ГОСТ 12697.9-77
ГОСТ 12697.9−77 アルミニウム. 亜鉛の測定方法(変更 N 1, 2, 3 を含む)
ГОСТ 12697.9−77
グループ В59
国家間標準
アルミニウム
亜鉛の測定方法
Aluminium. Methods for determination of zinc
МКС 77.120.10
ОКСТУ 1709
施行日 1979−01−01
ソビエト連邦閣僚会議標準委員会の決議 27.09.77 N 2315 により施行日が 01.01.79 に定められた。
有効期限の制限は、国家間標準化・計量・認証評議会の議事録 N 3−93 によって解除された(ИУС 5−6-93)。
代替 ГОСТ 12705–67 の第2・3章に相当。
改訂版(変更 N 1, 2, 3)、それぞれ 1980年12月、1985年11月、1988年5月 承認(ИУС 3−81, 2−86, 8−88)。
本規格はアルミニウム中の亜鉛の測定方法を定める:
— ノファプロジドを用いる分光光度法(質量分率 0.003〜0.15% の範囲);
— ジチゾンを用いる分光光度法(亜鉛質量分率 0.0002〜0.003% の範囲);
— ポーラログラフィー法(質量分率 0.001〜0.1% の範囲);
— 原子吸光法(質量分率 0.001〜0.02% の範囲)。
(改訂版, 変更 N 1, 3)。
1. 一般要求事項
1.1. 分析法に関する一般要求事項 — ГОСТ 12697.1−77 と ГОСТ 25086–87 に従う。
(改訂版, 変更 N 2, 3)。
2. ノファプロジドを用いる分光光度法(亜鉛質量分率 0.003〜0.15% の場合)
2.1. 方法の本質
本法は、ノファプロジドと形成する着色錯体の生成に基づく。該錯体は水-アセトン系でよく溶解する。
着色溶液は
нм で分光光度測定する。
2.2. 装置、試薬および溶液
光電色度計 型式 ФЭК-56М、ФЭК-60、КФК または スペクトル光度計 型式 СФ-16、СФ-26、もしくは同等品。
pHメーター 型式 pH-340 または同等品。
天秤:ГОСТ 24104–2001 に準拠した分析用天秤、第2精度級、秤量誤差 0.0002 g。
__________________
* 2002年7月1日より ГОСТ 24104–2001 が施行されている(以降同様)。
** ロシア連邦の領域では ГОСТ Р 53228−2008 が適用される。— データベース作成者の注。
ふるい 網目 NN 016 および 0315(ГОСТ 6613–86)。
ガラス製クロマトグラフィーカラム。
塩酸(超純)ГОСТ 14261–77 に準拠、1:1 に希釈したもの;2 モル/дм
および 0.005 モル/дм
の溶液。
蒸留水(重金属を含まないこと)。必要に応じて強酸性カチオン交換樹脂(КУ-1、КУ-2)の層を通して浄化する(ГОСТ 12697.8−77 に記載)。
水酸化ナトリウム(ГОСТ 4328–77);0.2 モル/дм
溶液。ポリエチレン容器で保管する。
コンゴ紙指示薬(コンゴ紙)。
酢酸(ГОСТ 61–75)。
酢酸ナトリウム(ГОСТ 199–78);0.2 モル/дм
溶液;この溶液の pH は酢酸または水酸化ナトリウムで 6.2 に調整する。
アセトン(ГОСТ 2603–79)。
ノファプロジド(N'-[1-(4-ニトロ-2-オキシフェニラゾ)-2-ナフチル]-プロピオニルヒドラジド)、アセトン中質量分率 0.028% の溶液。
亜鉛(ГОСТ 3640–94)。
強塩基性アニオン交換樹脂、タイプ АВ-17、粒径 0.160−0.315 mm。
樹脂の調製方法:アニオン樹脂をすりつぶし、ふるい(N 0315)にかけて、粒径 0.315 mm を超える分画を除去する。残った樹脂をふるい(N 016)にかけ、粒径 0.160 mm 未満の分画を除去し、ふるい上に残った分画を採取する。採取した分画を 0.005 モル/дм
