ГОСТ 11739.5-90

ГОСТ 11739.5−90 アルミニウム合金（鋳造用および加工用）。バナジウムの測定方法 ГОСТ 11739.5−90 グループ B59 ソビエト連邦国立規格 アルミニウム合金（鋳造用および加工用） バナジウムの測定方法 （英題）Aluminium casting and wrought alloys. Methods for determination of vanadium OKSTU 1709 施行期間 1991-07-01 〜 1996-07-01* ________________________________ * 有効期限の制限は州間規格・計量・認証会議議事録 No.5−94 により解除された（IUS No.11/12, 1994）。— データベース作成者注。 情報項目 1. 本規格はソ連航空産業省により作成・提出された。 作成者 V.G. ダヴィドフ（工学博士）；V.A. モシュキン（工学候補）；G.I. フリードマン（工学候補）；V.I. クリティナ（化学候補）；M.N. ゴルロワ（化学候補）；O.L. スコルスカヤ（化学候補）；L.N. ヴィクスネ 2. ソ連国家品質管理・規格委員会の決定（1990-06-28, No.1261）により承認・施行。 3. 点検周期 — 5年 4. 代替規格 — ГОСТ 11739.5−78 5. 参照される規格・技術文献 （原文の ГОСТ 番号と該当項目を参照） 本規格は、バナジウムの定量について、光度法（質量分率 0.005〜0.5% の範囲）および原子吸光法（質量分率 0.05〜0.5% の範囲）を規定する。 1. 総則 1.1. 分析方法の一般的要求事項は ГОСТ 25086 に準拠する（ただし補足あり）。 1.1.1. 分析結果は、二つの平行測定の算術平均を採用する。 2. 光度法によるバナジウムの定量 2.1. 方法の原理 試料を塩酸と硝酸の混酸で溶解し、バナジウムを過マンガン酸カリウムで五価に酸化し、リン酸−タングステン酸−バナジウムの黄色ヘテロポリ酸を生成させ、イソブチルアルコールで抽出し、抽出層の光学濃度を波長400 nmで測定する。 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カラーリメータ。 - 塩酸（ГОСТ 3118）、密度 1.19 g/cm³。 - 硝酸（ГОСТ 4461）、密度 1.35−1.40 g/cm³、および希釈液 1:7.5。 - 塩酸・硝酸混合液（比 3:1）。 - フッ化水素酸（ГОСТ 10484）。 - 硫酸（ГОСТ 4204）、密度 1.84 g/cm³、および希釈液 1:3。 - 正リン酸（ГОСТ 6552）、密度 1.70 g/cm³。 - 過マンガン酸カリウム（ГОСТ 20490）、0.01 mol/dm³ 溶液。 - シュウ酸（ГОСТ 22180）、40 g/dm³ 溶液。 - タングステン酸ナトリウム（ГОСТ 18289）、50 g/dm³ 溶液：50 g を約150 cm³ の熱水で溶かし、ろ過して1000 cm³ 容量メスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈・混合する。 - アルミニウム（ГОСТ 11069）*、等級 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。 - イソブチルアルコール（ГОСТ 6016）。 - メタ-アンモニウムバナジネート（アンモニウムメタバナジネート、ГОСТ 9336）。 - バナジウム標準溶液：0.2296 g のアンモニウムメタバナジネートを170 cm³ の硝酸溶液に溶解し、これを1000 cm³ メスフラスコに移し水で目盛りまで希釈・混合する。 1 cm³ の標準溶液は 0.0001 g のバナジウムを含む。 2.3. 分析操作 2.3.1. 表1に従った質量の試料を 250 cm³ のコニカルフラスコに取り、40 cm³ の混酸を加え加熱して溶解する。 （表1） - 列：バナジウム質量分率 (%) — 試料取り分の質量（g） — 分取アリコートの容量（cm³） - 0.005〜0.05 包括：1 g 試料、アリコート 50 cm³ - >0.05〜0.1：0.5 g 試料、アリコート 25 cm³ - >0.1〜0.5：0.2 g 試料、アリコート 25 cm³ 溶解後、フラスコに20 cm³ の硫酸を加え混合し、白煙が出るまで濃縮蒸発する。冷却後、60−80 cm³ の水を加えて加熱し塩類を溶解する。