20 cm³ のジメチルグリオキシム溶液を加え、メチルレッドを2〜3滴加え、アンモニアを加えて黄色になるまで調整し、さらに過剰に 2 cm³ を加える。沈殿を含む溶液を (70±2)°C まで加熱し、60−70°C で30分保持する。

2.3.2. 沈殿を中密度ろ紙（「白リボン」）で濾過し、熱水で6−8 回洗う。ろ紙上の沈殿は 30 cm³ の熱い塩酸溶液で溶解し、ろ紙は（ろ紙の端に置いたコンゴ紙が赤くなるまで）熱水で洗い、洗浄液を同じフラスコに回収する。回収した溶液にアンモニアを加えて青色にし、試料中の1% ニッケルに対し 5 cm³ のジメチルグリオキシムを加えてニッケルを再沈殿させる。沈殿を含む溶液を (70±2)°C まで加熱し、60−70°C で30分保持し、中密度ろ紙（「白リボン」）で濾過し、熱水で6−8 回洗う。

2.3.3. ろ紙ごとの沈殿を、既に定常質量に達し秤量済みの磁器るつぼに入れ、乾燥させ、ろ紙が発火しないよう注意して灰化し、マッフル炉で600−650°Cで1時間焼成し、デシケーターで冷却し、称量する。

2.4. 結果の処理

2.4.1. ニッケルの質量分率（W）〔%〕は次の式により計算する：

W = ((m1 − m2) · 0.7858 / m) · 100, (1)

ここで m1 — 沈殿を入れたるつぼの質量，g；

m2 — るつぼの質量，g；

m — 試料秤量，g；

0.7858 — 酸化ニッケル（NiO）からニッケル（Ni）への換算係数である。

2.4.2. 結果のばらつきは表2に示す値を超えてはならない。

表2

ニッケル質量分率, %	許容される絶対差, %
	並列測定の差	分析結果の差
0.50 〜 1.00（含む）	0.05	0.06
1.00 超〜2.00（含む）	0.06	0.08
2.00 超〜4.00（含む）	0.08	0.10
4.00 超〜8.00（含む）	0.20	0.30