塩酸溶液でデカント法により洗浄する。洗浄液が透明になるまで洗う。その後、洗浄した樹脂を約12時間 0.005 モル/дм
塩酸中に浸漬する。
このように調製した樹脂をイオン交換カラムに移し、底部にはあらかじめ少量のガラス綿を置く。粒径 0.160−0.315 mm のアニオン樹脂を用い、カラム径 10 mm の場合、樹脂層高は 100−120 mm とする。
調製したカラムを 100 см
の 0.005 モル/дм
塩酸で流し洗いし、流速 5−7 см
/分 とする。その後、2 モル/дм
の塩酸を 50 см
通し、流速 1−1.5 см
/分 とする。
カラム中の樹脂は常時液層の下に置かれていること。
標準亜鉛溶液。
溶液 A:次のように調製する。0.5000 g の亜鉛を 20 см
の 1:1 希釈塩酸に溶解する。溶液を 1000 см
容量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 см
の溶液は 0.5 mg の亜鉛(Zn)を含む。
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 から 10 см
を採取して 1000 см
のメスフラスコに入れ、目盛りまで水で希釈して混合する。
1 см
の溶液 B は 0.005 mg の亜鉛(Zn)を含む。
(改訂版
, 変更 N 3)。
2.3. 分析の実施
2.3.1. 想定される亜鉛質量分率に応じて 0.25〜2 g のアルミニウム試料を取り、150〜250 см
のビーカーに入れ、1:1 に希釈した塩酸を 30〜60 см
加え、ビーカーに時計皿で覆いをして加熱し、試料が溶解するまで加熱する。アルミニウムが完全に溶解したら、時計皿を水で洗い、その溶液を塩析が始まるまで還流して濃縮する。
溶液に 17 см
の 1:1 希釈塩酸を加え、全量を 50 см
に水で希釈する。ビーカー中の溶液を攪拌する。
得られた 2 モル/дм
の塩酸性溶液をイオン交換カラムに流速 1−1.5 см
/分 で通す。このとき、亜鉛のクロリド錯体はアニオン樹脂に吸着され、妨害成分は吸着されずカラムを通過して除去される。
その後、ビーカーとカラムを 2 モル/дм
塩酸の 25 см
分量を 3 回通して洗浄し、流速 1−1.5 см
/分 とする。
カラムを通過した溶液は廃棄する。
アニオン樹脂に吸着された亜鉛は 150 см
の 0.005 モル/дм
塩酸で洗い流し、溶出液を 250 см
のビーカーに集める。酸の通液速度は 1−1.5 см
/分 とする。
得られた溶出液を容量200 cm³のメスフラスコに移し、0.005 mol·dm⁻³塩酸で目盛りまで満たして混合する。
亜鉛除去後に再度カラムを使用できるようにするため、カラムに2.0 mol·dm⁻³塩酸50 cm³を流し、流速を1–1.5 cm³/分に保つ。カラムを通過した溶液は廃棄する。
ピペットで試料溶液10 cm³を容量50 cm³のメスフラスコに取り、0.2 mol·dm⁻³水酸化ナトリウム溶液を一滴ずつ加えてコンゴ紙が紫色を呈するまで中和する。ついでpH=6.2の酢酸ナトリウム溶液10 cm³、アセトン20 cm³およびノファプロジド溶液1 cm³をピペットで加える。アセトンでメスフラスコの目盛りまで希釈し混合する。
水性溶液とアセトン溶液の比は1:1.5とする。
溶液の光学濃度をフォトエレクトロコロリメータまたは分光光度計で測定する。溶液の吸光度最大は波長646 nmに対応する。比較用溶液は水とする。
同時に対照実験を行う。ためしにビーカーに、試料の溶解に用いる酸量に応じて1:1に希釈した塩酸を30–60 cm³注ぎ、約17 cm³まで蒸発させる。次に溶液を50 cm³に希釈し、その後の分析は項目2.3.1に記載の手順に従う。
