ГОСТ 12697.8-77

ГОСТ 12697.8−77 アルミニウム. 銅の定量法（変更 N 1, 2 を含む）

ГОСТ 12697.8−77

グループ В59

国家間規格

アルミニウム

銅の定量法

Aluminium. Methods for determination of copper

МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709

施行日 1979−01−01

ソビエト連邦閣僚会議国家規格委員会の決議 1977.09.27 N 2315 により施行日を 1979.01.01 と定める。

有効期限の制限は、国家間規格・計量・認証に関する国家間評議会の議事録 N 3−93 により解除された（ИУС 5−6-93）。

代替：部分（第2、3節）において ГОСТ 12704–67 を置換。

改正版（変更 N 1, 2）を収録（1985年11月、1988年5月に承認）（ИУС 2−86, 8−88）。


本規格は、アルミニウム中の銅の比色法およびポーラログラフィー法による定量法を定める。

(改正版、変更 N 2).

1. 一般要求事項

1.1. 分析法に関する一般的要求事項 — ГОСТ 12697.1−77 および ГОСТ 25086−87 に従う。

(改正版、変更 N 1, 2).

2. 比色法（銅の質量分率 0.0002〜0.08%の場合）

2.1. 法の原理

本法は、銅ジエチルジチオホスフェートの生成に基づく。生成物は四塩化炭素に抽出される。着色した銅ジエチルジチオホスフェート溶液を波長 420 нм において測光する。

2.2. 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、または同等品。

実験用オートトランス（LATR）型 ЛАТР-1М またはセレン整流器（フィッシャー電極を使用）。

秤：ГОСТ 24104–88 に準拠した第2級精度の分析天秤、秤量誤差 0.0002 g。
__________________
* 2002年7月1日より ГОСТ 24104–2001 が適用される（以下同様）。

** ロシア連邦域内では ГОСТ R 53228−2008 が適用される。— データベース作成者注。

蒸留水（重金属を含まない）。重金属の痕跡は、強酸性カチオン交換体（КУ-1, КУ-2）層を通して流すことで除去する（流速 50 см³/分）。40〜50 g の微粉を取り除いたカチオン樹脂を 400 см³ 容器に入れ、1:1 に希釈した塩酸 80〜100 см³ を注ぎ、30 分間加熱する。酸を排出し、樹脂を水で何度も洗浄して脱色し、メチルオレンジで中性反応になるまでデカンテーションで攪拌洗浄する。

カチオン樹脂をすり合わせ栓付きのカラムに移し、底にガラス綿の緩衝材を敷く。樹脂カラムは蒸留水で満たし、樹脂層は常に水で覆われていること。樹脂の吸着能は、飽和後に塩酸と水で回復する。

すべての試薬はこのように処理した水で調製する。

ニッケルジエチルジチオホスフェート溶液、質量分率 0.04%。

塩酸（特級） — ГОСТ 14261–77 に準拠、1:1 に希釈、4 mol/dm³ および 0.1 mol/dm³ の溶液。

硝酸 — ГОСТ 4461–77、1:1 に希釈。

過酸化水素 — ГОСТ 10929–76、質量分率 3% の溶液。

四塩化炭素 — ГОСТ 20288–74。

電解銅。

標準銅溶液。

標準溶液 A：次のように調製する。0.1 g の銅を 5 cm³ の硝酸に溶解する。溶解後、1:1 希釈塩酸 10 cm³ を加え、少量になるまで蒸発する。同様に塩酸でさらに2回蒸発する。

残渣に 15 cm³ の 1:1 塩酸を加え、溶液を容量フラスコ 1000 cm³ に移し、水で目盛りまで希釈して混合する。

1 cm³ の溶液 A は 0.1 mg の銅（Cu）を含む。

標準溶液 B：使用直前に次のように調製する。ピペットで溶液 A を 10 cm³ とり、容量フラスコ 500 cm³ に移し、水で目盛りまで希釈して混合する。

1 cm³ の溶液 B は 0.002 mg の銅（Cu）を含む。

(改正版、変更 N 2).

