ГОСТ 12697.7-77

ГОСТ 12697.7−77 アルミニウム. 鉄の測定方法（変更 N 1, 2, 3, 4 付）

ГОСТ 12697.7−77

グループ В59

国家間標準

アルミニウム

鉄の測定方法

Aluminium. Methods for determination of iron

МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709

施行日 1979−01−01

ソ連閣僚会議国家規格委員会の決定 от 27.09.77 N 2315 により施行日は 01.01.79 と定められる

有効期限の制限は州間規格・計量・認証会議の議事録 N 3−93 により解除（ИУС 5−6-93）

第2章の一部について ГОСТ 12703–67 の代替

本版は変更 N 1, 2, 3, 4 を含む（1980年12月、1985年11月、1987年5月、1988年5月承認、ИУС 3−81, 2−86, 8−87, 8−88）。


本規格はアルミニウム中の鉄の測定方法を規定する：光度法（鉄の質量分率 0,0004〜1,0% の範囲）；原子吸光法（鉄の質量分率 0,005〜1,0% の範囲）。

(改訂版、Изм. N 3, 4)。

1. 一般要求事項

1.1. 分析方法に対する一般要求事項 — ГОСТ 12697.1−77 および ГОСТ 25086–87 に従う。

(改訂版、Изм. N 2, 4)。

A. 鉄の光度法（フォトメトリック法）

方法の本質は、試料を電解的にまたは塩酸で溶解し、三価の鉄をヒドロキシルアミンで二価に還元し、二価鉄と1,10-フェナントロリンが橙色の錯体を形成することを利用し、波長510 nm で溶液の光学濃度を測定することである。

(改訂版、Изм. N 3)。

2. 装置、試薬および溶液

光電比色計 型式 ФЭК-56М, ФЭК-60, КФК または分光光度計 型式 СФ-16, СФ-26 もしくは同等機種。

秤（実験室用）— ГОСТ 24104–88* 第2級 精度 0,0002 g の計量誤差。
__________________
* 2002年7月1日より ГОСТ 24104–2001** が施行。

** ロシア連邦では ГОСТ Р 53228−2008 が有効。 — データベース作成者注。

ラボ用可変変圧器（ЛАТР） 型式 ЛАТР-1М またはフィッシャー電極を使用するセレン整流器。

塩酸 — ГОСТ 3118–77、希釈液 1:1、1:4、1:2。

高純度塩酸 — ГОСТ 14261–77、4 mol/dm 溶液。

コンゴ紙インジケータ（指示紙）。

アンモニア — ГОСТ 3760–79、希釈 1:4。

塩酸ヒドロキシルアミン（hydroxylamine hydrochloride） — ГОСТ 5456–79、新たに調製した質量分率 10% 溶液。

高純度アルミニウムの分析ではヒドロキシルアミンを再結晶させる。飽和させ加熱したヒドロキシルアミン溶液に体積の倍量のエチルアルコールを加えると結晶が生じるので、結晶をろ過し、無灰ろ紙の間で空気乾燥する。

酢酸ナトリウム — ГОСТ 199–78 および 2 mol/dm 溶液。

エチルアルコール（精留工業用） — ГОСТ 18300–87。

オルト（1,10）フェナントロリン：質量分率 0,25% の溶液は 0,25 g の試薬を弱く加熱しながら 100 cmの水に溶かして調製する。

金属鉄（カーボニル法で得たもの）。

標準鉄溶液。

溶液A：次のように調製する。0,2 g の鉄を塩酸 1:1 に溶解し 10 cmにし、容量 1000 cm 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。または 0,2860 g のあらかじめ500−600 ℃で焼成した酸化鉄を加熱して塩酸 1:1 の 50 cmに溶かし、容量 1000 cm のメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。

1 cmの溶液A は 0,2 mg の鉄（Fe）を含む。

溶液B：使用直前に調製する。ピペットで溶液A から 25 cmを量り取り、容量 100 cmのメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。

1 cmの溶液B は 0,05 mg の鉄（Fe）を含む。

溶液C：使用直前に調製する。ピペットで溶液A から 25 cmを量り取り、容量 1000 cmのメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。