3. ニッケルの比色（フォトメトリック）法

3.1. 方法の要旨

方法の原理 本法は、試料を塩酸または水酸化ナトリウムで溶解し、アルミニウムを酒石酸でマスキングし、マンガンを塩酸塩ヒドロキシルアミンでマスキングし、銅を亜硫酸ナトリウムで分離し、ニッケルをジメチルグリオキシムと形成させてクロロホルムに抽出し、塩酸で再抽出し、弱アンモニア性条件下で酸化剤存在下にジメチルグリオキシムとの錯体を生成させ、吸光度を波長445 nmで測定することに基づく。 3.2 装置、試薬および溶液 - 分光光度計または光電比色計。 - pHメーター。 - 温度調節機能付き乾燥器（恒温器付）。 - 硫酸（ГОСТ 4204）、密度1.84 g/cm³、溶液1:1。 - 塩酸（ГОСТ 3118）、密度1.19 g/cm³、溶液1:1および0.5 mol/dm³。 - 硝酸（ГОСТ 4461）、密度1.35–1.40 g/cm³、溶液1:1。 - 亜硫酸ナトリウム（натрий серноватистокислый、ГОСТ 27068）、溶液500 g/dm³。 - 水酸化ナトリウム（ГОСТ 4328）、溶液400 g/dm³、200 g/dm³および20 g/dm³。溶液はポリエチレン容器で調製・保管する。 - 亜硝酸ナトリウム（натрий азотистокислый、ГОСТ 4197）、溶液20 g/dm³。 - 塩化鉄（鉄(III)塩、ГОСТ 4147）、溶液10 g/dm³。 - 酒石酸（ГОСТ 5817）、溶液300 g/dm³。 - エチルアルコール精留（技術用、ГОСТ 18300）。 - ジメチルグリオキシム、溶液10 g/dm³（エチルアルコール中）。 - 臭素（ГОСТ 4109）。 - 臭素水（飽和溶液）：50 gの臭素を目盛り1 dm³のメスフラスコに入れ、すり合わせた栓をして500 cm³の水を加え、8–10回振とうし、目盛りまで水で満たし、栓を数回開けて混合する。 - 臭素処理ジメチルグリオキシム溶液：ジメチルグリオキシム0.5 gを250 cm³フラスコに入れ、100 cm³のアルコールで溶解し、硫酸1 cm³と飽和臭素水5 cm³を加える。溶液を100 cm³のメスフラスコに移し、アルコールで目盛りまで希釈して混合する。 - 水酸化アンモニウム（アンモニア水、ГОСТ 3760）、溶液1:50。 - クロロホルム（技術用、ГОСТ 20015）*。 * ロシア連邦では ГОСТ 20015–88 が適用される。— データベース作成者注。 - コング赤（コンゴレッド）指示薬：試薬0.1 gを水100 cm³に弱火で溶解する。 - コンゴ紙指示紙：中等密度ろ紙（「白リボン」）をコンゴ溶液に浸漬し、(110±5)°Cで乾燥し、切断して容器に保存する。使用可能期間は1か月。 - 汎用指示紙。 - ニッケル（ГОСТ 849）* 品位 Н22。 * ロシア連邦では ГОСТ 849–97 が適用される。— データベース作成者注。 標準ニッケル溶液 - 溶液A：ニッケル0.1 gを250 cm³コニカルフラスコに入れ、塩酸（1:1）30 cm³を加えて加熱して溶解する。冷却後を1000 cm³メスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混和する。 1 cm³の溶液Aは0.0001 gのニッケルを含む。 - 溶液B：溶液Aより100 cm³を1000 cm³メスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。 1 cm³の溶液Bは0.00001 gのニッケルを含む。 吸着剤（マセレーション処理紙）：赤リボンろ紙を100 g粉砕して500 cm³のビーカーに入れ、熱湯300 cm³を注ぎ、撹拌して均一な質量になるまで混合する。 3.3 分析の実施 3.3.1 シリコン（Si）含有率が1%未満の場合 試料の秤量（表3参照）を250 cm³コニカルフラスコに入れ、水10 cm³、塩酸（1:1）溶液50 cm³を加える。激しい反応が落ち着いたら、完全に溶解するまで加熱する。硝酸を5滴加え、5分間沸騰させる。冷却後、250 cm³メスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混和する。 