溶液が不透明であれば、中密度ろ紙（「白帯」）でろ過して 250 cm³ コニカルフラスコに受ける。ろ紙上の沈殿は、試料合金中のケイ素質量分率が1% 以下であれば洗浄して廃棄する。 2.3.2. ケイ素が1% を超える場合は、ろ紙上の沈殿を白金灰皿に入れ乾燥、灰化（発火させないよう注意）、500−600 °C で 2−3 分焼成する。冷却後、灰皿に硫酸を4滴、フッ化水素酸を5 cm³ 加え、硝酸を滴下して透明溶液とする。溶液を蒸発乾固し、乾いた残渣に 5−7 cm³ の硫酸を加え加熱して溶解する。冷却後必要なら小さめの高密度ろ紙（「青帯」）でろ過して主フイルタートに加える。主溶液を必要に応じて 100 cm³ 未満にまで蒸発濃縮し、冷却して100 cm³ メスフラスコに移し目盛りまで水で希釈・混合する。 2.3.3. 表1 に従い分取したアリコートを容量100 cm³ の分液ロートに取り、4 cm³ の正リン酸、4 cm³ のタングステン酸ナトリウム溶液を加えて混合する。次に過マンガン酸カリウム溶液を滴下して安定した淡紅色になるまで加える。10 分後にシュウ酸溶液を滴下して淡紅色が消えるまで中和する。5 分後、1 cm³ の硝酸を加えて良く混合し、10 cm³ のイソブチルアルコールを加え、ロートを栓して1−2 分間振盪する。有機相（抽出物）を乾いた 25 cm³ メスフラスコに集め、イソブチルアルコールで目盛りまで希釈して混合する。 2.3.4. 抽出物の光学濃度は抽出後 1 時間以内に波長 400 nm、セル厚 50 mm（バナジウム質量分率 0.005〜0.1% の場合）または 30 mm（>0.1% の場合）で測定する。対照溶液はイソブチルアルコールとする。 2.3.5. 対照実験用溶液は 2.3.1 と同様にアルミニウムを用いて作成する。対照実験2件の抽出物平均の光学濃度を試料抽出物の光学濃度から差し引く。バナジウム質量分率は検量線から読み取って算出する。 2.3.6. 検量線の作成 2.3.6.1. 質量分率 0.005〜0.05% の場合：250 cm³ コニカルフラスコ 6本にアルミニウム 1 g を各々置き、40 cm³ の混酸で溶解する。次に4本のフラスコに標準溶液をそれぞれ 0.5、1.0、3.0、5.0 cm³ 加える（それぞれバナジウム 0.00005、0.0001、0.0003、0.0005 g に相当）。 2.3.6.2. 質量分率 0.05〜0.1% の場合：250 cm³ コニカルフラスク 7本にアルミニウム 0.5 g を置き、溶解後 5本に標準溶液を 2.5、3.5、4.0、4.5、5.0 cm³ 加える（それぞれバナジウム 0.00025、0.00035、0.0004、0.00045、0.0005 g に相当）。 2.3.6.3. 質量分率 0.1〜0.5% の場合：250 cm³ コニカルフラスク 7本にアルミニウム 0.2 g を置き、溶解後 5本に標準溶液を 2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 cm³ 加える（それぞれバナジウム 0.0002、0.0004、0.0006、0.0008、0.001 g に相当）。 2.3.6.4. 各フラスコに 20 cm³ の硫酸を加え、2.3.1〜2.3.3 の手順で処理する。バナジウムを含まない溶液が検量線作成時の対照となる。得られた抽出物の光学濃度と対応するバナジウム質量から検量線を作成する。 2.4. 結果の処理 2.4.1. バナジウムの質量分率 ω（%）は式（1）により計算する。 （式は原文の式（1）参照） ここで、m — 検量線から求めた試料溶液中のバナジウム質量（g）、m1 — アリコート部分に含まれる試料の質量（g）である。 2.4.2. 平行測定値のばらつきおよび分析結果の許容差は表2 に示す値を超えてはならない。 （表2） バナジウム質量分率 (%) — 平行測定の絶対許容差（%） — 分析結果の絶対許容差（%） - 0.005〜0.010 包括：0.003 — 0.004 - >0.010〜0.040：0.004 — 0.005 - >0.040〜0.070：0.01 — 0.02 - >0.070〜0.100：0.02 — 0.03 - >0.100〜0.250：0.03 — 0.05 - >0.250〜0.500：0.04 — 0.06 3. 原子吸光法によるバナジウムの定量 3.1. 方法の原理 試料を塩酸中で過酸化水素存在下に溶解し、アセチレン−亜酸化窒素（アセチレン−一酸化窒素）炎中で波長 318.5 nm のバナジウム原子吸光を測定する。 3.2. 装置、試薬および溶液 - バナジウム用の発光源を備えた原子吸光分光計。 - 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 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、希釈 1:1。 - フッ化水素酸（ГОСТ 10484）。 - 過酸化水素（ГОСТ 10929）。 - 塩化ニッケル（ГОСТ 4038）、1 g/dm³ 溶液。 - アルミニウム（ГОСТ 11069）等級 A999。 - アルミニウム溶液 20 g/dm³：10 g のアルミニウムを 500 cm³ ビーカーに入れ、50 cm³ の水を加えた後、1:1 塩酸溶液を小分けに約300 cm³ 加えて中温で溶解、塩化ニッケル溶液 1 cm³ を加える。冷却後 500 cm³ メスフラスコに移し水で目盛りまで希釈・混合する。 - アンモニウムメタバナジネート（ГОСТ 9336）。 標準溶液 - 溶液 A：2.2963 g のアンモニウムメタバナジネートを 250 cm³ コニカルフラスコに入れ、50 cm³ の水、100 cm³ の 1:1 塩酸を加えて加熱溶解、冷却後 1000 cm³ メスフラスコに移し水で目盛りまで希釈する。1 cm³ の溶液 A は 0.001 g のバナジウムを含む。 - 溶液 B：溶液 A の 10 cm³ を 100 cm³ メスフラスコに移し、1:1 塩酸 10 cm³ を加え水で目盛りまで希釈する。1 cm³ の溶液 B は 0.0001 g のバナジウムを含む。 3.3. 分析操作 3.3.1. 試料 0.5 g を 250 cm³ コニカルフラスコに取り、およそ 10 cm³ の水を加え、続いて小分けに 25 cm³ の 1:1 塩酸を加える。時計皿で覆って加熱し完全に溶解させ、過酸化水素 3−5 滴を加えて溶液を 3 分間沸騰させる。時計皿とフラスコ壁を洗浄して溶液を 100 cm³ メスフラスコに移し水で目盛りまで希釈・混合する。 3.3.2. ケイ素質量分率が1% 未満で、溶液が不透明なら中密度ろ紙（「白帯」）で乾いた状態でろ過し、最初のろ液部分は捨てる。 3.3.3. ケイ素が1% を超える場合は 3.3.1 に従って溶解した後、溶液を中密度ろ紙（「白帯」）で 100 cm³ メスフラスコへろ過する。ろ紙上の沈殿は 3−4 回、1:99 塩酸で各々 10 cm³ ずつ温熱で洗浄する（これは主ろ液）。ろ紙上の沈殿は白金灰皿に入れ、乾燥、灰化（発火させない）し 500−600 °C で 3 分間焼成する。冷却後、灰に硫酸 4 滴、フッ化水素酸 5 cm³ を加え、硝酸を滴下して透明溶液にする。溶液を蒸発乾固し、残渣を 2−3 cm³ の水で湿らせ、1:1 塩酸 2−3 cm³ で加熱して溶解する。得られた溶液を主ろ液（100 cm³ メスフラスコ）に加え、目盛りまで水で希釈・混合する。 3.3.4. 対照溶液は 3.3.1〜3.3.3 に従いアルミニウムを用いて作成する。 3.3.5. 検量線の作成 100 cm³ 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入れる。うち3本に標準溶液 B を 2.5、5.0、10.0 cm³ 加え、残る3本に標準溶液 A を 1.5、2.0、2.5 cm³ 加える。これらはそれぞれバナジウム 0.00025、0.0005、0.001、0.0015、0.002、0.0025 g に相当する。メスフラスコを目盛りまで水で希釈・混合する。 3.3.6. 試料溶液、対照溶液および検量線用溶液をアセチレン−亜酸化窒素炎に噴霧し、波長 318.5 nm でバナジウムの原子吸光を測定する。得られた吸光度と対応するバナジウムの質量濃度から検量線を作成し、試料および対照のバナジウム濃度を検量線から求める。 3.4. 結果の処理 3.4.1. バナジウムの質量分率 ω（%）は式（2）により計算する。 （式は原文の式（2）参照） ここで c — 検量線から求めた試料溶液中のバナジウム質量濃度（g/cm³）、c0 — 対照溶液中のバナジウム質量濃度（g/cm³）、V — 試料溶液の体積（cm³）、m — 試料の質量（g）である。 3.4.2. 平行測定値のばらつきおよび分析結果の許容差は表3 に示す値を超えてはならない。 （表3） バナジウム質量分率 (%) — 平行測定の絶対許容差（%） — 分析結果の絶対許容差（%） - 0.050〜0.100 包括：0.015 — 0.020 - >0.100〜0.250：0.02 — 0.03 - >0.250〜0.500：0.04 — 0.05 （以上）