ГОСТ 1293.16-93
ГОСТ 1293.16−93 鉛−アンチモン合金。硫黄の測定方法
ГОСТ 1293.16−93
グループ B59
加盟国間標準
鉛−アンチモン合金
硫黄の測定方法
Lead-antimony alloys. Methods for determination of sulphur(鉛−アンチモン合金。硫黄の測定方法)
ОКС 77.120*
ОКСТУ 1725
_______________
* 「National Standards」索引(2007年)では ОКС
データベース作成者の注記。
施行日 1997−01−01
序文
1 作成:東部有色金属鉱山冶金研究所(ВНИИцветмет)
提出:カザフスタン共和国国家規格局
2 採択:加盟国間標準化・計量・認証評議会(Межгосударственный Совет)1994年4月15日(会議報告 N 2 МГС)
採択に賛成した機関:
| 国名 |
国家標準機関の名称 |
| アルメニア共和国 |
アルメニア国家標準局(Армгосстандарт) |
| ベラルーシ共和国 |
ベラルーシ国家標準局(Белстандарт) |
| カザフスタン共和国 |
カザフスタン共和国国家標準局(Госстандарт Республики Казахстан) |
| キルギス共和国 |
キルギス国家標準局(Киргизстандарт) |
| モルドバ共和国 |
モルドバ国家標準局(Молдовастандарт) |
| ロシア連邦 |
ロシア国家標準局(Госстандарт России) |
| トルクメニスタン共和国 |
トルクメニスタン国家監督局(Главгосинспекция Туркменистана) |
| ウズベキスタン共和国 |
ウズベク国家標準局(Узгосстандарт) |
| ウクライナ |
ウクライナ国家標準局(Госстандарт Украины) |
3 ロシア連邦標準化・計量・認証委員会の決定(1996年6月19日 N 388)により、加盟国間標準
4 新規制定
1 適用範囲
本規格は、
2 引用規格
本規格では以下の規格を引用している:
ГОСТ 8.326−89 ГСИ. 計量機器の計量学的認定*
_______________
* ロシア連邦領域では ПР 50.2.009−94** が適用される(本文中同様)。
** ПР 50.2.009−94 はロシア産業・貿易省の命令(
ГОСТ 12.1.005−88 ССБТ. 作業場の空気に関する一般的衛生基準
ГОСТ 83−79 炭酸ナトリウム. 技術条件
ГОСТ 200−76 一水和物のリン酸(亜リン酸)ナトリウム. 技術条件
ГОСТ 1292−81 鉛−アンチモン合金. 技術条件
ГОСТ 1293.0−83 鉛−アンチモン合金. 化学分析法に対する一般要求
ГОСТ 2053−77 亜硫酸ナトリウム 9水和物. 技術条件
ГОСТ 2263−79 工業用苛性ソーダ. 技術条件
ГОСТ 3118−77 塩酸. 技術条件
ГОСТ 4159−79 ヨウ素. 技術条件
ГОСТ 4167−74 塩化銅(II) 2水和物. 技術条件
ГОСТ 4204−77 硫酸. 技術条件
ГОСТ 4220−75 重クロム酸カリウム. 技術条件
ГОСТ 4232−74 ヨウ化カリウム. 技術条件
ГОСТ 4234−77 塩化カリウム. 技術条件
ГОСТ 4328−77 水酸化ナトリウム. 技術条件
ГОСТ 4658−73 水銀. 技術条件
ГОСТ 5456−79 ヒドロキシルアミン塩酸塩. 技術条件
ГОСТ 5583−78 酸素(気体、工業用及び医療用). 技術条件
ГОСТ 6709−72 蒸留水. 技術条件
ГОСТ 9147−80 実験用磁器器具及び装置. 技術条件
ГОСТ 10157−79 アルゴン(気体及び液体). 技術条件
ГОСТ 10163−76 可溶性デンプン. 技術条件
ГОСТ 10652−73 エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム二水和物(トリロンB). 技術条件
ГОСТ 10678−76 オルトリン酸(燐酸). 技術条件
ГОСТ 14261−77 特殊純度塩酸. 技術条件
