ГОСТ 11739.2-90

ГОСТ 11739.2−90 アルミニウム合金（鋳造用および変形用）。ホウ素の測定方法 ГОСТ 11739.2−90 グループ В59 ソビエト社会主義共和国連邦 国家規格 アルミニウム合金（鋳造用および加工用） ホウ素の測定方法 Aluminium casting and wrought alloys. Methods for determination of boron ОКСТУ 1709 施行期間 1991-07-01 から 1996-07-01* _______________________________ * 有効期限の制限は、各国間規格・計量・認証に関する州間審議会の議定書 No.5−94 によって解除された（ИУС No.11/12, 1994年）。— データベース作成者注。 情報事項 1. 本規格はソ連航空工業省によって作成・提出された。 作成者: В.Г. ダビドフ（工学博士）；В.А. モシキン（工学候補）; Г.И. フリードマン（工学候補）; В.И. クリティナ（化学候補）; Л.Н. ヴィクスネ。 2. 本規格はソ連国家製品品質管理・規格委員会の決定（1990-06-28、No.1961）により承認・実施された。 3. 点検周期 — 5年 4. 置換: ГОСТ 11739.2−78 5. 参照される規格・技術文書 （表：参照 ГОСТ/ТУ と該当項目番号） - ГОСТ 3118−77 — 3.2 - ГОСТ 3760−79 — 3.2 - ГОСТ 4204−77 — 2.2, 3.2 - ГОСТ 4328−77 — 2.2 - ГОСТ 4461−77 — 3.2 - ГОСТ 5825−70 — 2.2 - ГОСТ 9656−75 — 2.2, 3.2 - ГОСТ 10929−76 — 2.2, 3.2 - ГОСТ 11069−74 — 2.2, 3.2 - ГОСТ 18300−87 — 2.2, 3.2 - ГОСТ 20298−74 — 3.2 - ГОСТ 25086−87 — 1.1 - ГОСТ 27067−86 — 3.2 - ТУ 6−09−1181−71 — 3.2 - ТУ 6−09−1508−72 — 2.2, 3.2 本規格は、1,1'-ジアントリミドを用いる光度法によるホウ素の測定法を規定する（ホウ素質量分率 0.001〜0.5% および 0.0001〜0.001% の範囲）。 1. 一般要求事項 1.1. 分析方法に関する一般要求事項 — ГОСТ 25086 に従う（補足あり）。 1.1.1. 分析結果は、2回の平行測定の算術平均を結果とする。 2. ホウ素の光度法による測定 2.1. 方法の本質 方法は、試料を水酸化ナトリウム溶液で溶解し、濃硫酸中で (100±2) °C にて 1,1'-ジアントリミドとホウ素が青色錯体を形成することに基づき、波長 630 nm で溶液の光学濃度を測定するものである。 2.2. 装置、試薬および溶液 - 分光光度計または光電色差計。 - 温度調節付乾燥器。 - 水の蒸留用石英装置。 - 石英製ツイスト栓付き試験管。 - 水：石英装置で2回蒸留した水（二重蒸留水、分析用）を使用（溶液調整および分析用）。ポリエチレン容器で保存。 - 水酸化ナトリウム：ГОСТ 4328 に準拠、250 g/dm^3 の溶液。溶液は作成後ポリエチレン容器で保存。 - 硫酸：ГОСТ 4204 に準拠、密度 1.84 g/cm^3、硝酸の痕跡を含まないこと（ジフェニルアミン存在下で呈色しないことを確認）および 0.5 mol/dm^3 溶液。 - ジフェニルアミン：ГОСТ 5825 に準拠。 - 1,1'-ジアントリミド：ТУ 6−09−1508、溶液の作り方：0.10 g の 1,1'-ジアントリミドを 200 cm^3 の濃硫酸に溶かす。乾燥したプリント栓付きの瓶を用いる。瓶はあらかじめ 100–110 °C の乾燥器で乾燥した後冷却すること。 - アルミニウム：ГОСТ 11069、銘柄 A999。 （注）ロシア連邦領域では ГОСТ 11069−2001 が適用される。— データベース作成者注。 - エチルアルコール（精留、工業用）：ГОСТ 18300。 - ホウ酸：ГОСТ 9656。 標準ホウ素溶液: 溶液 A：ホウ酸 0.5715 g（分析用または純品）を加熱して溶かし、500 cm^3 の濃硫酸で溶解する。溶液を冷却し、1000 cm^3 の容量フラスコに移し、同じ濃硫酸で定容して混合する。 1 cm^3 の溶液 A は 0.0001 g のホウ素を含む。 溶液 B：溶液 A の 10 cm^3 を 100 cm^3 容量フラスコに移し、濃硫酸で定容して混合する。 1 cm^3 の溶液 B は 0.00001 g のホウ素を含む。 溶液はポリエチレン容器で保存する。 2.3. 分析の準備 分析の前に、試料の切粉約 1 g を 25 cm^3 ずつのエタノールで 2 回洗浄し、(105±5) °C の乾燥器で 15–20 分間乾燥する。 2.4. 分析の実施 2.4.1. 表1 に従った秤量試料を石英円錐フラスコ（容量 250 cm^3）またはフッ素樹脂（フッロロプラスチック）製ビーカー（容量 200 cm^3）に入れ、表1 に示した水酸化ナトリウム溶液を加え、さらに 10 cm^3 の二重蒸留水を加えて中程度の加熱で溶解する。 （表1） - ホウ素質量分率, % | 試料秤量, g | 水酸化ナトリウム溶液量, cm^3 | 中和用硫酸量, cm^3 | アリコート量, cm^3 - 0.001 〜 0.01（含む） | 0.5 g | 20 cm^3 | 40 cm^3 | 4 cm^3 - >0.01 〜 0.1 | 0.25 g | 10 cm^3 | 20 cm^3 | 2 cm^3 - >0.1 〜 0.5 | 0.1 g | 10 cm^3 | 20 cm^3 | 2 cm^3 試料が完全に溶解した後、さらに 10 cm^3 の二重蒸留水を加え、表1 に従って硫酸で注意深く中和する（少量ずつピペットでフラスコの壁に沿わせて加える）。溶液を冷やし、100 cm^3 容量フラスコに移し、二重蒸留水で目盛りまで満たして混合する。 2.4.2. 容量 50 cm^3 の乾燥した石英試験管（プリント栓付き）に表1 の割合でアリコート部分を取り、ピペットで 26–28 cm^3 の硫酸を加えて総量を 30 cm^3 とし、さらに 10 cm^3 の 1,1'-ジアントリミド溶液を加える。栓をして混合後、沸騰する湯煎中で 1 時間加熱する。 2.4.3. 室温まで冷却した後、波長 630 nm で溶液の光学濃度を測定する。キュベットの層厚は、ホウ素質量分率 0.001〜0.01% の場合 50 mm、0.01% を超える場合は 20 mm を用いる。比較溶液は硫酸溶液とする。 2.4.4. 対照実験用溶液は、2.4.1、2.4.2 の手順で分析に使用する全試薬を用いて調製する。対照の平均光学濃度を試料溶液の光学濃度から差し引く。ホウ素の質量分率は較正曲線により算出する。 2.4.5. 較正曲線の作成 2.4.5.1. ホウ素質量分率 0.001〜0.01% の場合、容量 250 cm^3 の石英円錐フラスコ 8 本にアルミニウム 0.5 g を秤量して入れ、2.4.1 の手順で溶解し、6 本のフラスコに標準溶液 B をそれぞれ 0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 cm^3 加える。これらはそれぞれ 0.000005、0.00001、0.00002、0.00003、0.00004、0.00005 g のホウ素に相当する。 2.4.5.2. ホウ素質量分率 0.01〜0.1% の場合、容量 250 cm^3 の石英フラスコ 8 本にアルミニウム 0.25 g を秤量して入れ、2.4.1 の手順で溶解し、6 本のフラスコに標準溶液 A をそれぞれ 0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 cm^3 加える。これらは 0.000025、0.00005、0.0001、0.00015、0.0002、0.00025 g のホウ素に相当する。 2.4.5.3. ホウ素質量分率 0.1〜0.5% の場合、容量 250 cm^3 の石英円錐フラスコ 7 本にアルミニウム 0.1 g を秤量して入れ、2.4.1 の手順で溶解し、5 本のフラスコに標準溶液 A をそれぞれ 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 cm^3 加える。