2.3. 分析の実施

2.3.1. アルミニウム試料 1 g を 250 cm³ 容量のビーカーに入れ、1:1 に希釈した塩酸 30 cm³ を加え、時計皿で覆う。激しい反応が収まったら時計皿とビーカーの壁面を熱湯で洗い、加熱して試料を溶解する。その後、過酸化水素溶液 1 cm³ を加え、溶液を蒸発して塩の湿った残渣を得る。

続いて 1:1 塩酸 2 cm³、熱湯 20〜30 cm³ を加え、塩が溶解するまで加熱する。冷却後、溶液を容量フラスコ 100 cm³ に移し、目盛りまで水で希釈して混合する。

想定される銅の質量分率に応じて、ピペットで 5〜50 cm³ の溶液を取り、250 cm³ の分液ロートに移す。0.1 mol/dm³ 塩酸溶液で溶液を 100 cm³ まで希釈し、ニッケルジエチルジチオホスフェート溶液 3 cm³ を加え、ビュレットから四塩化炭素 5 cm³ を滴下する。ロート内容を活発に 1 分間振盪し、相が分離した後、着色した四塩化炭素層を乾燥した擦り合わせ栓付きシリンダー（25 cm³）に移す。

分液ロートにさらに四塩化炭素 5 cm³ を加え、抽出を繰り返す。抽出液は同じシリンダーに注ぐ。有機相を水相と十分に分離し、水相がシリンダーに入らないよう注意する。キュベット充填時に残留水分を除くため、無灰で乾燥したフィルターを通して溶液を通す。

溶液の光学濃度は光電比色計または分光光度計で測定する。溶液の吸光最大は波長 420 nm に一致する。

比較溶液は四塩化炭素とする。

同時に対照実験を行う。対照試験では、1:1 塩酸 30 cm³ を 0.5 cm³ に蒸発し、1:1 塩酸 2 cm³、蒸留水 30 cm³ を加えて加熱する。冷却後、溶液を 100 cm³ 容量フラスコに移し、目盛りまで水で希釈して上記と同様に分析する。

銅の質量は、対照実験の補正を考慮して、校正グラフから求める。

2.3.2. 高純度アルミニウム試料（2本の棒状で作製）については、1:1 希釈塩酸で 10 分間煮沸して表面を洗浄する。

その後、棒を水で洗い、105−110 °C で乾燥し、冷却後に秤量する。

100−200 cm³ の石英ビーカーに 4 mol/dm³ 塩酸 30 cm³ を入れる。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、これらを LATR の端子に接続する。棒を酸中に浸し、LATR を電源に接続して 10−20 V の電圧で 15 分間溶解する。この間に約 1 g のアルミニウムが溶解する。その後 LATR を切り、棒を抜き、水で洗浄、乾燥、秤量する。質量差から溶解したアルミニウム量を算出する。溶液は蒸発して塩の湿った残渣とし、1:1 塩酸 2 cm³、熱湯 30 cm³ を加えて塩が溶解するまで加熱する。試料分解はフィッシャー電極を用いたセレン整流器でも可能である。

冷却後、溶液を 250 cm³ の分液ロートに移し、100 cm³ まで水で希釈し、ニッケルジエチルジチオホスフェート 3 cm³ を加え、2.3.1 節の指示に従って操作する。同時に対照実験も行う（4 mol/dm³ 塩酸 30 cm³ を 0.5 cm³ に蒸発し、1:1 塩酸 2 cm³ を加える等）し、上記のように分析を行う。

2.3.3. 校正グラフの作成

200 cm³ の分液ロートにマイクロビュレットで標準溶液 B を 0, 1, 2, 4, 6, 8 cm³ 注ぎ込む（これらはそれぞれ 0; 0.002; 0.004; 0.008; 0.012; 0.016 mg の銅に相当）。

各分液ロートには 100 cm³ の 0.1 mol/dm³ 塩酸、ニッケルジエチルジチオホスフェート 3 cm³、四塩化炭素 5 cm³ を加え、2.3.1 に従って分析する。

比較溶液は銅を添加していない溶液とする。

得られた溶液の光学濃度と既知の銅質量に基づき、校正グラフを作成する。

2.3.1−2.3.3.（改正版、変更 N 2）。

2.4. 結果の処理

2.4.1. 銅の質量分率（W）[%] は次の式で求める：

,

ここで、
— 校正グラフから得た銅の質量、mg；

— 溶液の総容量、cm³；

— アリクォート部分の体積、cm³；

— 試料の秤量質量、g。

2.4.2. 平行測定の許容差は表1に示す値を超えてはならない。

表1

(改正版、変更 N 2)。

3. ポーラログラフィー法（銅の質量分率 0.001〜0.08% の場合）

3.1. 法の原理

本法は、適切に調整した溶液から −0.05 〜 −0.4 V の電位範囲で銅をポーラログラフィー測定することに基づく。

3.2. 装置、試薬および溶液

交流ポーラログラフ型式 ПУ-1 または同等品。

秤：ГОСТ 24104–88 に準拠した第2級精度の分析天秤、秤量誤差 0.0002 g。

窒素（気体） — ГОСТ 9293–74。

アルミニウム（牌） A995 — ГОСТ 11069–2001。

アルミニウム溶液 28 g/dm³：次のように調製する。14 g のアルミニウムを 800 cm³ 容量のビーカーに入れ、1:1 希釈塩酸 300 cm³ に溶かし、溶解を促進するため金属水銀を 1〜2 滴加える。溶液を 500 cm³ 容量フラスコに移し、水で目盛りまで希釈して混合する。