亜鉛の質量は、対照実験の補正を考慮して、校正曲線から求める。
2.3.2 校正曲線の作成
容量50 cm³のメスフラスコに、マイクロビュレットから標準溶液Bをそれぞれ0; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0 cm³注ぎ、それぞれが0; 0.0025; 0.005; 0.010; 0.015; 0.020 mgの亜鉛に相当するようにする。0.005 mol·dm⁻³塩酸溶液で10 cm³まで希釈し、0.2 mol·dm⁻³水酸化ナトリウム溶液を一滴ずつ加えてコンゴ紙が紫色を呈するまで中和する。その後の分析は項目2.3.1に記載のとおり行う。
比較用溶液は亜鉛を添加していない溶液とする。
得られた各溶液の吸光度と既知の亜鉛質量から校正曲線を作成する。
(項目2.3.1、2.3.2:改訂版、改正 N°3)
2.4 結果の処理
2.4.1 亜鉛の質量割合(W)[%]は次式で計算する。
(式)
ここで
m — 校正曲線から求めた亜鉛の質量、mg;
V — 全溶液体積、cm³;
v — 分取したアリコート量、cm³;
m0 — アルミニウム試料の秤量質量、g。
2.4.2 並行試験の許容差は表1に示す値を超えてはならない。
表1
- 亜鉛質量分率、% — 許容差、%
- 収束性(相対) — 再現性(相対)
- 0.003 〜 0.01(含む) — 収束性 25 — 再現性 40
- >0.01 〜 0.03 — 収束性 20 — 再現性 30
- >0.03 〜 0.10 — 収束性 15 — 再現性 25
- >0.10 — 収束性 10 — 再現性 15
(改訂版、改正 N°1, 3)
3. ジチゾンを用いる亜鉛の比色法(亜鉛質量分率 0.0002〜0.003% の場合)
3.1 方法の本質
本法はジチゾンと亜鉛が形成する着色錯体の生成に基づく。生成した亜鉛ジチゾネートは四塩化炭素に抽出する。干渉元素の影響は三重抽出により除去する。過剰のジチゾンは亜硫酸ナトリウム溶液で除き、単色法により定量を完了する。
着色溶液は波長(指定値) nmで測光する。
3.2 装置、試薬および溶液
フォトエレクトロコロリメータ(型式 ФЭК-56М、ФЭК-60、КФК)または分光光度計(型式 СФ-16、СФ-26 ないし同等機種)。
ラボ用オートトランス(LATR)型 ЛАТР-1M またはセレン整流器(フィッシャー電極使用)。
秤(ГОСТ 24104–2001 準拠)第2精度等級、秤量誤差 0.0002 g。
高純度塩酸(ГОСТ 14261–77 準拠);4および0.02 mol·dm⁻³ 溶液。
重金属を含まない蒸留水。
蒸留水は強酸性陽イオン交換樹脂(КУ-1, КУ-2)の層に通すことにより(ГОСТ 12697.8–77 に記載のとおり)浄化する。以降のすべての試薬はこのように浄化した水で調製する。
アンモニア水(ГОСТ 3760–79 準拠)、精製済み。アンモニア蒸気で水を飽和させて調製する。方法はデシケータにアンモニア溶液を入れ、デシケータの台に水を入れた石英皿を置き、12時間後に水をアンモニアで飽和させる。アンモニア濃度は滴定により決定し、必要濃度に希釈する。
クエン酸ナトリウム(三置換)、質量分率50%溶液。次のように精製する:500 cm³容量の分液ロートにクエン酸ナトリウム300 cm³を入れ、フェノールフタレインを数滴加え、赤色を呈するまでアンモニアを添加する。ついで質量分率0.01%のジチゾン溶液で部分的に抽出する。抽出を繰り返し、抽出液が一定の緑色になるまで行う。最後の一回分の抽出物は重金属含有を検査する。これには抽出物の過剰ジチゾンを希薄アンモニア溶液で振とうして除き、四塩化炭素層が無色であることを確認する。クエン酸ナトリウム溶液に移ったジチゾンを除くため、該溶液を四塩化炭素の数回分の部分で振とうし、下層が無色になるまで行う。