これらは 0.0001、0.0002、0.0003、0.0004、0.0005 g のホウ素に相当する。 その後、溶液を 100 cm^3 容量フラスコに移し、二重蒸留水で目盛りまで満たして混合し、2.4.2 および 2.4.3 に従って処理する。ホウ素を加えなかった溶液は較正曲線作成時の対照溶液とする。得られた溶液の光学濃度と対応するホウ素質量により較正曲線を作成する。 2.5. 結果の処理 2.5.1. ホウ素の質量分率（％）は次式により算出する（式（1））: （式（1）参照） ここで、m_b — 較正曲線から求めた試料溶液中のホウ素質量（g）； m_1 — 試料溶液のアリコート部分の秤量質量（g）。 2.5.2. 結果のばらつきは表2 に示す許容値を超えてはならない。 （表2） ホウ素質量分率（％） | 平行測定結果の絶対許容差（％） | 分析結果の絶対許容差（％） - 0.00010 〜 0.00030 包含： 0.00006 | 0.00007 - >0.0003 〜 0.0006： 0.0001 | 0.0002 - >0.0006 〜 0.0010： 0.0002 | 0.0003 - >0.0010 〜 0.0030： 0.0003 | 0.0004 - >0.0030 〜 0.0050： 0.0005 | 0.0007 - >0.005 〜 0.010： 0.002 | 0.003 - >0.010 〜 0.030： 0.003 | 0.004 - >0.030 〜 0.060： 0.004 | 0.005 - >0.06 〜 0.20： 0.02 | 0.03 - >0.20 〜 0.50： 0.05 | 0.06 3. クロマトグラフィー分離を伴うホウ素の光度法 3.1. 方法の本質 本法は、試料を硫酸・硝酸・塩酸の混酸で溶解し、陽イオン交換体上でホウ素とアルミニウムを分離し、濃硫酸中で 1,1'-ジアントリミドとホウ素が青色錯体を形成することに基づき、波長 630 nm で溶液の光学濃度を測定するものである。 3.2. 装置、試薬および溶液 - 分光光度計または光電色差計。 - 温度調節付乾燥器。 - 水の蒸留用石英装置。 - 石英円錐フラスコ（空冷器付き）。 - 石英クロマトグラフィーカラム。 - 石英ビーカー。 - 石英試験管（プリント栓付き）。 - 二重蒸留水（分析用）、ポリエチレン容器で保存。 - 硫酸：ГОСТ 4204、密度 1.84 g/cm^3 および 0.5 mol/dm^3 溶液。 - 塩酸：ГОСТ 3118、密度 1.19 g/cm^3 および希釈溶液 1:3、1:1。 - 硝酸：ГОСТ 4461、密度 1.35–1.40 g/cm^3。 - 酸混合液：体積比で 硫酸 2 部分、塩酸 3 部分、硝酸 4 部分、二重蒸留水 7.5 部分。 - アンモニア水：ГОСТ 3760、密度 0.91 g/cm^3。 - 過酸化水素：ГОСТ 10929。 - 1,1'-ジアントリミド：ТУ 6−09−1508。溶液は 2.2 に従って調製。 - アルミニウム：ГОСТ 11069、銘柄 A999。 - エチルアルコール（精留、工業用）：ГОСТ 18300。 - 陽イオン交換体 KU-2：ГОСТ 20298。 - シアン化アンモニウム（アンモニウムロダニド）：ГОСТ 27067、溶液 10 g/dm^3。 - 指示薬用ユニバーサルペーパー：ТУ 6−09−1181。 - ホウ酸：ГОСТ 9656。 標準溶液 A、B — 2.2 の通り。 溶液 V：溶液 B の 10 cm^3 を 100 cm^3 容量フラスコに移し、0.5 mol/dm^3 の硫酸で定容して混合する（使用直前に調製）。1 cm^3 の溶液 V は 0.000001 g のホウ素を含む。 3.3. 分析の準備 3.3.1. 分析前に、試料切粉約 2 g を 30 cm^3 ずつのエタノールで 2 回洗浄し、(105±5) °C の乾燥器で 15–20 分乾燥する。 3.3.2. 陽イオン交換体 KU-2 を H-形（酸形）にするために塩酸で浸して一晩置く。