ГОСТ 11739.26-90

ГОСТ 11739.26−90 アルミニウム鋳造および加工（圧延）合金。ガリウムの測定方法

ГОСТ 11739.26−90

グループ В59

ソビエト連邦国家規格

アルミニウム鋳造および圧延合金

ガリウムの測定方法

Aluminium casting and wrought alloys.
Methods for determination of gallium

OKSTU 1709

有効期間 1991.07.01 〜 1996.07.01*
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* 有効期限の制限は1994年の加盟国標準化・計量・認証評議会議事録 №5−94 により解除された（IUS №11/12, 1994年）。 — データベース作成者注。

情報

1. 作成・提出：ソ連航空機工業省

作成者

V.Г. ダヴィドフ（工学博士）；V.А. モシュキン（工学候補）；G.И. フリードマン（工学候補）；V.И. クリティナ（化学候補）；M.Н. ゴルロワ（化学候補）；O.Л. スコルスカヤ（化学候補）；L.Н. ヴィクスネ

2. 承認・施行：ソ連国家製品品質管理・規格委員会決定 1990.06.28 №1963 により

3. 再検討周期 — 5年

4. 初回導入

5. 参照規格

本規格は、ガリウムの定量について、光度法（ガリウム質量分率 0.001〜0.1% の範囲）および原子吸光法（同 0.05〜1.0% の範囲）を定める。

1. 一般要求事項

1.1. 分析方法の一般要求事項 — ГОСТ 25086 に準ずる、以下の追加を含む。

1.1.1. 分析の結果は、二つの並列測定の算術平均をもって結果とする。

2. ガリウムの光度法（フォトメトリック）

2.1. 方法の原理

試料を塩酸（硝酸を添加する場合あり）で溶解し、塩酸性溶液からガリウムを酢酸ブチルで抽出、抽出物を水で再抽出し、ローダミンCとガリウムが生成するピンク色錯体を酢酸ブチル/ベンゼン混合溶媒で抽出し、抽出液の光学密度を波長564 nmで測定する方法である。

2.2. 装置、試薬および溶液

分光光度計またはフォトエレクトロ色度計。

塩酸 — ГОСТ 3118 に準拠、密度 1.19 g/cm³、希釈溶液 1:1。

硝酸 — ГОСТ 4461 に準拠、密度 1.35−1.40 g/cm³。

三塩化チタン — TU 6−09−01−756。

塩化ナトリウム — ГОСТ 4233。

ローダミン C、水溶液 5 g/dm³。

アルミニウム — ГОСТ 11069* A999 品。
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* 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。

酢酸ブチル（ブチルアセテート） — TU 6−09−781、必ず蒸留し沸点 (125 ±1) °C の分留画分を使用すること。

ベンゼン — ГОСТ 5955。

酢酸ブチルとベンゼンの混合溶媒 1:4（体積比）。

金属ガリウム — ГОСТ 12797。

ガリウム標準溶液。

溶液 A：0.25 g のガリウムを加熱しながら 30 cm³ の塩酸溶液に溶かし、容量フラスコ 1000 cm³ に移し同じ塩酸溶液で目盛りまで希釈する。

溶液 A の 1 cm³ には 0.00025 g のガリウムが含まれる。

溶液 B：溶液 A の 10 cm³ を容量フラスコ 1000 cm³ に移し、塩酸溶液で目盛りまで希釈して混合する。

溶液 B の 1 cm³ には 0.0000025 g のガリウムが含まれる。

2.3. 分析の手順

2.3.1. 0.25 g の試料を秤量し、容量 100 cm³ の円錐フラスコに入れ、20〜30 cm³ の塩酸溶液を注ぎ加熱して溶解する。試料に銅が含まれる場合は、硝酸を数滴ずつ加えて完全に溶解させる。溶液を湿性塩になるまで蒸発させる。硝酸を加えた場合はフラスコに10 cm³ の塩酸溶液を注ぎ再び完全に乾燥するまで蒸発させる。この操作を2回繰り返す。塩は 10 cm³ の塩酸溶液に溶かし、溶液を容量 25 cm³ のメスフラスコに移す。溶解に用いたフラスコは同じ塩酸溶液 5−10 cm³ で洗い、その洗浄液を同じメスフラスコに移す。試料溶液に三塩化チタンを 1−1.5 cm³ 加え、安定した紫色を呈するまで加える（着色が得られる量）。塩酸溶液で目盛りまで希釈する。溶液を 100−150 cm³ の分液漏斗に移し、フラスコをピペットで 10 cm³ の同じ塩酸溶液で洗い、その洗浄液を分液漏斗に加える。