クエン酸アンモニウム(二置換、規格に従う)、0.5 mol·dm⁻³ 溶液は、クエン酸ナトリウムと同様に精製する。
硫化ナトリウム(ГОСТ 2053–77 準拠)、質量分率1%および0.05%の溶液。後者は使用直前に1%溶液を希釈して調製する。
N,N-ジエチルジチオカルバメートナトリウム(ГОСТ 8864–71 準拠)、新鮮に調製した質量分率0.2%溶液。
マスキング溶液:
溶液1:次のように調製する。0.5 mol/dm^3 クエン酸アンモニウム溶液 100 cm^3 に 1 mol/dm^3 アンモニア溶液 32 cm^3 を加え,水で 450 cm^3 まで希釈する。
溶液2:次のように調製する。ジエチルジチオカルバメートナトリウム(sodium diethyldithiocarbamate)溶液 1 体積に対し,溶液1 を 9 体積混合する。
四塩化炭素(ГОСТ 20288–74)。必要に応じて次の方法で精製する:四塩化炭素 1 dm^3 に固体ディチゾンを 0.5 g 加え,35 ℃ の水浴で 1 時間保持する。その後ガラス蒸留器で蒸留する。
ディチゾン(ジフェニルチオカルバゾン)は規格品とし,四塩化炭素中に質量分率 0.01% および 0.002% の溶液を次のように調製する:0.05 g のディチゾンを四塩化炭素 50 cm^3 に溶かし,容量 500 cm^3 の分液漏斗に移す。水 200 cm^3,アンモニア 2–3 cm^3 を加え,1 分間激しく振とうする。ディチゾンは水層へ移行して橙色に着色する。層分離後,四塩化炭素層を捨てる。分液漏斗中のアルカリ性水層に四塩化炭素 100 cm^3 を加え,塩酸で水層の色が変化するまで酸性に調整し,その後無色になるまで振とうして脱色する。
水層から緑色に着色された四塩化炭素中のディチゾン溶液を分離し,水で 2 回洗浄して乾いた濾紙で濾過し,暗色ガラス製の乾燥瓶に回収する。さらに四塩化炭素 400 cm^3 を加えて混合する。
この溶液は冷蔵保存する。
分析前にディチゾン溶液の適合性を確認する。希薄なアンモニア溶液と振とうし,四塩化炭素層が着色しないことを確認する。着色する場合はディチゾン溶液を再度精製する。
質量分率 0.002% のディチゾン溶液は,質量分率 0.01% の溶液を四塩化炭素で 5 倍希釈して使用直前に調製する。
フェノールフタレインは規格品とし,エタノール溶液(質量分率 1%)を用いる。
精留エタノールは ГОСТ 18300–87 に従う。
亜鉛は ГОСТ 3640–94 に従う。
標準亜鉛溶液。
溶液A:次のように調製する。亜鉛 0.2 g を 4 mol/dm^3 塩酸溶液 15 cm^3 に溶解する。溶液を容量 1000 cm^3 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。
1 cm^3 の溶液A は 0.2 mg の亜鉛(Zn)を含む。
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 5 cm^3 を取り,容量 1000 cm^3 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。
1 cm^3 の溶液B は 0.001 mg の亜鉛(Zn)を含む。
(改訂版,改訂 N 3)
3.3 分析の実施
3.3.1 電気化学的方法により,試料として約 1 g のアルミニウムを 4 mol/dm^3 塩酸溶液 30 cm^3 に溶解する。溶解は ГОСТ 12697.7–77 に従って行う。得られた溶液を塩の析出が始まるまで蒸発し,析出した塩を水で溶かし,加熱して透明溶液とする。冷却後,容量 100 cm^3 のメスフラスコに移す。
3.3.2 第一次抽出(金属のディチゾネート総和の抽出)