1 cmの溶液C は 0,005 mg の鉄（Fe）を含む。

酢酸 — ГОСТ 61–75。

酢酸緩衝溶液の調製方法：272 g の酢酸ナトリウムを 500 cmの水に溶かし、240 cmの酢酸を加え、総量が 1000 cmとなるよう水で希釈する。

塩化ニッケル — ГОСТ 4038–79、質量分率 0,2% の溶液。

金属水銀 — ГОСТ 4658–73。

過酸化水素 — ГОСТ 10929–76。

酸化鉄。

(改訂版、Изм. N 1, 3, 4)。

3. 分析の実施

3.1. シリコン（ケイ素）の質量分率が 0,5% までの場合、0,5−1 g のアルミニウム試料を 250 cm容量のビーカーに入れ、塩酸 1:1 を 30 cm、過酸化水素溶液を 1 cm加え、時計皿で覆う。

激しい反応が終わったら加熱して試料を溶解し、時計皿とビーカーの壁面を水で洗い流す。冷却後、溶液を 250 cmのメスフラスコに移し、目盛りまで水を加えて混合する。

溶液が濁っている場合は、乾燥した無灰ろ紙（「ブルーリボン」）でろ過する。初流を捨て、清澄なろ液を乾いたフラスコに集める。

想定される鉄の含有量に応じて、分析溶液から 5−50 cmをピペットで取り、容量 100 cmのメスフラスコに移す。

水で 50 cmまで希釈し、ヒドロキシルアミン溶液を 3 cm加え、指示紙で pH を確認し、必要に応じてアンモニア希釈液 1:5 または塩酸希釈液 1:4 を用いて pH を 3,0−3,5 の範囲に調整する。次に緩衝液を 10 cm、1,10-フェナントロリン溶液を 5 cm加え、目盛りまで水を加えて混合する。

20 分後に、分光光度計または光電比色計で試料溶液の光学濃度を測定する。吸光最大は波長 510 nm に相当することに注意する。

比較溶液には水を用いる。

同時にコントロール試験を行う。方法：塩酸 1:1 を 30 cmと過酸化水素を 1 cm 加え、3−5 cmまで蒸発させ、水で希釈して 250 cmのメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。試料溶液と同じ割合のアリコート部分を取り、容量 100 cmのメスフラスコに取り分析を行う。

鉄の質量は、グラフ（較正曲線）から試料溶液の光学濃度により求め、コントロール試験による補正を考慮する。

(改訂版、Изм. N 1, 3, 4)。

3.2. 高純度アルミニウムを塩酸で溶解する場合は、電解的溶解法または触媒存在下での溶解法を用いる。

(改訂版、Изм. N 1)。

3.2.1. 棒状に加工されたアルミニウム試料は、塩酸 1:1 で沸騰洗浄し 10 分間処理して表面を洗浄する。その後水で洗い、100 ℃で乾燥し、冷却後に秤量する。

150 cm容量の石英ビーカーに高純度塩酸 4 mol/dm溶液を 30 cm注ぎ入れる。

試料棒を高純度アルミニウムまたはチタン製のホルダーに固定し、それをラトルの端子に接続する。棒を酸中に浸し、ラトルを電源に接続して 10−20 V の範囲の電圧で 15 分間溶解する。フィッシャー電極を用いるセレン整流器での分解も許容される。

この間に約 1 g のアルミニウムが溶解する。ラトルを切り、棒を外し水で洗浄し 100 ℃で乾燥して秤量する。

質量差から溶解したアルミニウム量を求める。溶液を湿った塩類状になるまで蒸発させる。

残留物を加熱して 10 cmの水で透明溶液が得られるまで溶解する。溶液を冷却して 25 cmのメスフラスコに移す。次にヒドロキシルアミン溶液 2 cm、酢酸ナトリウム溶液 3 cm、1,10-フェナントロリン溶液 3 cmを加え、目盛りまで水で希釈して混合する。

