ГОСТ 12697.13-90

ГОСТ 12697.13−90 アルミニウム — ガリウム測定方法 ГОСТ 12697.13−90 グループ B59 国際標準 アルミニウム ガリウムの測定方法 Aluminium. Methods for the determination of gallium ICS 77.120.10 OKSTU 1709 施行日 1991−07−01 情報 1. 作成・提出：ソビエト連邦冶金省 作成者：T.I. ジリナ、N.A. ポノマレワ、I.M. コズロフスカヤ 2. 1990年12月10日付ソ連国家製品品質管理・標準委員会決議 No. 3085 により承認・施行 3. 本規格は ST CMEA 6737−89 に完全に適合する 4. 新規制定 5. 引用規格（本規格中に引用） ГОСТ 2603−79 —（項目 3.2） ГОСТ 3118−77 —（項目 2.2、3.2） ГОСТ 4038−79 —（項目 2.2、3.2） ГОСТ 4166−76 —（項目 2.2） ГОСТ 4461−77 —（項目 3.2） ГОСТ 5457−75 —（項目 3.2） ГОСТ 5955−75 —（項目 2.2） ГОСТ 10929−76 —（項目 3.2） ГОСТ 11069−2001 —（項目 3.2） ГОСТ 12697.1−77 —（第1章） ГОСТ 12797−77 —（項目 2.2、3.2） ГОСТ 17746−96 —（項目 2.2） 6. 再版 本規格はアルミニウム中のガリウムの測定方法を定める：光度法（ガリウム質量分率 0.001〜0.1%）および原子吸光法（ガリウム質量分率 0.01〜0.1%）。 1. 一般要求事項 分析法の一般的要求事項は ГОСТ 12697.1 に従う。 2. 光度法 2.1. 方法の概要 試料を塩酸で溶解し、酸性（塩酸濃度 6.0−6.5 mol/dm³）条件でマラカイトグリーンとガリウムの青緑色イオンアソシエートを生成させ、これをベンゼンに抽出して 635 nm の波長で吸光度を測定することに基づく方法である。 2.2. 設備、試薬、溶液 - フォトエレクトロコロリメータ（ФЭК-56М、ФЭК-60、КФК型）または分光光度計（СФ-16、СФ-26型）または同等機種。 - 塩酸（ГОСТ 3118）、希釈 1:1 および 1:3。 - 塩化ニッケル(II)（ГОСТ 4038）、質量分率 0.2% の溶液。 - 三塩化チタン（TiCl3）。 - スポンジチタン（TG-100、ГОСТ 17746）。 - 塩化チタン溶液：Ti 試料 4.65 g をコニカルフラスコ（250 cm³）に入れ、塩酸（1:1）100 cm³ で加熱し溶解する。冷却後、容量フラスコ（1000 cm³）に移し、塩酸（1:1）で定容して混合する。暗所の茶色瓶に密栓して保存する。 - マラカイトグリーン（テトラメチル-4,4'-ジアミノ-トリフェニルカルボニル塩化物）、20 g/dm³ 溶液：細かくすりつぶしたマラカイトグリーン 2 g を塩酸（1:3）100 cm³ に溶かし、ろ過して暗所の容器に保存する。 - ベンゼン（ГОСТ 5955）。 - 硫酸ナトリウム（乾燥剤、ГОСТ 4166）。 - 酸化ガリウム(III)（Ga2O3）。 - 技術用ガリウム（ГОСТ 12797）。 標準ガリウム溶液： - 溶液 A：ガリウム 1.0000 g または 300 °C で前処理（焼成）しデシケーターで冷却した酸化ガリウム 1.3442 g を、塩酸（1:1）50 cm³ に溶解し、容量フラスコ 1000 cm³ に移して水で定容し混合する。 1 cm³ の溶液 A は 1.0 mg のガリウムを含む。 - 溶液 B：溶液 A の 5.0 cm³ を容量フラスコ 1000 cm³ に移し、塩酸（1:1）で定容する（使用直前に調製）。 1 cm³ の溶液 B は 0.005 mg のガリウムを含む。 - 溶液 C（溶液 В）：溶液 B の 20.0 cm³ を容量フラスコ 100 cm³ に移し、塩酸（1:1）で定容して混合する。 1 cm³ の溶液 C は 0.001 mg のガリウムを含む。 2.3. 分析の実施 2.3.1. 試料 1 g を 400 cm³ のビーカーに入れ、塩酸（1:1）30 cm³ を加え、時計皿で覆う。激しい反応が収まったら軽く加熱して完全に溶解させる。時計皿を少量の水で洗ってビーカーに戻し、溶液を湿った塩類になるまで蒸発させる。冷却後、残渣に塩酸（1:1）を表 1 に従って加え、透明溶液が得られるまで加熱する。溶液を冷却し、表 1 に示す容量の容量フラスコに移し、ビーカーを塩酸（1:1）で洗いながら移し、その酸で定容して混合する。 表 1 - ガリウム質量分率 (%) | 塩酸（1:1）溶液の体積（cm³） | 容量フラスコ容量（cm³） - 0.001〜0.005（含む） | 25 | 50 - >0.005〜0.030 | 50 | 100 - >0.030〜0.100 | 50 | 250 必要に応じて試料溶液を中密度の乾燥ろ紙でろ過し、最初の数滴のろ液は捨てる。試料溶液またはそのろ液から 5 cm³ のアリコートを採り、乾燥した 100 cm³ の分液ロートに移す。 分液ロートの溶液に塩酸（1:1）1 cm³、塩化チタン（III）溶液 0.5 cm³ を加え、1 分間振とうし、さらに 2−3 分放置する。次にマラカイトグリーン溶液 2.0 cm³ を加えて混合し、ベンゼン 20.0 cm³ を加えて 2 分間振とうする。相分離後、水相を捨て、有機相を乾燥した 25 cm³ の容量フラスコに移し、ベンゼンで定容して混合し、次に硫酸ナトリウム 0.2 g を加えて透明溶液になるまで振とうする。 抽出液の光学密度を 635 nm で測定する。比較溶液には、同時に行った対照実験の抽出液を用いる。試料溶液中のガリウム量は検量線により求める。 2.3.2. 検量線作成のため、容量 100 cm³ の分液ロート 6 個のうち 5 個に、ガリウム質量分率が 0.005% 未満の場合は標準溶液 C をそれぞれ 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 cm³（それぞれ 0.001、0.002、0.003、0.004、0.005 mg Ga に相当）入れる。ガリウム質量分率が 0.005% を超える場合は標準溶液 B をそれぞれ 0.50、1.0、2.0、3.0、4.0 cm³（それぞれ 0.0025、0.005、0.010、0.015、0.020 mg Ga に相当）入れる。すべての分液ロートに、溶液の体積が 5 cm³ になるよう塩酸（1:1）を加え、その後 2.3.1 の手順に従う。6 番目のロート（標準溶液無添加）は比較溶液とする。得られた吸光度と対応するガリウム質量から検量線を作成する。 2.4. 結果の処理 2.4.1. ガリウムの質量分率 W (%) は次式で計算する： W (%) = m1 / (10 · m) ここで m1 は検量線から求めた試料溶液中のガリウム質量（mg）、m はアリコートに対応する試料の質量（g）である。 （注：式は m1（mg）を g に換算して百分率を求めることに基づくため、W = (m1 (mg) / 1000) / m (g) × 100 = m1 / (10·m) となる。） 2.4.2. 並行測定結果の絶対許容差（ばらつき）は表 2 の値を超えてはならない。 表 2（絶対許容差） - ガリウム質量分率 (%) | 絶対許容差（%） - | 収束性 | 再現性 - 0.0010〜0.0020（含む） | 0.0005 | 0.0008 - >0.0020〜0.0050 | 0.0010 | 0.0015 - >0.0050〜0.0100 | 0.0020 | 0.0030 - >0.0100〜0.0200 | 0.0030 | 0.0050 - >0.0200〜0.0500 | 0.0050 | 0.0070 - >0.0500〜0.0800 | 0.0080 | 0.0100 - >0.0800〜0.1000 | 0.0100 | 0.0150 3. 