試料溶液から想定される亜鉛含有率に応じて試験溶液 10–50 cm^3 を 250 cm^3 容量の分液漏斗に取り,水で 50 cm^3 まで希釈する。
次に,クエン酸ナトリウム溶液をアルミニウム 0.5 g 当たり 10 cm^3 の比率で加え,フェノールフタレイン 2–3 滴を加え,アンモニア水を滴下して赤紫色(ラズベリー色)になるまで調整する。質量分率 0.01% のディチゾン溶液 10 cm^3 を入れ,内容を 2 分間強く振とうする。層分離後,四塩化炭素層を別の分液漏斗に移し,水相がコックの開口部に入らないようにする。ディチゾンによる抽出は,最後の分取液が振とうしても色を変えなくなるまで,5–10 cm^3 ずつ数回繰り返す。
水相は四塩化炭素 5 cm^3 の数回分取で洗浄し,主抽出液に併合する。最後の四塩化炭素分取液はディチゾンでわずかに着色しているだけでなければならない。
3.3.3 再抽出(銅からの分離)
抽出液に 0.02 mol/dm^3 塩酸溶液 20 cm^3 を加え,1 分間激しく振とうする。
その後四塩化炭素層を別の分液漏斗に移す。水相がコックの開口部に入らないように注意する。有機相をさらに 0.02 mol/dm^3 塩酸溶液 20 cm^3 で振とうする操作を繰り返す。四塩化炭素層は破棄する。
塩酸性溶液を併合し,四塩化炭素 10 cm^3 で揺すって洗浄する。四塩化炭素層を分離して破棄する。
3.3.4 第二次抽出(比色測定用の亜鉛の抽出)
分液漏斗中の塩酸性溶液に,溶液2 を 40 cm^3,質量分率 0.002% のディチゾン溶液 10 cm^3 を加え,1 分間振とうする。層分離後,四塩化炭素層を摺り合わせ栓付き容量 25 cm^3 の石英シリンダーに移す。
抽出操作をさらに1回繰り返し、ジチゾン溶液を10 cm^3追加する。水相に溶解したジチゾンは、5 cm^3の四塩化炭素で振とう抽出して回収し、シリンダー内の最初の2回の抽出液に加える。ジチゾン溶液と四塩化炭素はビュレットから加える。
ジチゾン過剰を除去するため、ジチゾン抽出物を亜硫酸ナトリウム溶液で振とうする。これには、2~3本の分液漏斗にそれぞれ10 cm^3の希釈した亜硫酸ナトリウム溶液を入れ、シリンダーの内容を一方の漏斗に移して1~2回振とうする。四塩化炭素層を次の漏斗に移す。この操作を水層が無色になるまで繰り返す。ついでジチゾネート亜鉛溶液を水で洗浄し、擦り合わせ式栓の付いたシリンダーに移す。ジチゾネート亜鉛溶液は光から遮蔽しておく。15分以内にフォトエレクトロコロリメーターまたは分光光度計で溶液の光学濃度を測定する。吸光度最大は波長538 nmに相当する。比較溶媒には四塩化炭素を用いる。
キュベット充填時の残留水分を除去するため、溶液は乾燥灰分なしフィルターを通してろ過する。
同時に対照実験を行う。これには、石英ビーカーに、試料量の溶解に必要な量の塩酸を入れ、蒸発して体積を0.5 cm^3にして酸を除き、25 cm^3の水を加え、項3.3に記載のとおり分析を行う。
亜鉛の質量は、校正グラフにより対照実験補正を考慮して求める。
3.4 校正グラフの作成
容量250 cm^3の分液漏斗に、それぞれ0.02 mol·dm^-3塩酸溶液を40 cm^3ずつ加え、マイクロビュレットから標準溶液Bを0; 0.5; 1; 1.5; 2; 2.5; 3 cm^3ずつ加える。これらはそれぞれ0; 0.0005; 0.001; 0.0015; 0.0020; 0.0025; 0.0030 mgの亜鉛に相当する。
さらにジチゾン溶液(質量分率0.002%)を10 cm^3、2,0 cm^3ずつ加え、項3.3.4に従って分析を行う。
比較溶液は亜鉛を添加していない溶液とする。
得られた溶液の吸光度値と既知の亜鉛質量から校正グラフを作成する。
(3.3.1–3.4:改訂版、変更N°3)
3.5 結果の処理
3.5.1 亜鉛の質量分率(%)(Xz)は次式で算出する。
(式図省略)
ここで