表3 - ニッケル質量分率、% | 試料秤量、g | 分取溶液の体積、cm³ - 0.005〜0.025 包括 | 1 | 100 - 0.025超〜0.10 | 1 | 25 - 0.10〜0.5 | 1 | 10 - 0.5〜2.0 | 0.5 | 5 - 2.0〜3.0 | 0.5 | 2.5 3.3.2 シリコン含有率が1%超の場合 秤量（表3）をフッ素樹脂またはガラスカーボン製の200 cm³ビーカーに入れ、水5–7 cm³を加える。試料に鉄が含まれていない場合は塩化鉄溶液1 cm³を加え、さらに冷却を保ちながら水酸化ナトリウム（400 g/dm³）溶液50 cm³を少量ずつ加える。激しい反応が止まったら加熱して試料を完全に溶解し、飛散を避けて穏やかに加熱して15–20 cm³まで蒸発させる。灰色の懸濁がある場合は未溶解のシリコンを示すため、透明な溶液が得られるまで加熱を続ける。冷却後、ビーカーに水を慎重に加えて200 cm³にし、塩が溶解するまで加熱する。 溶液を中密度ろ紙（「白リボン」）＋吸着剤でろ過する。ろ紙上の残渣を、20 g/dm³水酸化ナトリウム溶液で6回温水で洗浄し（20 g/dm³溶液を6回、温水を6–8回）、250 cm³フラスコ上で40 cm³の塩酸（1:1）温溶液で溶解する。試料にマンガンが0.5%を超えて含まれる場合は、残渣を塩酸（1:1）40 cm³と亜硝酸ナトリウム溶液0.1 cm³を含む混合液に溶解する。使用前に溶液を70–80°Cに加温する。ろ紙は10–12回温水で洗い、洗浄水を同じフラスコに回収する。 ろ液と洗浄液を冷却後250 cm³メスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混和する。 3.3.3 分取（アリクォート）部の処理 分取部の溶液（表3で定めた量）を250 cm³ビーカーに移し、酒石酸溶液10 cm³、塩酸塩ヒドロキシルアミン溶液5 cm³、および水酸化ナトリウム（200 g/dm³）溶液を加えて、コンゴ紙の色が青紫色に変わるまで滴下しながら調整する。この時のpHは4.5（pHメーターで確認）。（汎用指示紙の事前使用は許容される。） 次に亜硫酸ナトリウム溶液10 cm³を加え、3分後に水酸化ナトリウム（200 g/dm³）でpHを6.5に調整する（pHメーターを使用）。溶液を分液ロート（No.1、250 cm³）に移し、ジメチルグリオキシム溶液5 cm³、ジメチルグリオキシム5 cm³（注：原文で二度記載がありますが、ここでは指定量どおり）、クロロホルム10 cm³を加え、2分間振とうする。 溶液を30秒静置して有機層を分液ロートNo.2（100 cm³）に移す。分液ロートNo.1は1 cm³のクロロホルムで洗浄する。反復抽出は、順次10 cm³および5 cm³のクロロホルムで各30秒間行い、30秒静置の後にクロロホルム層をNo.2に合流し、No.1を各々1 cm³のクロロホルムで洗う。水相は破棄する。 合流した抽出液を分液ロートNo.2でアンモニア水25 cm³で30秒間振とうして洗浄する。 有機層を30秒静置して分液ロートNo.3（100 cm³）に移し、水相は破棄する。 3.3.4 再抽出（再エクストラクション） 分液ロートNo.3の有機相に塩酸（0.5 mol/dm³）溶液20 cm³を加え、30秒間振とうする。30秒静置後、有機相をNo.4（100 cm³）に移し、No.3を1 cm³のクロロホルムで洗浄する。再抽出操作をNo.3でさらに3回、各々10 cm³の塩酸（0.5 mol/dm³）で行い、各操作後1 cm³のクロロホルムで洗浄する。 塩酸溶液をNo.4に集め、有機相は破棄する。No.4の溶液を5 cm³ずつ2回のクロロホルムで30秒間振とうして洗浄し、静置後クロロホルム層を破棄する。 水相を100 cm³メスフラスコに移し、塩酸（1:1）溶液3 cm³を加え、35–40°Cに加温する。橙色が現れるまで（約1 cm³）臭素水を加え、さらに過剰に0.5 cm³加える。溶液を冷却し、アンモニア水を加えて橙色が消失するまで、さらに過剰に1 cm³加える。 冷却した溶液に臭素処理ジメチルグリオキシム溶液1 cm³を加え、目盛りまで水で希釈して混合する。 3.3.5 吸光度の測定 溶液の光学密度は10分後、ただし30分以内に波長445 nm、セル厚20 mmで測定する。対照溶液は、3.3.1または3.3.2に従って、分析で使用したすべての試薬を加えて作製した対照（ニッケルを添加していないもの）とする。 