ГОСТ 14919−83 電気炉. 一般技術条件
ГОСТ 20490–75 過マンガン酸カリウム. 技術条件
ГОСТ 24363−80 水酸化カリウム. 技術条件
ГОСТ 25086−87 非鉄金属及びその合金. 分析法に対する一般要求
ГОСТ 25336−82 実験用ガラス器具及び装置. 種類、主要パラメータ及び寸法
ГОСТ 27068−86 チオ硫酸ナトリウム 5水和物. 技術条件
ГОСТ 29251−91 実験用ガラス器具. ビュレット. 第1部. 一般要求
ТУ 6−09−4711−81 溶融塩化カルシウム. 技術条件
ТУ 6−09−5319−86 ピロガロール A級
ТУ 48−6-98−86 スターターバッテリー用 鉛−アンチモン合金 УС-1. 技術条件
3 一般的要件
3.1 分析方法に関する一般的要求事項 — по
3.2 分析結果は、2回の並行測定結果の算術平均を採用するものとし、それらの差が分析法に示された信頼度0,95での許容差を超えないこととする。
3.3 分析の精度管理は、称量の変動法、添加法、異なる標準化手法または標準化手法と認証手法で得られた分析結果の比較法、及び標準試料によって、月に1回以上、ならびに試薬や溶液の交換時、長期の作業中断後に実施する。
3.3.1 称量の変動法による精度管理は、規格で規定された称量と変更した称量での試料分析結果を比較して行う。結果の差が0,71を超えない場合、結果は正確とみなす。ここで
は二つの分析結果の許容差を示す。
3.3.2 添加法による精度管理は、硫黄のポーラログラフ法による定量の場合に限り、分析前に試料の称量に標準硫黄溶液の分取量(アリコート)を添加した後に得られた試料中の硫黄の質量分率を求めることで実施する。
並行測定の算術平均を添加した試料中の硫黄の質量分率とする。
添加試料における並行測定間の差は許容値を超えてはならない。
求められた添加量は、添加試料中の被測定成分含量()と試料の分析結果(
)との差として算出する。
分析は、求めた添加量が投入した添加量と比べて以下の範囲を超えない場合に正確とみなされる。
,
ここでおよび
は、それぞれ試料および添加試料についての二つの分析結果の許容差を示す。
3.3.3 異なる方法で得られた分析結果の比較による精度管理は、同一試料について、二つの異なる標準化された手法、または標準化された手法と
主法と対照法の結果の差(絶対値)が以下を超えない場合、分析は正確とみなされる。
,
ここでおよび
は、それぞれ主法と対照法の分析結果間の許容差を示す。
3.3.4 標準試料による精度管理は、標準試料自体の分析によって行う。
並行測定の算術平均を標準試料における再現された硫黄の質量分率とする。
試料の分析は、標準試料の硫黄含有量に関する分析結果が認証値と比べて0,71以内であれば正確とみなされる。ここで
は分析結果間の許容差を示す。
3.3.5 分析実施報告には以下を含めること:
— 試料の特性を示すために必要なデータ;
— 分析結果;
— 本規格への参照;
— 分析実施時に観察されたいかなる規格からの逸脱の記述;
溶液 Г: 結晶性硫化ナトリウム 75 mg を容量100 см の目盛りフラスコに入れ、ポーラログラフィー用背景液を目盛りまで注ぎ、塩が溶解するまで攪拌する。
溶液 Г の1 см あたり硫黄は100 мкг含まれる。
溶液 Д: 溶液 Г 10 см を容量100 см
の計量フラスコに入れ、ポーラログラフィー用背景液で目盛りまで満たし、攪拌する。
溶液 Д の1 см あたり硫黄は10 мкг含まれる。
溶液 Г と Д
は使用当日に調製する。
5.3 分析の準備
5.3.1 図1に従って硫黄の還元および硫化水素の蒸留装置を組み立てる。バブラー(1−3)には各々50−100 см のピロガロールのアルカリ性溶液を注ぎ、(4)には苛性ソーダ、(П)には二重蒸留水を入れる。(5)および(10)は安全用バブラーである。受器(9)には10 см
の背景電解液を注ぐ。アルゴンボンベの圧力計取付口は、あらかじめ苛性ソーダ溶液(100 g/дм
)で煮沸し蒸留水で洗浄したゴムホースを用いてバブラー(1)に接続する。その他の配管は塩化ビニル製ホースを用いる。冷却器(8; 8')は弾性ゴムホースで水道栓に接続する。
5.3.2 装置の気密性の確認