原子吸光法 3.1. 方法の概要 試料を塩酸で溶解し、アセチレン–亜酸化窒素（N2O）炎中で波長 287.4 nm におけるガリウムの原子吸光度を測定する方法である。 3.2. 設備、試薬、溶液 - ガリウム用光源およびアセチレン–亜酸化窒素炎用バーナーを備えた原子吸光分光光度計（Perkin-Elmer、Saturn など）または同等機。 - 二重蒸留水。 - アセチレン（ГОСТ 5457、ボンベ）。 - 亜酸化窒素（N2O）。 - 塩酸（ГОСТ 3118）、希釈 1:1。 - 硝酸（ГОСТ 4461）。 - 塩化ニッケル(II)（ГОСТ 4038）、質量分率 0.2% 溶液。 - 過酸化水素（ГОСТ 10929）。 - アセトン（ГОСТ 2603）。 - アルミニウム A999（ГОСТ 11069）、切削くず。使用直前に少量の塩酸で洗浄し、水、アセトンで洗い、100 °C の乾燥器で 2−3 分乾燥し、デシケーターで冷却する。 - アルミニウム溶液（20 g/dm³）：アルミニウム 10 g を 600 cm³ ビーカーに入れ、塩酸溶液 300 cm³ を小分けに加えて加熱・溶解させる。塩化ニッケル溶液 1 cm³ を添加する。冷却後、容量フラスコ 500 cm³ に移し、水で定容する。 - 金属ガリウム（ГОСТ 12797）。 - 酸化ガリウム（Ga2O3）。 標準ガリウム溶液： - 溶液 A：ガリウム 1.0000 g または酸化ガリウム 1.3442 g（300 °C で前処理）を塩酸 50 cm³（硝酸 1−2 滴を加える）に溶解し、容量フラスコ 1000 cm³ に移して水で定容する。 1 cm³ の溶液 A は 1.0 mg のガリウムを含む。 - 溶液 B：溶液 A の 10.0 cm³ を容量フラスコ 100 cm³ に移し、水で定容する。 1 cm³ の溶液 B は 0.1 mg のガリウムを含む。 3.3. 分析の実施 3.3.1. 試料 1 g を 400 cm³ ビーカーに入れ、塩酸（1:1）溶液 30 cm³ を小分けに加える。激しい反応が収まったら慎重に加熱し、過酸化水素溶液を数滴加える。溶解後、過酸化水素の過剰を沸騰により除去する。溶液を冷却し、容量フラスコ 100 cm³ に移して水で定容し混合する。対照実験用溶液は A999 アルミニウムを同量用いて調製する。 3.3.2. 検量線作成のため、容量 100 cm³ の容量フラスコ 7 本のうち 6 本に、標準溶液 B をそれぞれ 1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 cm³（それぞれ 0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg Ga に相当）入れる。各フラスコにアルミニウム溶液 50 cm³ を加え、水で定容して混合する。 試料溶液、対照溶液および検量用溶液に対して、アセチレン–亜酸化窒素炎中、287.4 nm におけるガリウムの原子吸光度を測定する。標準溶液を含む溶液の吸光度から標準無添加の溶液の吸光度を差し引き、その値と対応するガリウム質量から検量線を作成する。試料溶液の吸光度から対照溶液の吸光度を差し引き、検量線により試料溶液中のガリウム質量を求める。 3.4. 結果の処理 3.4.1. ガリウムの質量分率 W (%) は次式で計算する： W (%) = m1 / (10 · m) ここで m1 は検量線から求めた試料溶液中のガリウム質量（mg）、m は試料の質量（g）である。 3.4.2. 並行測定結果の絶対許容差は表 2 に示す値を超えてはならない（表 2 は 2.4.2 節参照）。 （以上）