3.3.6 ニッケルの質量分率は、検量線により算出する。 3.3.7 検量線の作成 11個の250 cm³ビーカーのうち10個に、標準溶液Bを次量ずつそれぞれ移す：2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0、14.0、16.0、18.0、20.0 cm³。これはそれぞれ0.00002、0.00004、0.00006、0.00008、0.0001、0.00012、0.00014、0.00016、0.00018、0.0002 gのニッケルに相当する。各ビーカーに酒石酸溶液10 cm³、塩酸塩ヒドロキシルアミン溶液5 cm³を加え、その後3.3.3、3.3.4および3.3.5に従って処理する。対照溶液はニッケルを加えない溶液とする。各溶液の吸光度と対応するニッケル質量から検量線を作成する。 3.4 結果の処理 3.4.1 ニッケル質量分率（w、%）は次式で計算する。 w = (m / m_a) × 100 （式中） m — 検量線から求めた試料溶液中のニッケル質量（g） m_a — 該当アリクォート中の秤量質量（g） 3.4.2 結果のばらつきは表4に示す許容差を超えてはならない。 表4（絶対許容差、%） - ニッケル質量分率, % | 並列測定の結果 | 分析結果 - 0.005〜0.010 包括 | 0.001 | 0.002 - 0.010超〜0.025 | 0.003 | 0.004 - 0.025〜0.050 | 0.004 | 0.005 - 0.050〜0.100 | 0.005 | 0.008 - 0.10〜0.25 | 0.01 | 0.02 - 0.25〜0.50 | 0.02 | 0.03 - 0.50〜1.00 | 0.04 | 0.06 - 1.00〜2.00 | 0.06 | 0.08 - 2.00〜3.00 | 0.10 | 0.15 4. 原子吸光法によるニッケルの定量 4.1 方法の原理 本法は、試料を過酸化水素存在下で塩酸に溶解し、アセチレン—空気炎中でニッケルの原子吸光を測定することに基づく。波長232.0 nmはニッケル質量分率0.005〜1.0%用、波長352.4 nmは1.0〜8.0%用である。 4.2 装置、試薬および溶液 - ニッケル用光源を備えた原子吸光分光計。 - アセチレン（ГОСТ 5457）。 - 塩酸（ГОСТ 3118）、密度1.19 g/cm³、溶液1:1および1:99。 - 硝酸（ГОСТ 4461）、密度1.35–1.40 g/cm³。 - 硫酸（ГОСТ 4204）、密度1.84 g/cm³。 - フッ化水素酸（ГОСТ 10484）。 - 過酸化水素（ГОСТ 10929）。 - アルミニウム（ГОСТ 11069）* 品位 A999。 * ロシア連邦では ГОСТ 11069–2001 が適用される。— データベース作成者注。 アルミニウム溶液20 g/dm³：アルミニウム10 gを500 cm³コニカルフラスコに入れ、水50 cm³を加え、塩酸（1:1）溶液300 cm³を少量ずつ加えて穏やかに加熱し溶解する。冷却後500 cm³メスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混和する。 - ニッケル（ГОСТ 849）品位 Н22。 標準ニッケル溶液 - 溶液A：ニッケル1 gを250 cm³コニカルフラスコに入れ、塩酸（1:1）30 cm³を加えて加熱して溶解する。冷却後500 cm³メスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混和する。 1 cm³の溶液Aは0.002 gのニッケルを含む。 - 溶液B：溶液Aより10 cm³を100 cm³メスフラスコに移し、塩酸（1:1）溶液10 cm³を加え、目盛りまで水で希釈する。 1 cm³の溶液Bは0.0002 gのニッケルを含む。 - 溶液V：溶液Aより5 cm³を100 cm³メスフラスコに移し、塩酸（1:1）溶液10 cm³を加え、目盛りまで水で希釈する。 1 cm³の溶液Vは0.0001 gのニッケルを含む。 4.3 分析の実施 4.3.1 試料秤量0.5 gを250 cm³コニカルフラスコに入れ、およそ10 cm³の水を加え、塩酸（1:1）溶液を小分けにして合計25 cm³を加える。時計皿でフラスコを覆い、完全溶解するまで加熱する。過酸化水素を3–5滴加え、3分間沸騰させる。