ГОСТ 11739.24-98

ГОСТ 11739.24−98 アルミニウム合金（鋳造及び成形用）。亜鉛の測定方法

ГОСТ 11739.24−98

グループ B59

諸国家間標準

アルミニウム合金（鋳造および成形用）

亜鉛の測定方法

（原文英語）Aluminium casting and wrought alloys. Methods for determination of zinc

МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709

施行日 2000−01−01

序文

1 作成：OAO «全ロシア軽合金研究所»（OAO VILS）、諸国家技術委員会 MTK 297「軽合金および特殊合金の材料および半製品」

ロシア国家標準局（Gosstandart）によって提出

2 承認：諸国家標準化・計量・認証評議会（1998年11月12日議事録 N 14−98）による

採択に賛成した国：

国名	各国の国家標準機関名
アゼルバイジャン共和国	Azgosstandart（アゼルバイジャン国家標準局）
アルメニア共和国	Armgosstandart（アルメニア国家標準局）
ベラルーシ共和国	ベラルーシ国家標準局
カザフスタン共和国	カザフスタン国家標準局
キルギス共和国	キルギス標準局
ロシア連邦	ロシア国家標準局（Gosstandart）
タジキスタン共和国	タジキスタン国家標準局
トルクメニスタン	トルクメニスタン主国家検査局
ウズベキスタン共和国	ウズベキスタン国家標準局
ウクライナ	ウクライナ国家標準局

3 ロシア連邦国家標準・計量委員会の1999年4月21日付決定（N 132）により、諸国家間標準 ГОСТ 11739.24−98 は2000年1月1日からロシア連邦の国家標準として直接施行された。

4 これにより ГОСТ 11739.24−82 は置換される。

1 適用範囲

本規格は、滴定法（質量分率 0,1〜12,0% の範囲）および原子吸光法（質量分率 0,01〜6,0% の範囲）による亜鉛の測定方法を規定する。

2 引用規格

本規格では以下の規格を参照している：

ГОСТ 61−75 酢酸. 技術条件

ГОСТ 1277−75 硝酸銀. 技術条件

ГОСТ 2603−79 アセトン. 技術条件

ГОСТ 3117−78 酢酸アンモニウム. 技術条件

ГОСТ 3118−77 塩酸. 技術条件

ГОСТ 3640−94 亜鉛. 技術条件

ГОСТ 3760−79 アンモニア水. 技術条件

ГОСТ 4038−79 塩化ニッケル(II) 6水和物. 技術条件

ГОСТ 4139−75 チオシアン酸カリウム. 技術条件

ГОСТ 4204−77 硫酸. 技術条件

ГОСТ 4328−77 水酸化ナトリウム. 技術条件

ГОСТ 4461−77 硝酸. 技術条件

ГОСТ 5457−75 アセチレン（溶解及び気体、工業用）. 技術条件

ГОСТ 10484−78 フッ化水素酸. 技術条件

ГОСТ 10652−73 エチレンジアミン-N,N,N',N'-四酢酸二ナトリウム二水和物（トリロンB）塩

ГОСТ 10727−91 方向性ガラス繊維（ガラス糸）. 技術条件

ГОСТ 10929−76 過酸化水素. 技術条件

ГОСТ 11069−74 一次アルミニウム. 品種

ГОСТ 18300−87 エチルアルコール（精留）工業用. 技術条件

ГОСТ 20301−74 イオン交換樹脂. アニオン交換体. 技術条件

ГОСТ 25086−87 非鉄金属およびそれらの合金. 分析方法に関する一般要求

3 一般要求

3.1 分析法に関する一般要求 — ГОСТ 25086 に従う（補足あり）。

3.1.1 分析結果は、2回の平行測定の算術平均をもってその結果とする。

4 亜鉛の滴定法による定量法

4.1 方法の要旨

本法は、試料を過酸化水素存在下で塩酸溶液中に溶解し、強塩基性イオン交換樹脂によるイオン交換により妨害成分から亜鉛を分離し、トリロンB（EDTAに相当）溶液で滴定し、指示薬としてジチゾン（1,5-ジフェニルチオカルバゾン）またはキシレノールオレンジを用いることに基づく。