次に高さ 30–40 cm、内径 2 cm（担体高さ 25 cm）の石英クロマトグラフィーカラムに装填し、塩酸（1:1）で三価鉄イオンに対して陰性反応（カラムから流出する試験液にアンモニウムロダニドを加えて赤色を呈さないこと）になるまで洗浄する。鉄イオンに対する陰性反応が得られたら、二重蒸留水で流出液が中性（pH 7、ユニバーサルインジケーターペーパーで確認）になるまで洗浄する。 3.3.3. ホウ素・アルミニウム等の分離後の再生のため、クロマトグラフィーカラムに 300–350 cm^3 の塩酸（1:3）溶液と 150–200 cm^3 の二重蒸留水を流して流出液が中性になるまで洗浄する。塩酸でアルミニウム等が完全にエルートされたかは、流出液の一部をアンモニアで中和して濁りが生じないことを確認することで検査する。 3.4. 分析の実施 3.4.1. ホウ素質量分率 0.0001〜0.0005% の場合は秤量試料 1 g、0.0006〜0.001% の場合は 0.5 g を石英フラスコ（容量 250 cm^3、空冷器付き）に入れ、10–20 cm^3 の酸混合液で室温または弱加熱下で溶解する。 3.4.2. 試料が溶解したら、空冷器を 10 cm^3 の二重蒸留水で洗い、溶液を 30–40 cm^3 に希釈する。シリカ酸を中密度フィルター（“白帯”）で濾過し、残渣を 10–15 cm^3 の熱い二重蒸留水で洗浄する（少量ずつ加えて前の分が完全に流れた後に次を加える）。濾液を 60 cm^3 の二重蒸留水で定容し、陽イオン交換体 KU-2（H-形）のカラムを通して流す（流速 1 cm^3/min）。 3.4.3. カラムの流出液を容量 250 cm^3 の石英ビーカーに集め、10 cm^3 の硫酸と 5 cm^3 の過酸化水素を加える。カラムは 100–150 cm^3 の二重蒸留水で流し洗いし（流速 10 cm^3/min）、洗浄液も同じビーカーに回収する。ビーカーの溶液を白色の蒸気が発生するまで蒸発させる。ビーカーの壁をピペットで 5–10 cm^3 の二重蒸留水で洗い、再び白色蒸気が発生するまで蒸発する。 3.4.4. ビーカーの溶液を 25 cm^3 容量メスフラスコに移し、ビーカーは少量の硫酸で洗いその硫酸をフラスコに加え、同じ硫酸で目盛りまで定容する。溶液を容量 50 cm^3 の乾燥石英試験管に移し、ピペットで 10 cm^3 の 1,1'-ジアントリミド溶液を加え、栓をして混合後、沸騰する湯煎中で 1 時間加熱する。 3.4.5. 室温まで冷却した後、波長 630 nm、層厚 20 mm のキュベットで光学濃度を測定する。比較溶液は硫酸溶液とする。 3.4.6. 2 回の対照実験溶液は 3.4.1〜3.4.4 の手順で全試薬を用いて調製する。対照 2 回の平均光学濃度を試料光学濃度から差し引く。ホウ素の質量分率は較正曲線により算出する。 3.4.7. 較正曲線作成のため、容量 250 cm^3 の石英ビーカー 8 個に 10–15 cm^3 の酸混合液を入れ、二重蒸留水で 60 cm^3 に希釈する。6 個のビーカーに標準溶液 V をそれぞれ 1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 cm^3 加える。これらはそれぞれ 0.000001、0.000002、0.000004、0.000006、0.000008、0.00001 g のホウ素に相当する。これらの溶液に 10 cm^3 の硫酸と 5 cm^3 の過酸化水素を加え、白色蒸気が出るまで蒸発し、ビーカーの壁を 5 cm^3 の二重蒸留水で洗い、再度白色蒸気が出るまで蒸発させる。溶液を適当な容量フラスコ（最大 25 cm^3）に移し、3.4.4 に従って処理する。ホウ素を加えていない溶液は較正曲線作成時の対照溶液とする。得られた溶液の光学濃度と対応するホウ素質量により較正曲線を作成する。 3.5. 結果の処理 3.5.1. ホウ素の質量分率（％）は次式により算出する（式（2））。 （式（2）参照） ここで、m_b — 較正曲線から求めた試料溶液中のホウ素質量（g）； m — 試料の秤量質量（g）。 3.5.2. 結果のばらつきは表2 に示された値を超えてはならない。