溶液の光学濃度の測定は 3.1 に示した方法で行う。

同時にコントロール試験を行う。方法：150 cm容量の石英ビーカーに高純度塩酸 4 mol/dmを 30 cm入れ、0,5 cmまで蒸発させ、少量の水で希釈し 25 cmのメスフラスコに移す。その後、上記のように分析を行う。

鉄の質量はグラフ（較正曲線）により求め、コントロール試験による補正を考慮する。

(改訂版、Изм. N 1, 3, 4)。

3.2.2. 触媒存在下でのアルミニウム試料の溶解は次のように行う：1 g の試料を削り粉状にし、事前に塩酸 1:4 に浸して洗浄したものを、時計皿で覆った 250 cmのビーカーに入れ、塩酸 1:1 を 15 cm分加え、塩化ニッケル溶液を 1 cm、あるいは金属水銀を一滴加える。試料が溶解した後、溶液を 7−8 cmまで蒸発させ、水で 50−60 cmに希釈し、容量 100 cmのメスフラスコに移し、3.1 に示した通り分析する。

(追加、Изм. N 1)。

3.3. 較正曲線の作成

3.3.1. グラフ1

容量 100 cmのメスフラスコに微量ビュレットから溶液B を 0; 0,5; 1; 2; 3; 4; 5 cm注入する。これは鉄 0; 0,025; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30 mg に相当する。各フラスコに 2 cmの高純度塩酸 4 mol/dm溶液を加え、水で 50 cmまで希釈する。ヒドロキシルアミン溶液を 3 cm加え pH を指示紙で確認し、必要ならアンモニア 1:5 で pH を 3,0−3,5 に調整し、次に緩衝液 10 cm、1,10-フェナントロリン 5 cmを加えて 3.1 に従い分析を行う。比較溶液は鉄を添加していない溶液を用いる。得られた吸光度と既知の鉄質量から較正曲線（グラフ1）を作成する。

(改訂版、Изм. N 1)。

3.3.2. グラフ2

容量 25 cmのメスフラスコに微量ビュレットから溶液C を 0; 0,5; 1; 2; 3; 4 cm注入する。これは鉄 0; 0,0025; 0,005; 0,010; 0,015; 0,020 mg に相当する。

各フラスコに 0,3 cmの高純度塩酸 4 mol/dm溶液を加え、水で 10 cmまで希釈する。ヒドロキシルアミン 2 cm、酢酸ナトリウム 3 cm、1,10-フェナントロリン 3 cmを加え、目盛りまで水で希釈して混合し、3.1 に従って分析する。比較溶液は鉄を加えていない溶液を用いる。得られた吸光度と既知の鉄質量から較正曲線（グラフ2）を作成する。

4. 結果の処理

4.1. 鉄の質量分率（W）をパーセントで計算する式：

,

ここで は較正曲線から求めた鉄の質量（mg）；

— 試料溶液の全量（cm）；

— アリコート部分の体積（cm）；

— 試料の秤量質量（g）。

4.2. 並列試験結果の許容差は表1 に示す値を超えてはならない。

表1

(改訂版、Изм. N 1, 3, 4)。

B. 原子吸光法

方法の本質は、試料を塩酸中で過酸化水素存在下に溶解し、その後アセチレン-空気炎中で波長 248.3 nm における鉄の原子吸光を測定することである。

5. 装置、試薬および溶液

原子吸光スペクトロフォトメーター（付属品および鉄用光源を含む）。

塩酸 — ГОСТ 3118–77、1:1 溶液。

アセチレン（ボンベ、工業用） — ГОСТ 5457–75。

過酸化水素 — ГОСТ 10929–76。

アセトン — ГОСТ 2603–79。

塩化ニッケル — ГОСТ 4038–79、2 g/dm 溶液。

鉄含有率が 0,001% 以下のアルミニウム（削り粉）。必要なら使用前にアセトンで洗い、100 ℃ 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/dm：10 g のアルミニウムを 600 cmのビーカーに入れ、塩酸溶液を 300 cm加えて加熱して溶解し、塩化ニッケル溶液を 1 cm加える。溶液を冷却して 500 cmのメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。