2.3.2. 分液漏斗内の溶液にピペットまたはビュレットで 35 cm³ の酢酸ブチルを加え、1分間攪拌（振とう）する。水相を分離し、有機相（抽出液）を 5 cm³ の塩酸溶液で2回洗浄する（各1分間振とうして洗う）。

2.3.3. 抽出液に 15 cm³ の水を加え 1分間振とうする。水相（再抽出液）をポーセリン皿（容量約 50 cm³）に移し、再抽出をもう一度行う。二回目の水相を同じポーセリン皿に集め、0.1 g の乾燥塩化ナトリウムを加え、再抽出液を水浴で乾かす。皿の内容を 10 cm³ の塩酸溶液に溶かし、容量 25 cm³ のメスフラスコに移す。塩酸溶液で目盛りまで希釈し混合する。

2.3.4. 容量 25−30 cm³ の栓付試験管に、表1 に従った割合で試料溶液の分取アリコートを取り、必要ならピペットで 5 cm³ の塩酸溶液に満たす。次に 0.2 cm³ の三塩化チタン、10 cm³ の酢酸ブチル/ベンゼン混合溶媒、0.5 cm³ のローダミンC 溶液を加える。試験管内容を 2 分間振とうする。有機相（抽出液）を分液漏斗で分離し、小型の紙ろ紙（「白帯」）でろ過して比色セル（光学吸収測定用キュベット）に移す。

表1

2.3.5. 抽出直後に、抽出液の光学密度を波長 564 nm、層厚 10 mm のキュベットで測定する。対照溶液には酢酸ブチル/ベンゼン混合溶媒を用いる。

2.3.6. 空試験（ブランク）の溶液は 2.3.1 に従い分析で用いたすべての試薬を用いて調製する。二つの空試験の平均光学密度を試料の光学密度から差し引く。ガリウムの質量分率は校正曲線から求める。

2.3.7. 校正曲線の作成

容量 100 cm³ の円錐フラスコ 9 本にアルミニウムを各 0.25 g 秤量し、2.3.1 に従って溶解する。7 本のフラスコに標準溶液 B をそれぞれ 1.0; 2.0; 4.0; 6.0; 8.0; 10.0; 12.0 cm³ 量り取り（これらはそれぞれ 0.0000025; 0.000005; 0.00001; 0.000015; 0.00002; 0.000025; 0.00003 g のガリウムに相当する）。その後溶液を蒸発乾固し、塩を塩酸で溶かし、2.3.2 に従ってガリウムを酢酸ブチルで抽出、2.3.3 に従って水で再抽出、2.3.4 に従ってローダミンC と錯形成させ抽出し、2.3.5 に従って抽出液の光学密度を測定する。空試験用にはガリウムを含まない溶液を用いる。得られた抽出液の光学密度値と対応するガリウム質量から校正曲線を作成する。

2.4. 結果の処理

2.4.1. ガリウムの質量分率（W）％は次式により算出する（式（1）参照）。

式（1）

ここで m — 校正曲線から得た試料溶液中のガリウム質量（g）；
m1 — 試料のアリコート中の秤量質量（g）。

2.4.2. 並列測定間の差および分析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

3. ガリウムの原子吸光法（AAS）

3.1. 方法の原理

試料を塩酸中で過酸化水素の存在下に溶解し、アセチレン−亜酸化窒素炎中で波長 287.4 nm におけるガリウムの原子吸光を測定する方法である。

3.2. 装置、試薬および溶液

ガリウム用光源を備えた原子吸光分光光度計。

アセチレン — ГОСТ 5457。

亜酸化窒素（医療用）。

塩酸 — ГОСТ 3118、密度 1.19 g/cm³、希釈溶液 1:1, 1:99。

硝酸 — ГОСТ 4461、密度 1.35−1.40 g/cm³。

塩酸と硝酸の混合（3:1）。

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。

塩化アンモニウム — ГОСТ 3773、100 g/dm³ 溶液。

塩化ニッケル — ГОСТ 4038、1 g/dm³ 溶液。

アルミニウム — ГОСТ 11069 A999 品。

アルミニウム 20 g/dm³ 溶液：10 g のアルミニウムを容量 500 cm³ のビーカーに入れ、50 cm³ の水を加え、その後 300 cm³（1:1 塩酸溶液）の小分けで加えて中温で溶解させ、1 cm³ の塩化ニッケル溶液を加える。溶液を室温に冷却し、容量 500 cm³ のメスフラスコに移し水で目盛りまで希釈して混合する。