4.2 装置、試薬および溶液

径25−30 mm、高さ350−400 mmで上部に膨らみがあり下部にコックを備えたガラス製イオン交換カラム。カラムの代わりに容量50 cm, 直径12−15 mm、高さ450−500 mmのビュレットを使用してもよい。

pHメーター。

塩酸（ГОСТ 3118） 密度1.19 g/cm、溶液比1:1、1:20およびモル濃度2、1および0.005 mol/dm。

硝酸（ГОСТ 4461） 密度1.35−1.40 g/cm。

酢酸（ГОСТ 61） 密度1.05 g/cmおよび1 mol/dmの溶液：酢酸58 cmを1000 cmメスフラスコに入れ、水で目盛りまで希釈し混合する。

アンモニア水（ГОСТ 3760）、1:5溶液。

酢酸アンモニウム（ГОСТ 3117）、500 g/dm溶液。

pH 5.8 の緩衝溶液：酢酸アンモニウム500 gを1000 cmメスフラスコに入れ、800 cmの水で溶解し、目盛りまで水を加えて混合する。pHメーターを用いて溶液のpHを5.8に調整し、必要に応じて酢酸を加える。

水酸化ナトリウム（ГОСТ 4328）、50および100 g/dm溶液。

過酸化水素（ГОСТ 10929）。

アセトン（ГОСТ 2603）。

エチルアルコール（精留、工業用）（ГОСТ 18300）。

チオシアン酸カリウム（ГОСТ 4139）、10 g/dm溶液。

硝酸銀（ГОСТ 1277）、10 g/dm溶液。

汎用指示紙。

コンゴーレッド指示薬：試薬0.1 gを100 cmの水に弱火で溶かし、冷却して混合する。

コンゴーレッド紙：中密度フィルター（「白リボン」）をコンゴーレッド溶液で浸し、100−105 °Cの乾燥器で乾燥し、切断して瓶に保管する。紙は1か月間使用可能である。

ガラス綿（ГОСТ 10727）。

キシレノールオレンジ、10 g/dm溶液（新規調製）。

1,5-ジフェニルチオカルバゾン（ジチゾン）[1]、0.25 g/dm溶液（新規調製）：ジチゾン0.05 gを200 cmのエタノールに溶かす。

イオン交換樹脂 — 強塩基性四級アンモニウム型陰イオン交換樹脂（スチレン系） 品番 AN31、AV17、EDE-10P または同種の陰イオン交換体（ГОСТ 20301準拠）、粒子径0.150〜0.300 mm。輸入樹脂（Dowex 1×2、De-Acidit FFSR A62）の使用を許容する。

亜鉛（ГОСТ 3640） 品質等級 ЦВ00。

標準亜鉛溶液：亜鉛1 gを250 cmの円錐フラスコに入れ、50 cmの水を加え、さらに少量ずつ注意して50 cmの1:1塩酸溶液を加え、穏やかに加熱して溶解する。室温に冷却した溶液を1000 cmメスフラスコに移し、水で目盛りまで希釈して混合する。