臭素 — ГОСТ 4109–79。

塩酸塩のヒドロキシルアミン（塩酸塩） — ГОСТ 5456–79、質量分率 10% の新鮮調製溶液。

硝酸 — ГОСТ 4461–77、1:1 に希釈。

塩酸 — ГОСТ 3118–77、1:1 に希釈。

水銀 — ГОСТ 4658–73。

電解銅。

標準銅溶液。

標準溶液 A：次のように調製する。0.1400 g の銅を 10 cm³ の 1:1 希釈硝酸に溶解し、10 cm³ の塩酸を加えて蒸発して乾くまで加熱する。これをもう一度 10 cm³ の塩酸で蒸発し、湿った塩類残渣を得る。残渣を水に溶解し、1000 cm³ 容量フラスコに移して水で目盛りまで希釈し混合する。

1 cm³ の溶液 A は 0.14 mg の銅（Cu）を含む。

標準溶液 B：使用直前にピペットで溶液 A を 50 cm³ 取り、500 cm³ 容量フラスコに移し、目盛りまで希釈して混合する。

1 cm³ の溶液 B は 0.014 mg の銅（Cu）を含む。

(改正版、変更 N 2).

3.3. 分析の実施

3.3.1. 試料 0.7 g を 150 cm³ 容量のビーカーに入れ、1:1 希釈塩酸 20 cm³ で溶解する。ビーカーを時計皿で覆い、溶解するまで加熱する。溶解後、臭素を 2〜3 滴加え、溶液を蒸発して塩の湿った残渣を得る。次に冷却し、時計皿とビーカーの壁を少量の水で洗い、それを加えて再び蒸発して湿った残渣を得る。

残渣を 10〜15 cm³ の熱水で溶解し、塩酸塩ヒドロキシルアミン溶液 2 cm³ を加えて 1〜2 分間沸騰させる。冷却後、溶液を 25 cm³ 容量フラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。

一部の溶液を底面水銀を用いる電解槽に取り、5 分間窒素を通気してから、装置の感度に応じて −0.05 〜 −0.4 V の電位範囲で銅をポーラログラフィー測定する。

同一溶液から鉛および亜鉛も同時に定量でき、鉛は −0.35 〜 −0.8 V、亜鉛は −0.8 〜 −1.2 V の範囲で測定する。

同時に対照実験を行う。

銅の質量は、対照実験の補正を考慮して校正グラフから求める。

3.3.2. 校正グラフの作成（銅の質量分率 0.001〜0.01% の場合）。

150 cm³ 容量のビーカーに、0.7 g のアルミニウムに相当する 25 cm³ のアルミニウム溶液を入れ、マイクロビュレットから 0; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 5.0 cm³ の溶液 B を添加する。これらはそれぞれ 0; 0.007; 0.014; 0.028; 0.042; 0.070 mg の銅に相当する。

各ビーカーに 2〜3 滴の臭素を加え、湿った塩の残渣が得られるまで蒸発する。ビーカーの壁を水で洗い、再び蒸発する。得られた塩類を 10〜15 cm³ の水で加熱して溶解し、ヒドロキシルアミン溶液 2 cm³ を加え 1〜2 分間沸騰させる。続いて 3.3.1 節の手順に従って分析する。

得られたポーラログラムの値と既知の銅質量に基づき校正グラフを作成する。

キャピラリを交換した場合は新しいグラフを作成する必要がある。

(改正版、変更 N 2).

3.3.3. 校正グラフの作成（銅の質量分率 0.01〜0.08% の場合）。

150 cm³ 容量のビーカーに、0.7 g のアルミニウムに相当する 25 cm³ のアルミニウム溶液を入れ、溶液 A を 0; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 5.0 cm³ 添加する。これらはそれぞれ 0; 0.07; 0.14; 0.28; 0.42; 0.70 mg の銅に相当する。

その後の分析は 3.3.2 節に記載の通り行う。

3.4. 結果の処理

3.4.1. 銅の質量分率（W）[%] は次式で求める：

,

ここで、
— 校正グラフから得た銅の質量、mg；

— 試料の秤量質量、g。

3.4.2. 平行測定の許容差は表2に示す値を超えてはならない。

表2

(改正版、変更 N 2).