- m_z — 校正グラフから求めた亜鉛質量、mg;
- V — 溶液の総体積、cm^3;
- v — 分取した溶液の体積(アリコート)、cm^3;
- m — アルミニウムの試料質量、g。
3.5.2 併行試験の許容差(亜鉛質量分率 0.0002~0.003% の場合)は、反復性(sходимости)で30%、再現性(воспроизводимости)で45%を超えてはならない。
(改訂版、変更N°3)
4. 亜鉛のポラログラフィー法(質量分率 0.001~0.1%)
4.1 方法の要旨
本法は、適切に調製した溶液から電位範囲 −0.8 V ~ −1.2 V で亜鉛をポラログラフ測定することに基づく。
4.2 装置、試薬および溶液
交流ポラログラフ装置(PU-1 型または同等)。天びんは ГОСТ 24104–2001 に準じた第2級、秤量誤差0.0002 g。
窒素(気体) ГОСТ 9293–74。
アルミニウム A995 ГОСТ 11069–2001。
アルミニウム溶液 28 g·dm^-3:14.00 g のアルミニウムを600 cm^3 ビーカーに入れ、希釈塩酸300 cm^3(1:1希釈)で溶解し、溶解促進のために金属水銀1~2滴または塩化ニッケルを加える。得た溶液を容量フラスコ(500 cm^3)に移し、目盛りまで水で希釈し混合する。
臭素 ГОСТ 4109–79。
塩酸塩のヒドロキシルアミン(硫酸塩?) ГОСТ 5456–79、使用直前調整の質量分率10%の溶液。
塩酸 ГОСТ 3118–77(1:1希釈)。
水銀、亜鉛 ГОСТ 3640–94。
標準亜鉛溶液。溶液A:0.1400 g 亜鉛を10 cm^3の1:1塩酸に溶かし、容量フラスコ1000 cm^3に移して水で目盛りまで希釈し混合する。
1 cm^3 の溶液Aには 0.14 mg Zn が含まれる。
溶液B:溶液A 25 cm^3 を容量フラスコ250 cm^3 に取り、目盛りまで水で希釈する。
1 cm^3 の溶液Bには 0.014 mg Zn が含まれる。
全ての器具はホウケイ酸ガラスまたは同等品質の亜鉛を含まないガラス製とする。ポリエチレン製器具の使用は可。ゴム栓は使用しないこと。水は二重蒸留水。塩化ニッケル溶液(質量分率0.2%) ГОСТ 4038–79。
(改訂版、変更N°1,3)
4.3 分析の実施
4.3.1 アルミニウム0.7 g を容量100–150 cm^3 のビーカーに入れ、塩酸(1:1)20 cm^3 で溶解する。ビーカーを時計皿で覆い、試料溶解まで加熱する。溶解後、時計皿とビーカー壁面を水で洗い、臭素2–3滴を加え、溶液を湿性塩の残渣が残るまで蒸発する。残渣を少量の水で溶かし再び蒸発して湿性塩残渣を得る。残渣を10–15 cm^3 の熱水で溶かし、塩酸塩ヒドロキシルアミン2 cm^3 を加え、1–2分沸騰させる。その後冷却して容量フラスコ25 cm^3 に移し、目盛りまで水で希釈して混合する。
一部の溶液を底部水銀電解セルに取り、窒素を5分通してから感度に応じて −0.8 V ~ −1.2 V の範囲で亜鉛をポラログラフ測定する。同一溶液から銅と鉛も同時に測定できる。銅は −0.05 V ~ −0.4 V、鉛は −0.35 V ~ −0.8 V の範囲で測定する。
同時に対照実験を行う。
亜鉛質量は校正グラフにより算出し、対照実験による補正を行う。
(改訂版、変更N°3)
4.3.2 校正グラフの作成(亜鉛質量分率 0.001~0.01% の場合)
150 cm^3 ビーカーに、それぞれ25 cm^3 のアルミニウム28 g·dm^-3 溶液を入れ、マイクロビュレットから溶液B を0; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 5.0 cm^3 添加する。これらはそれぞれ0; 0.007; 0.014; 0.028; 0.042; 0.07 mg の亜鉛に相当する。各ビーカーに臭素2–3滴を加え、湿性塩残渣が得られるまで蒸発する。ビーカー壁を水で洗い、再び湿性塩残渣となるまで蒸発する。残渣を10–15 cm^3 の水で加熱して溶かし、塩酸塩ヒドロキシルアミン2 cm^3 を加えて1–2分間沸騰させる。その後、項4.3.1に従って分析を行う。