時計皿とフラスコ壁は水で洗い流す。溶液を室温まで冷却し、ニッケル質量分率が0.01〜0.1%用は100 cm³メスフラスコに、0.1〜8.0%用は250 cm³メスフラスコに移す。 4.3.2 シリコン含有率が1%未満で溶液が透明でない場合は、中密度ろ紙（「白リボン」）で乾燥ろ紙を通してろ過し、最初の数分のろ液は破棄する。 4.3.3 シリコン含有率が1%超の場合は、4.3.1に従って溶解後、中密度ろ紙（「白リボン」）でろ過し、ニッケル質量分率0.01〜0.1%用は100 cm³メスフラスコに、0.1〜8.0%用は250 cm³メスフラスコに集める。ろ紙上の残渣は熱い塩酸（1:99）を10 cm³ずつ3–4回洗浄し（これが主ろ液となる）。ろ紙と残渣を白金るつぼに入れ、乾燥させ、発火を避けながら灰化し、500–600°Cで3分間焼成する。冷却後、濃硫酸を数滴加え、フッ化水素酸5 cm³を加え、透明になるまで少量ずつ硝酸を加えて溶解する。 溶液を蒸発して乾かし、冷却後に2–3 cm³の水で湿らせ、加熱して2–3 cm³の塩酸（1:1）で溶解する。得られた溶液を主ろ液に結合し、100 cm³（0.01–0.1%用）または250 cm³（0.1–8.0%用）メスフラスコに移して目盛りまで水で希釈し混和する。 4.3.4 対照（ブランク）溶液は4.3.1、4.3.2および4.3.3に従って、試料の代わりに同量のアルミニウムを秤量して作製する。 4.3.5 検量線の作成 4.3.5.1 ニッケル質量分率0.005〜0.1%の場合： 100 cm³容量のメスフラスコ7本にそれぞれ25 cm³のアルミニウム溶液を加える。うち6本に標準溶液Vをそれぞれ0.25、0.5、1.5、2.5、3.5、5.0 cm³を移す（これらはそれぞれ0.000025、0.00005、0.00015、0.00025、0.00035、0.0005 gのニッケルに相当）。 4.3.5.2 ニッケル質量分率0.1〜1.0%の場合： 100 cm³メスフラスコ6本に各々10 cm³のアルミニウム溶液と10 cm³の塩酸（1:1）を加える。うち5本に標準溶液Bをそれぞれ1.0、2.5、5.0、7.5、10.0 cm³を移す（これらは0.0002、0.0005、0.001、0.0015、0.002 gのニッケルに相当）。 4.3.5.3 ニッケル質量分率1.0〜8.0%の場合： 100 cm³メスフラスコ6本に各々10 cm³のアルミニウム溶液と10 cm³の塩酸（1:1）を加える。うち5本に標準溶液Aを1.0、2.0、4.0、6.0、8.0 cm³を移す（これらは0.002、0.004、0.008、0.012、0.016 gのニッケルに相当）。 4.3.5.4 上記の各溶液を目盛りまで水で希釈して混和する。 4.3.6 試料溶液、対照溶液および検量線用溶液をアセチレン—空気炎中に噴霧し、ニッケルの原子吸光を測定する。波長は0.005〜1.0%範囲では232.0 nm、1.0〜8.0%範囲では352.4 nmを用いる。得られた吸光度と対応するニッケル濃度から検量線を作成し、試料および対照のニッケル濃度を検量線から求める。 4.4 結果の処理 4.4.1 ニッケル質量分率（w、%）は次式で計算する。 w = [(c - c_0) × V × 100] / m_a （式中） c — 検量線から求めた試料溶液中のニッケルの質量濃度（g/cm³） c_0 — 検量線から求めた対照溶液中のニッケルの質量濃度（g/cm³） V — 試料溶液の体積（cm³） m_a — 試料の秤量または相当するアリクォートの質量（g） 4.4.2 結果のばらつきは表5に示す許容差を超えてはならない。 表5（絶対許容差、%） - ニッケル質量分率, % | 並列測定の結果 | 分析結果 - 0.005〜0.010 包括 | 0.002 | 0.003 - 0.010超〜0.025 | 0.003 | 0.005 - 0.025〜0.050 | 0.005 | 0.007 - 0.050〜0.100 | 0.010 | 0.015 - 0.10〜0.25 | 0.02 | 0.03 - 0.25〜0.50 | 0.05 | 0.08 - 0.50〜1.00 | 0.08 | 0.10 - 1.00〜2.00 | 0.10 | 0.15 - 2.00〜4.00 | 0.15 | 0.20 - 4.0〜8.0 | 0.2 | 0.3 （以上）