1 cm^3の溶液には0.001 gの亜鉛を含む。 エチレンジアミン-N,N,N',N'-テトラ酢酸二ナトリウム二水和物（トリロンB）を ГОСТ 10652 に従って用いる。モル濃度0.01 mol/dm^3の溶液：トリロンB 7.5 g を容量250 cm^3のビーカーに入れ、100 cm^3の水で溶解する。必要に応じてろ過し、容量フラスコ1000 cm^3 に移し、目盛りまで水を加えて混合する。溶液はポリエチレン容器に保存する。 トリロンB溶液の亜鉛に対する質量濃度は、以下のいずれかの方法で確定する。 4.2.1 250 cm^3 三角フラスコを3つ用意し、それぞれに標準溶液を10 cm^3（10 mg Znに相当）ずつ入れる。さらに100 cm^3の水を加え、コンゴ紙の青色が赤色に変わるまで（pH 5.0〜5.5）アンモニアを加える。次に酢酸溶液20 cm^3、酢酸アンモニウム溶液10 cm^3（pH 5.0〜5.5、必要に応じて酢酸を加えてユニバーサル指示薬紙で確認）、アセトン50 cm^3、ジチゾン溶液2 cm^3 を加え、トリロンB溶液で滴定して溶液の赤色が黄色に変わる終点とする。溶液の色は、トリロンB溶液を過量に2滴加えても変化しないこと。 4.2.2 250 cm^3 三角フラスコを3つ用意し、それぞれに標準溶液を10 cm^3（10 mg Znに相当）ずつ入れ、100 cm^3の水、緩衝溶液10 cm^3、キシレンオレンジ試薬3滴を加え、トリロンB溶液で溶液の赤紫色が淡黄色に変わるまで滴定する。 トリロンB溶液の亜鉛に対する質量濃度 x (g/cm^3) は、各ロットの分析で決定し、次式で計算する。 （式（1）） ここで c_s — 標準亜鉛溶液の質量濃度，g/cm^3; V_s — 滴定に用いた標準亜鉛溶液の量，cm^3; V_t — 滴定に要したトリロンB溶液の量，cm^3. 4.3 分析の準備 4.3.1 樹脂の準備：50 gの樹脂を容量500 cm^3のビーカーに入れ、塩酸1:20溶液でデカンテーション洗浄を行い、チオシアン酸イオンによる鉄反応が陰性（ピンク色が出ない）になるまで洗う。次に塩酸0.005 mol/dm^3溶液400 cm^3 を加え、室温で24時間放置する。 カラムの底部、コックの上に少量のガラスウールを敷き、その上に樹脂の懸濁液を高さ200〜250 mm（カラム径25〜30 mmの場合）または350〜400 mm（カラム径12〜15 mmの場合）になるように充填する。気泡や空気通路ができないように注意する。 樹脂とカラムの準備および分析中、樹脂は常に10〜20 mm以上の液層で覆われていること。 樹脂を次の順で洗浄する：水酸化ナトリウム溶液（50 g/dm^3）および（100 g/cm^3? 原文の単位不整合）を流量2〜3 cm^3/minで通し、次に硝酸銀による塩化物イオン反応が陰性（白濁がない）になるまで水で洗う。その後、洗浄液が弱アルカリ性（pH 8、ユニバーサル指示薬紙で確認）になるまで水で洗う。続いて樹脂を塩酸2 mol/dm^3溶液100 cm^3（流量2〜3 cm^3/min）を3回に分けて各100 cm^3ずつ処理する。 4.3.2 クロマトグラフィー分離終了後、樹脂を水で洗って洗浄液が弱酸性（pH 5〜6、ユニバーサル指示薬紙で確認）になるまで洗浄し、続いて塩酸2 mol/dm^3溶液100 cm^3（流量2〜3 cm^3/min）を通し、カラムを同酸で満たしておく。 4.4 分析の実施 4.4.1 表1に従った試料量を250 cm^3の三角フラスコに入れ、5〜10 cm^3の水を加え、慎重に少量ずつ50 cm^3の塩酸1:1溶液を加えて加熱し溶解する。 （表1：省略せず以下のように読む） 表1 - 亜鉛質量分率, % - 試料量, g - アリクオート溶液の体積, cm^3 - アリクオート部中の試料量, g 例： 0.1〜1.5 %：試料量 2 g、溶液全量を用いる、アリクオート中の試料量 2 g 1.5〜3.0 %：試料量 1 g、アリクオート 50 cm^3、アリクオート中の試料量 0.25 g 3.0〜6.0 %：試料量 0.5 g、アリクオート 50 cm^3、アリクオート中の試料量 0.1 g 6.0〜12.0 %：試料量 0.25 g、アリクオート 50 cm^3、アリクオート中の試料量 0.0625 g その後、過酸化水素を滴下（およそ1 cm^3）して銅が完全に溶解するまで処理し、湿った塩まで蒸発させる。塩化物2 mol/dm^3溶液100 cm^3 を加え、塩を溶解するまで加熱する。溶液を目の細かいフィルター（「青リボン」）でろ過する。フィルターは事前に熱い塩酸1:1溶液と熱水で洗浄しておく。フィルターと沈殿は熱い塩酸2 mol/dm^3を30〜50 cm^3 加えて洗う。 4.4.2 亜鉛含有率が0.1〜1.5%の場合： ろ液と洗浄液を250 cm^3三角フラスコに集め、室温に冷却し、塩酸2 mol/dm^3を加えて体積を150 cm^3 にし、硝酸0.5 cm^3 を加える。 4.4.3 亜鉛含有率が1.5〜12.0%の場合： ろ液と洗浄液を200 cm^3のメスフラスコに集め、室温に冷却し、塩酸2 mol/dm^3で目盛りまで希釈して混合する。 4.4.4 4.4.2で得た溶液、または表1に従った4.4.3で得た溶液のアリクオートをイオン交換カラムに流量2〜3 cm^3/minで通す。フラスコとカラムを塩酸2 mol/dm^3で25 cm^3ずつ4回洗い、その後塩酸1 mol/dm^3を同じ流量で100 cm^3 流す。合金に鉛が含まれる場合は、塩酸1 mol/dm^3の体積を200 cm^3 に増やす。 亜鉛は塩酸0.005 mol/dm^3溶液250 cm^3（流量2〜3 cm^3/min）で溶出し、溶出液を容量500 cm^3の三角フラスコに回収する。溶出液のトリロンBによる滴定は、以下のいずれかの方法で行う。 4.4.4.1 4.4.4で得た溶液を100 cm^3まで蒸発濃縮し、コンゴ紙が青から赤に変わるまでアンモニアを加え（pH 5.0〜5.5）、酢酸20 cm^3、酢酸アンモニウム溶液10 cm^3（pH 5.0〜5.5、ユニバーサル指示薬で確認）、アセトン50 cm^3、ジチゾン溶液2 cm^3 を加え、トリロンB溶液で赤が黄色に変わるまで滴定する。トリロンBを過量に2滴加えても色が変化しないこと。 4.4.4.2 4.4.4で得た溶液にキシレンオレンジ溶液3滴を加え、溶液が黄色から赤紫に変わるまでアンモニアを加える。次にバッファー溶液15 cm^3 を加え、トリロンB溶液で赤紫が淡黄色に変わるまで滴定する。 4.4.5 対照試験用溶液は4.4.1〜4.4.4に従って、分析で用いるすべての試薬を用いて試料の代わりに調製する。 4.5 結果の処理 4.5.1 亜鉛の質量分率 W, % は次式で計算する。 （式（2）） ここで V_t — 試料溶液の滴定に用いたトリロンB溶液の体積, cm^3; V_c — 対照試験溶液の滴定に用いたトリロンB溶液の体積, cm^3; c_t — トリロンB溶液の亜鉛に対する既知の質量濃度, g/cm^3; m — 試料の秤量またはアリクオート部中の試料の秤量, g. 4.5.2 並行測定結果間および分析結果のばらつきは、表2に示す許容差を超えてはならない。 （表2：省略せず以下のように読む） 表2（%） 質量分率 Zn | 並行測定の絶対許容差 | 分析結果の絶対許容差 0.10〜0.30 包括 — 0.02 | 0.03 0.30〜0.75 — 0.04 | 0.06 0.75〜1.50 — 0.06 | 0.08 1.50〜3.00 — 0.08 | 0.10 3.00〜6.00 — 0.10 | 0.15 6.00〜12.00 — 0.20 | 0.25 5 原子吸光法による亜鉛の測定 5.1 方法の要旨 本法は、試料を過酸化水素存在下で塩酸溶液に溶解し、アセチレン-空気炎中で波長213.9 nmにおける亜鉛の原子吸光を測定する。 