ポラログラフデータと既知の亜鉛質量から校正グラフを作成する。
毛細管(カピラリー)を交換した場合は新しいグラフを作成する必要がある。
(改訂版、変更N°1,3)
4.3.3 校正グラフの作成(亜鉛質量分率 0.01~0.1% の場合)
150 cm^3 ビーカーに、それぞれ25 cm^3 のアルミニウム28 g·dm^-3 溶液を入れ、マイクロビュレットから溶液A を0; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 5.0 cm^3 添加する。これらはそれぞれ0.07; 0.14; 0.28; 0.42; 0.70 mg の亜鉛に相当する。続いて、項4.3.2に従って校正グラフを作成する。
4.4 結果の処理
4.4.1 亜鉛の質量分率(%)は次式で算出する。
(式図省略)
ここで
- m — 校正グラフから得た銅質量(※原文では「м — масса меди」ですが、文脈に応じて測定対象(亜鉛)を用いること)、mg;
- m_sample — 試料の質量、g。
4.4.2 併行試験の許容差は表2の数値を超えてはならない。
表2
- 亜鉛質量分率, % — 許容差, %
- (反復性(相対)/再現性(相対))
- 0.001 ~ 0.003 含む — 反復性 30% / 再現性 45%
- >0.003 ~ 0.01 — 反復性 25% / 再現性 40%
- >0.01 ~ 0.03 — 反復性 20% / 再現性 30%
- >0.03 ~ 0.1 — 反復性 15% / 再現性 25%
- >0.1 ~ 0.2 — 反復性 10% / 再現性 15%
(改訂版、変更N°1,3)
5. 原子吸光法による亜鉛含有量の測定法
5.1 方法の要旨
試料を塩酸で溶解し、得られた溶液をアセチレン-空気火炎中に噴霧して測定する。亜鉛中空陰極ランプを用い、波長213.8 nmで吸光度を測定する。
(改訂版、変更N°1)
5.2 装置、試薬および溶液
全ての器具はホウケイ酸ガラスまたは同等品質の、亜鉛を含まないガラス製とする。ポリエチレン器具の使用は可。ゴム栓は使用しない。
原子吸光分光計(Perkin-Elmer, "Saturn" など同等機種)。
天びん ГОСТ 24104–88 に準じた第2級、秤量誤差0.0002 g。
亜鉛用中空陰極ランプ。
二重蒸留水。
塩酸(1:1) ГОСТ 3118–77。
硫酸(1:1) ГОСТ 4204–77。
フッ化水素酸 ГОСТ 10484–78。
硝酸(1:1希釈) ГОСТ 4461–77。
過酸化水素(質量分率3%) ГОСТ 10929–76。
アセトン ГОСТ 2603–79。
金属水銀 ГОСТ 4658–73。
塩化ニッケル(質量分率0.2%) ГОСТ 4038–79。
亜鉛 ГОСТ 3640–94。
アルミニウム A999 ГОСТ 11069–2001(亜鉛を含まないもの)。
使用直前に切削片(フレーク)は少量の硝酸で洗浄し、洗浄後水で洗ってアセトンで乾燥させる。
アルミニウム溶液 40 g·dm^-3:40.0 g のアルミニウムを1000 cm^3 ビーカーに入れ、少量ずつ500 cm^3 の1:1塩酸溶液および250 cm^3 の濃塩酸を加える。溶解促進のために水銀1滴または塩化ニッケル溶液1 cm^3 を加える。過酸化水素を数滴加え、過酸化物の過剰を除去するために数分間沸騰させる。冷却後、容量フラスコ1000 cm^3 に移して目盛りまで水で希釈し混合する。
標準亜鉛溶液