反応フラスコ(7)、逆冷却器(8)および受器(9)は塩酸および新たに煮沸した二重蒸留水で洗浄する。5.3.1に従って装置を組み立てる。フラスコ(7)に150 см の事前に精製した還元混合液を注ぎ、受器(9)には10 см
のポーラログラフィー背景液を入れる。装置を通してアルゴンを10秒間に15−20泡の速度で通流させる。装置の気密性は、バブラー(1)と(11)におけるアルゴン泡の通過速度が一致することによって判定する。装置の全ての摺合せ面は薄くリン酸で潤滑するか、スペクトルグレードのグラファイトで擦ること。
もし摺合せ面が気密でない場合は、細かい研磨粉で摺合せ直す。
5.3.3 対照試験の実施
装置の気密性を確認した後、冷却器(8)を水道に接続し、電気加熱皿を入れて加熱を調節し、反応容器内の混合液が8−10分で沸騰するようにする。還元混合液が沸騰し始めてから硫化水素の蒸留を30分間続ける。その後受器(9)を装置から外し、内容物を電解槽に注ぎ、ポーラログラムを記録する。
PU-1でのポーラログラフィー条件: 振幅 — 20 mV; スイープ速度 — 5 mV/s; 電流範囲 — 0,2525; 滴下周期 — 3 s; 遅延時間 — 1.9 s; 初期電位 — 0.60 V。硫化物イオンのピーク電位は飽和カロメル電極に対して約−0.8 Vである。
硫化物イオンの拡散によりピーク電位が徐々に正方向へ移動する可能性があるため、電解槽の陽極室は毎日新しい飽和塩化カリウム溶液で再充填する必要がある。
硫黄のピーク高さは、ピーク頂点を通る垂直線と、ピークの左側分枝に接する接線または分枝の底部を結ぶ線との交点までの垂直距離で測定する。
同条件で、硫酸態硫黄0.1−0.2 мкгを還元して得た溶液のポーラログラフィーを行い、対照実験の補正値を式により算出する
, (1)
где — масса серы в стандартном растворе сравнения, мкг;
— высота пика серы в контрольном опыте, мм;
— высота пика серы в растворе сравнения, мм.
Установку считают пригодной для работы, если поправка контрольного опыта не превышает 0,1 мкг.
Если же значение контрольного опыта больше, то проводят дополнительную очистку восстановительной смеси непосредственно в реакционном сосуде (7) в токе аргона при кипячении в течение 1−2 ч. Затем отсоединяют приемник, промывают его свежепрокипяченной бидистиллированной водой и заливают новую порцию полярографического фона. Отгоняют сероводород в течение 30 мин регистрируют полярограмму контрольного опыта.
Для двух параллельных значений контрольного опыта разность высот волн сульфид-ионов не должна превышать 10% относительных, в противном случае — очистку восстановительной смеси продолжают до получения устойчивой малой величины контрольного опыта.
Значение поправки контрольного опыта проверяют ежедневно перед началом работы и после каждого перехода от отгонки больших количеств серы к отгонке малых, а также при замене баллона с аргоном, растворов в барботерах.