金属ガリウム — ГОСТ 12797。

ガリウム標準溶液。

溶液 A：1 g の金属ガリウムを容量 250 cm³ の円錐フラスコに入れ、30 cm³ の塩酸・硝酸混合溶液を加えて中温で溶解する。溶液を室温に冷まし、容量 1000 cm³ のメスフラスコに移し、100 cm³ の塩酸溶液（1:1）を加え、目盛りまで水で希釈して混合する。

溶液 A の 1 cm³ には 0.001 g のガリウムが含まれる。

溶液 B：溶液 A の 10 cm³ を容量 100 cm³ のメスフラスコに移し、10 cm³ の塩酸溶液（1:1）を加え、目盛りまで水で希釈して混合する。

溶液 B の 1 cm³ には 0.0001 g のガリウムが含まれる。

3.3. 分析の手順

3.3.1. 0.5 g の試料を秤量し、容量 250 cm³ の円錐フラスコに入れ、約 10 cm³ の水を加え、続いて小分けで 25 cm³ の塩酸溶液（1:1）を加える。フラスコを時計皿で覆い、完全に溶解するまで加熱する。過酸化水素を 3−5 滴加え、溶液を 3 分間沸騰させる。時計皿とフラスコ壁を水で洗う。溶液を室温に冷却し、容量 100 cm³ のメスフラスコに移し、10 cm³ の塩酸溶液（1:1）、10 cm³ の塩化アンモニウム溶液を加え、水で目盛りまで希釈して混合する。

3.3.2. シリコン含有量が 1% 未満で、溶液が不透明な場合は、中程度目詰まりの乾燥ろ紙（「白帯」）でろ過し、初期のろ液は捨ててビーカーに採取する。

3.3.3. シリコン含有量が 1% を超える場合は、3.3.1 の溶解終了後、溶液を中程度目詰まりのろ紙で容量 100 cm³ のメスフラスコにろ過する。ろ紙上の沈殿は 2−3 回、温かい塩酸溶液（1:99）を 10 cm³ ずつ用いて洗浄する（主ろ液）。

ろ紙と沈殿はプラチナるつぼに入れ、乾燥後、燃焼させないよう注意しつつ灰化し、500−600 °C で 3 分間焼成する。冷却後、内容物に硫酸を 4 滴、フッ化水素酸 5 cm³ を加え、透明な溶液となるまで少量ずつ硝酸を加える。その後溶液を完全に蒸発乾固し、冷却後に残渣を 2−3 cm³ の水で湿らせ、加熱して 2−3 cm³ の塩酸溶液（1:1）で溶解する。得られた溶液を主ろ液の入った容量 100 cm³ のメスフラスコに加え、水で目盛りまで希釈して混合する。

3.3.4. 空試験溶液は 3.3.1、3.3.2、3.3.3 に従って調製し、試料の代わりにアルミニウムを秤量することで作成する。

3.3.5. 校正曲線の作成

3.3.5.1. ガリウム質量分率が 0.05 〜 0.1% の場合：容量 100 cm³ 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注ぎ、そのうち 6 本に標準溶液 B を 2.5; 3.0; 3.5; 4.0; 4.5; 5.0 cm³ 加える。これらはそれぞれ 0.00025; 0.0003; 0.00035; 0.0004; 0.00045; 0.0005 g のガリウムに相当する。

3.3.5.2. ガリウム質量分率が 0.1 〜 1.0% の場合：容量 100 cm³ 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注ぎ、そのうち 6 本に標準溶液 A を 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 cm³ 量り取り、これらはそれぞれ 0.0005; 0.001; 0.002; 0.003; 0.004; 0.005 g のガリウムに相当する。

3.3.5.3. 上記の各フラスコ溶液に 10 cm³ の塩酸溶液（1:1）と 10 cm³ の塩化アンモニウム溶液を加え、水で目盛りまで希釈して混合する。

3.3.6. 試料溶液、空試験溶液および校正用溶液をアセチレン−亜酸化窒素炎に吹霧し、波長 287.4 nm におけるガリウムの原子吸光を測定する。得られた吸光度と対応するガリウムの質量濃度から校正曲線を作成する。試料溶液および空試験溶液中のガリウムの質量濃度は校正曲線から求める。

3.4. 結果の処理

3.4.1. ガリウムの質量分率（W）％は次式により算出する（式（2）参照）。

式（2）

ここで C — 校正曲線から求めた試料溶液中のガリウム質量濃度（g/cm³）；
C0 — 校正曲線から求めた空試験溶液中のガリウム質量濃度（g/cm³）；
V — 試料溶液の体積（cm³）；
m — 試料の秤量質量（g）。

3.4.2. 並列測定間の差および分析結果のばらつきは表3 に示す許容値を超えてはならない。

表3