金属鉄（線材）。

標準鉄溶液。

溶液A：0,1000 g の鉄を 400 cmの高杯に入れ、水 25 cmと塩酸溶液 50 cmを加え、時計皿で覆い加熱して溶解し、過酸化水素溶液を少量ずつ（0,5 cmの滴）加える。溶解後、過酸化水素の過剰を完全に除去するまで煮沸し、溶液を冷却し、時計皿をビーカー内で洗い、容量 1000 cmのメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。

1 cmの溶液A は 0,1 mg の鉄を含む。

溶液B：溶液A から 25 cmを取り、容量 250 cmのメスフラスコに移し、塩酸溶液 10 cmを加え、目盛りまで水で希釈して混合する。溶液は使用直前に調製する。

1 cmの溶液B は 0,01 mg の鉄を含む。

6. 分析の実施（原子吸光法）

6.1. 1,0 g の試料を 250 cmのビーカーに入れ、塩酸溶液を分割して 30 cm加える。溶解を促進するために塩化ニッケル溶液を 0,5 cm加えることができる。ビーカーを時計皿で覆う。激しい反応が収まったら溶液を慎重に加熱し、過酸化水素を数滴加える。溶解後、過酸化水素の過剰分を煮沸で除去し、時計皿とビーカーの壁面を洗い流す。

溶液が透明でない場合は、濃密なフィルターで 250 cmのビーカーにろ過する。ろ紙上の沈殿は 6−8 回熱水で洗い、洗浄液を同じビーカーに回収する。

得られた溶液を必要に応じて蒸発し、冷却して 100 cmのメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。

期待される鉄含有量に応じて、表2 に従ってアリコート部分を取り、容量 100 cmのメスフラスコに移し、塩酸溶液を 10 cm加え、目盛りまで水で希釈して混合する。

表2

試料溶液、コントロール試験溶液および較正用溶液について、波長 248,3 nm、アセチレン-空気炎条件で鉄の原子吸光を測定する。

試料溶液およびコントロール試験溶液中の鉄濃度は較正曲線から求める。

6.2. コントロール試験溶液は 6.1 に従って調製するが、試料の代わりに鉄含有率 0,001% 以下のアルミニウムを用いる。

6.3. 較正曲線の作成。

6.3.1. 鉄の質量分率 0,005〜0,05% の場合。

容量 100 cmの7本のメスフラスコにそれぞれ 50 cmのアルミニウム溶液を量り取り、6本には標準溶液B を 5,0 cm、さらに標準溶液A を 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 cm注入する。これにより 0,05; 0,10; 0,20; 0,30; 0,40; 0,50 mg の鉄に相当する。

6.3.2. 鉄の質量分率 0,05 超〜0,5% の場合。

容量 100 cmの7本のメスフラスコにそれぞれ 5 cmのアルミニウム溶液と 10 cmの塩酸溶液を量り取り、6本には標準溶液A を 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 cm注入する。これにより 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5 mg の鉄に相当する。

6.3.3. 鉄の質量分率が 0,5% を超える場合。

容量 100 cmのメスフラスコを4本用意し、それぞれに 2,5 cmのアルミニウム溶液と 10 cmの塩酸溶液を量り取り、3本には標準溶液A を 2,0; 4,0; 6,0 cm注入する。これにより 0,2; 0,4; 0,6 mg の鉄に相当する。

溶液を目盛りまで水で希釈して混合し、6.1 に従って鉄の原子吸光を測定する。

標準溶液を含む各溶液の原子吸光値から標準を含まない溶液の吸光値を差し引き、得られた吸光値と対応する鉄含有量から較正曲線を作成する。

7. 結果の処理（原子吸光法）

7.1. 鉄の質量分率（W）をパーセントで計算する式：

,

ここで

— 較正曲線から求めた試料溶液中の鉄の質量（mg）；

— 較正曲線から求めたコントロール試験溶液中の鉄の質量（mg）；

— 試料溶液の体積（cm）；

— アリコート部分の体積（cm）；

— 試料の秤量質量またはアリコートに相当する秤量質量（g）。

7.2. 並列試験の結果のばらつきは表1 に示された値を超えてはならない。

方法B。（追加、Изм. N 3）。