5.2 装置、試薬および溶液 亜鉛用光源を備えた原子吸光分光光度計。 塩酸（ГОСТ 3118）、比重1.19 g/cm^3、希釈溶液1:1および1:99。 亜鉛（ГОСТ 3640）等級 CV00。 標準亜鉛溶液。 溶液A：1 gの亜鉛を250 cm^3 三角フラスコに入れ、少量ずつ塩酸1:1を50 cm^3加えて加熱で溶解する。室温まで冷却し、容量フラスコ1000 cm^3に移し、目盛りまで水を加えて混合する。 （1 cm^3 の溶液には0.001 gの亜鉛を含む。） 溶液B：溶液A 5 cm^3 を容量フラスコ100 cm^3 に移し、目盛りまで水を加えて混合する。 （1 cm^3 の溶液には0.00005 gの亜鉛を含む。）溶液は使用直前に調製する。 塩化ニッケル(II)（ГОСТ 4038）、2 g/dm^3 溶液。 硫酸（ГОСТ 4204）、比重1.84 g/cm^3。 硝酸（ГОСТ 4461）、比重1.35〜1.40 g/cm^3。 アセチレン（ГОСТ 5457）。 フッ化水素酸（ГОСТ 10484）。 過酸化水素（ГОСТ 10929）。 アルミニウム（ГОСТ 11069）等級 A999。 アルミニウム溶液： 溶液A 20 g/dm^3：アルミニウム10 g を500 cm^3 三角フラスコに入れ、塩酸1:1溶液を300 cm^3 少しずつ加えて中温で溶解し、塩化ニッケル溶液1 cm^3 を加える。過酸化水素を3〜5滴加え、溶液を3〜5分沸騰させる。冷却後、容量フラスコ500 cm^3に移し、目盛りまで水を加えて混合する。 溶液B 2 g/dm^3：溶液A 50 cm^3 を容量フラスコ500 cm^3に移し、塩酸1:1溶液を270 cm^3 加え、目盛りまで水を加えて混合する。 5.3 分析の実施 5.3.1 表3に従った秤量を250 cm^3 三角フラスコに入れ、20 cm^3の水を加え、少しずつ塩酸1:1溶液30 cm^3 を加える。フラスコを時計皿で覆い、加熱して秤量を溶解させ、過酸化水素を3〜5滴加えて3〜5分間沸騰させる。 （表3：省略せず以下のように読む） 表3 - 亜鉛質量分率, % - 試料量, g - アリクオート部の体積, cm^3 - メスフラスコの容量, cm^3 - 塩酸1:1の量, cm^3 - アリクオート中の試料量, g 例： 0.01〜0.1 %：試料量 1 g、全量使用、アリクオート中試料量 1 g 0.1〜0.3 %：試料量 1 g、アリクオート 50 cm^3、メスフラスコ100 cm^3、アリクオート中試料量 0.1 g 0.3〜3.0 %：試料量 0.5 g、アリクオート 25 cm^3、メスフラスコ250 cm^3、塩酸1:1 6 cm^3、アリクオート中試料量 0.025 g 3.0〜6.0 %：試料量 0.5 g、アリクオート 25 cm^3、メスフラスコ500 cm^3、塩酸1:1 13.5 cm^3、アリクオート中試料量 0.025 g 5.3.2 澄明な溶液を室温まで冷却し、容量フラスコ500 cm^3 に移し、目盛りまで水を加えて混合する。 5.3.3 シリカの存在を示す沈殿が残る場合は、中程度の密度のフィルター（「白リボン」）でろ過し、フィルター上の沈殿を塩酸1:99の熱溶液で2〜3回、各10 cm^3ずつ洗う（これは主溶液である）。フィルターと沈殿はプラチナるつぼに入れて乾燥、灰化（発火を避ける）、500〜600℃で2〜3分間焼成する。冷却後、るつぼに硫酸を5滴、フッ化水素酸5 cm^3、さらに硝酸を滴下（約1 cm^3）して透明な溶液となるようにする。溶液を乾固させ、冷却してから乾固物に塩酸1:1を10 cm^3 加え、中温で溶解する。必要に応じてろ過し、主溶液に結合して目盛りまで水を加えて混合する。 