5.3.4 Проверка правильности работы установки
Правильность работы установки проверяют отгонкой стандартного раствора сульфатной серы. После проведения контрольного опыта восстановительную смесь охлаждают, затем в приемник (9) заливают 10 смполярографического фона, а через шлиф холодильника с помощью микропипетки в реакционную колбу (7) вводят 0,2 см
стандартного раствора (Б) сульфатной серы. Сероводород отгоняют в течение 40 мин с момента включения плитки. Затем раствор из приемника переносят в электролизер и снимают полярограмму, как указано
Высоту пика на полярограмме сопоставляют с высотой пика раствора 2 мкг сульфидной серы в 10 смраствора (для этого отбирают микропипеткой 0,2 см
раствора (Д) сульфидной серы, разбавляют полярографическим фоном в узком мерном цилиндре до 10 см
). Разница высот обоих пиков не должна превышать 10% отн. Если расхождение больше, а раствор сульфатной серы дает более низкие пики, то необходимо промыть холодильник свежепрокипяченной бидистиллированной водой и повторить определение. Окисление йодистоводородной кислоты из внутренней поверхности трубки обратного холодильника в то время, когда установка не работает, является частой причиной занижения результатов определения серы. Если раствор серы сульфатной дает значительно более высокие пики, то проверяют поправку контрольного опыта согласно
5.4. Проведение анализа
Навеску измельченной пробы массой 0,100 г вносят через шлиф холодильника в реакционный сосуд. В приемник заливают 10 смполярографического фона. Присоединяют холодильник (8), включают электроплитку (6), вытесняют воздух из системы, проверяя герметичность установки, согласно
Охлаждают реакционную колбу, патрубок холодильника и приемник дважды промывают прокипяченной бидистиллированной водой, заливают в приемник 10 смфонового электролита и присоединяют приемник.
ここで — 標準比較溶液中の硫黄の質量(μg)です。
— 対照実験における硫黄のピーク高さ(mm)です。
— 比較溶液における硫黄のピーク高さ(mm)です。
対照実験の補正値が0.1 μgを超えない場合、装置は作業に適すると見なします。
対照実験の値がこれを超える場合は、還元混合物を反応容器(7)内でアルゴン流中にて1〜2時間煮沸し、追加の洗浄を行います。その後受器を取り外し、新たに沸騰させた二重蒸留水で洗浄し、ポーラログラフ用の背景溶液を新たに注ぎます。硫化水素を30分間蒸留し、対照実験のポーラログラムを記録します。
対照実験を2回並行して行った場合、硫化物イオン波のピーク高さの差は相対で10%を超えてはなりません。超える場合は、対照実験の補正値が安定して小さくなるまで還元混合物の洗浄を続けます。