- 溶液A:1.0 g の亜鉛を1:1塩酸25 cm^3 に溶かし、400 cm^3 ビーカーで希釈し、容量フラスコ1000 cm^3 に移して目盛りまで希釈する。1 cm^3 の溶液Aは1 mg Zn を含む。
- 溶液B:溶液A 100 cm^3 を容量フラスコ1000 cm^3 に移し目盛りまで希釈する。1 cm^3 の溶液B は0.1 mg Zn を含む。
- 溶液C:溶液B 100 cm^3 を容量フラスコ1000 cm^3 に移し目盛りまで希釈する。1 cm^3 の溶液C は0.01 mg Zn を含む。
(改訂版、変更N°1,3)
5.3 分析の実施
5.3.1 試料1 g を400 cm^3 ビーカーに入れ、時計皿で覆い、1:1塩酸25 cm^3 を少しずつ加えて溶解する。必要に応じて加熱する。過酸化水素2 cm^3 を加え、過酸化物の過剰を除去するために加熱して沸騰させる。亜鉛質量分率が0.001~0.05%の場合は、溶液を容量フラスコ100 cm^3 に移し、冷却後水で目盛りまで希釈して混合する。亜鉛質量分率が0.05~0.2%の場合は容量フラスコ500 cm^3 を用いる。分析と同じ条件で対照実験用溶液も作成する(同じ試薬と同量を使用し、試料の代わりに亜鉛を含まないアルミニウム1 g を用いる)。
中空陰極ランプを設置し、装置を立ち上げて十分に安定させる。波長を213.8 nmに設定し、機器の構造に従って感度とスリット幅を選択する。空気-アセチレンのガス圧を装置の仕様に合わせて設定する。ゼロ点は水で合わせる。
順次、校正グラフ作成用溶液、試料溶液、対照実験溶液を火炎中に噴霧して吸光度を測定する。
得られた吸光度値から、亜鉛を含まない溶液の吸光度を差し引き、得られた吸光度と既知の亜鉛質量から校正グラフを作成する。
(改訂版、変更N°1,3)
5.3.2 亜鉛質量分率 0.001~0.05% の場合、容量100 cm^3 の目盛フラスコ11本に各々25 cm^3 のアルミニウム溶液を入れ、ビュレットから順に溶液C を1.0; 2.0; 4.0; 6.0; 8.0; 10.0 cm^3、溶液B を2.0; 3.0; 4.0; 5.0 cm^3 添加する。これらはそれぞれ0.01; 0.02; 0.04; 0.06; 0.08; 0.10; 0.20; 0.30; 0.40; 0.50 mg の亜鉛に相当する。11番目のフラスコには亜鉛溶液を添加しない。各溶液を目盛りまで水で希釈して混合する。
5.3.3 亜鉛質量分率 0.05~0.2% の場合、容量100 cm^3 の目盛フラスコ群に各々5 cm^3 のアルミニウム溶液を入れ、ビュレットから順に溶液B を5.0; 8.0; 10.0; 12.0; 15.0; 20.0 cm^3 添加する。これらはそれぞれ0.5; 0.8; 1.0; 1.2; 1.5; 2.0 mg の亜鉛に相当する。7番目のフラスコには溶液B を添加しない。各溶液を目盛りまで水で希釈して混合する。
(注:原文のまま)
5.4 結果の処理
5.4.1 亜鉛の質量分率(%)は次式で算出する。
(式図省略)
ここで
- m_z — 校正グラフから得た試料溶液中の亜鉛質量、mg;
- V — 校正グラフ作成に用いる溶液の体積、cm^3;
- v — 試料溶液の体積、cm^3;
- m — 試料の秤量、g。
(5.3.2–5.4.1:改訂版、変更N°1)
5.4.2 併行試験の許容差は表3の数値を超えてはならない。
表3(構成は表2と同様)
- 亜鉛質量分率, % — 許容差, %
- 0.001 ~ 0.003 含む — 反復性 30% / 再現性 45%
- >0.003 ~ 0.01 — 反復性 25% / 再現性 40%
- >0.01 ~ 0.03 — 反復性 20% / 再現性 30%
- >0.03 ~ 0.1 — 反復性 15% / 再現性 25%
- >0.1 ~ 0.2 — 反復性 10% / 再現性 15%
(改訂版、変更N°1,3)