5.3.4 亜鉛質量分率に応じて、表3のアリクオートを対応するメスフラスコに移し、対応する量の塩酸1:1を加え、目盛りまで水を加えて混合する。 5.3.5 対照試験溶液は5.3.1〜5.3.4に従って、試料の代わりにアルミニウムを秤量して調製する。 5.3.6 校正曲線の作成 5.3.6.1 亜鉛質量分率が0.01〜0.1%の場合： 100 cm^3 容量フラスコ8本にそれぞれアルミニウム溶液Aを10 cm^3 加える。そのうち7本に標準溶液Bを次量ずつ添加する：0.2, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 cm^3（これらはそれぞれ0.00001, 0.000025, 0.00005, 0.0001, 0.00015, 0.0002, 0.00025 g の亜鉛に相当）。 5.3.6.2 亜鉛質量分率が0.1〜0.3%の場合： 100 cm^3 容量フラスコ7本にアルミニウム溶液Aを各5 cm^3 加える。そのうち6本に標準溶液Bを1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0; 6.0 cm^3 添加する（それぞれ0.00005; 0.0001; 0.00015; 0.0002; 0.00025; 0.0003 g Znに相当）。 5.3.6.3 亜鉛質量分率が0.3〜3.0%の場合： 100 cm^3 容量フラスコ8本にアルミニウム溶液Bを各5 cm^3 加える。そのうち7本に標準溶液Bを0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0; 6.0 cm^3 添加する（それぞれ0.000025; 0.00005; 0.0001; 0.00015; 0.0002; 0.00025; 0.0003 g Znに相当）。 5.3.6.4 亜鉛質量分率が3.0〜6.0%の場合： 100 cm^3 容量フラスコ6本にアルミニウム溶液Bを各2.5 cm^3、塩酸1:1溶液を各2 cm^3 加える。そのうち5本に標準溶液Bを2.0; 3.0; 4.0; 5.0; 6.0 cm^3 添加する（それぞれ0.0001; 0.00015; 0.0002; 0.00025; 0.0003 g Znに相当）。 5.3.6.5 5.3.6.1〜5.3.6.4で調製した溶液を目盛りまで水で希釈し、混合する。 5.3.7 試料溶液、対照試験溶液および校正用溶液をアセチレン-空気の酸化炎中で噴霧し、波長213.9 nmで亜鉛の原子吸光を測定する。得られた原子吸光値と対応する亜鉛質量濃度に基づき、縦軸「原子吸光値」−横軸「亜鉛質量濃度（g/cm^3）」の校正曲線を作成する。亜鉛を添加していない溶液を対照として用いる。試料溶液および対照溶液の亜鉛質量濃度を校正曲線から求める。 5.4 結果の処理 5.4.1 亜鉛の質量分率 W, % は次式で計算する。 （式（3）） ここで c_p — 校正曲線より求めた試料溶液中の亜鉛質量濃度，g/cm^3; c_c — 校正曲線より求めた対照溶液中の亜鉛質量濃度，g/cm^3; V — 試料溶液の体積，cm^3; m — 試料の秤量またはアリクオート部中の試料の秤量，g. 5.4.2 並行測定結果間および分析結果のばらつきは、表4に示す許容差を超えてはならない。 （表4：%） 亜鉛質量分率 | 並行測定の絶対許容差 | 分析結果の絶対許容差 0.010〜0.025 包括 — 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 | 0.07 0.50〜1.00 — 0.08 | 0.10 1.00〜2.00 — 0.10 | 0.15 2.00〜4.00 — 0.15 | 0.20 4.0〜6.0 — 0.20 | 0.30 （注：原文中の単位表示や一部の記号は画像で示されているため、本訳では通常の表記に置き換えています。表の数値・条件は原文に従ってください。）