対照実験の補正値は、毎日の作業開始前、また大量の硫黄蒸留から少量蒸留へ移行した後、およびアルゴンボンベやバブラー中の溶液を交換した際に確認します。
5.3.4 装置の動作確認
装置の正確さは、硫酸態硫黄の標準溶液を蒸留することで確認します。対照実験の後、還元混合物を冷却し、受器(9)にポーラログラフ背景溶液を10 см注ぎ、冷却器の摺合せ口を通してマイクロピペットにより反応フラスコ(7)に標準溶液(B)硫酸態硫黄を0.2 см
導入します。加熱開始から40分間硫化水素を蒸留します。その後受器の溶液を電解槽に移し、5.3.3に従ってポーラログラムを取得します。
ポーラログラム上のピーク高さを、10 см溶液中に2 μgの硫化態硫黄を含む溶液のピーク高さと比較します(そのため、硫化態硫黄溶液(D)をマイクロピペットで0.2 см
採取し、狭口メスシリンダーでポーラログラフ背景溶液により10 см
まで希釈する)。両ピークの高さの差は相対で10%を超えてはなりません。差が大きく、硫酸態硫黄溶液のピークが低い場合は、冷却器を新たに沸騰させた二重蒸留水で洗浄し、測定をやり直してください。装置が停止している間に逆冷却管の内面からヨード化水素酸が酸化されることは、硫黄定量値が低く出る一般的な原因です。硫酸態硫黄溶液が著しく高いピークを示す場合は、5.3.3に従って対照実験の補正を確認してください。
5.4 分析の実施
粉砕した試料の秤量分(質量0.100 g)を冷却器の摺合せ口から反応容器に投入します。受器にポーラログラフ背景溶液を10 см注ぎ、冷却器(8)を取り付け、加熱皿(6)を入れ、5.3.2に従って装置の気密性を確認しながら系内の空気を押し出します。還元混合物が加熱されるにつれて試料の溶解を観察します。初期の溶解段階ではバブリング速度を10秒当たり10泡に下げ、溶解終盤では10秒当たり20〜25泡に上げます。秤量分が完全に溶解した後、沸騰している混合物から30分間硫化水素を蒸留します。続いて加熱を止め、受器を冷却器(8)および安全フラスコ(10)から取り外し、吸収溶液を電解槽に注いで5.3.3に従って硫化物イオンのポーラログラムを記録します。
反応フラスコを冷却し、冷却器の取出口と受器を煮沸した二重蒸留水で2回洗い、受器に背景電解液を10 см注ぎ、受器を再接続します。
反応容器に、硫黄の標準溶液(B)または(V)の0.1〜2.0 cm³(分析試料中の硫黄含有量に応じて)を加え、混合物を沸騰させた後30分間硫化水素を蒸留し、その後試料の極譜測定と同様の条件で極譜を記録する。
還元混合液1回分(150 cm³)で、鉛−アンチモン合金2.5 g中の硫黄の定量を順次行うことができる。
5.5 結果の処理
5.5.1 硫黄の質量分率()をパーセントで次の式により計算する
, (2)
ここで — 比較溶液中の硫黄の質量、µg;
— 試料溶液の硫黄ピーク高さ、mm;
— 対照実験の硫黄ピーク高さ、mm;
— 比較溶液の硫黄ピーク高さ、mm;
— 試料取り分の質量、g。
5.5.2 2つの平行測定結果間の差の絶対値(収束性)および2回の分析結果の差の絶対値(再現性)は、有意水準P = 0.95で、表1に示す許容差を超えてはならない。
表1 — 許容される差異
(パーセント)
| 硫黄の質量分率 |
平行測定および分析結果の許容差 |
| 0,0006 |
0,0002 |
| 0,0010 |
0,0004 |
| 0,0030 |
0,0007 |
| 0,0060 |
0,0010 |
| 0,0100 |
0,0016 |
硫黄の中間的な質量分率に対する許容差は線形補間法により算出する。
5.5.3 分析精度の管理 — 3.3.1(変更した試料取り分の質量 0.200 g)、3.3.3 および 3.3.2に従い、分析前にピペットで標準硫酸塩溶液を試料に添加して行う。
添加量(標準溶液の体積)は、硫黄ピークの高さが1.3〜2倍になるように選定する。
6 ヨードメトリック法による硫黄の定量
6.1 方法の要旨
本法は、鉛−アンチモン合金の取り分を酸素流中で1200 °Cで燃焼させ、発生した二酸化硫黄を水に吸収させ、生成した亜硫酸をデンプン存在下でヨウ素溶液により滴定することに基づく。
6.2 装置、試薬および溶液
硫黄含有量測定装置(図2)。
図2 — 硫黄測定装置
1–2 — 酸素浄化用バブラー(バーボッター);3 — 乾燥カラム;4 — ポテンショメーター;5 — 熱電対;
6 — 管状炉;7 — 無釉陶製皿;8 — 無釉陶製管;
9 — 粉じん捕集器;10 — マイクロビュレット;11 — 吸収装置
図2 — 硫黄測定装置
酸素 — ГОСТ 5583 に準拠。
デシケーター — ГОСТ 25336 に準拠。
無釉陶製皿 — ГОСТ 9147 に準拠。
容量5 cm³のマイクロビュレット — ГОСТ 29251 に準拠。
硫黄質量分率0.002〜0.2%の銅、鉄または(非合金)鋼の標準試料。
硫酸 — ГОСТ 4204、5:100に希釈。
塩酸 — ГОСТ 3118。
ヨウ化カリウム — ГОСТ 4232、50 g/dm³の溶液。
水酸化カリウム — ГОСТ 24363 または水酸化ナトリウム — ГОСТ 4328。