ГОСТ 13047.10-2014

ГОСТ 13047.10−2014 ニッケル。コバルト。銅の測定方法

ГОСТ 13047.10−2014

国家間標準

ニッケル。コバルト

銅の測定方法

Nickel. Cobalt. Methods for determination of copper

МКС 77.120.40

施行日 2016−01−01

序文

国家間標準化に関する目的、基本原則および作業の手順は、ГОСТ 1.0−92「国家間標準化制度. 基本事項」および ГОСТ 1.2−2009「国家間標準化制度. 国家間標準、国家間標準化に関する規則および勧告. 作成、採択、適用、改訂および廃止の規則」に定められている。

規格に関する情報

1 作成：国家間技術標準化委員会 МТК 501「ニッケル」および МТК 502「コバルト」

2 提出：連邦技術規制・計量庁（ロススタンダルト）

3 採択：国家間標準化・計量・認証評議会により採択（2014年10月20日付議事録 N 71-П）

採択に賛成した国：

国名（ISO 3166 による略称） 004−97	国コード（ISO 3166） 004−97	標準化機関の略称
アゼルバイジャン	AZ	Азстандарт（アズスタンダルト）
アルメニア	AM	アルメニア共和国経済省
ベラルーシ	BY	ベラルーシ共和国国家標準局（Госстандарт）
ジョージア	GE	ジョージア標準局
カザフスタン	KZ	カザフスタン共和国国家標準局（Госстандарт）
キルギス	KG	キルギス国家標準局（Кыргызстандарт）
ロシア	RU	ロススタンダルト（Rosstandart）
タジキスタン	TJ	タジキスタン標準局（Таджикстандарт）
ウズベキスタン	UZ	ウズベキスタン標準局（Узстандарт）

4 連邦技術規制・計量庁の2015年6月24日付令 N 816-стにより、国家間標準 ГОСТ 13047.10−2014 はロシア連邦の国家規格として2016年1月1日から施行された。

5 代替：ГОСТ 13047.10−2002


本規格への改正情報は年次情報目録「国家規格」に掲載され、改正・訂正の本文は月次情報目録「国家規格」に掲載される。本規格の改訂（置換）または廃止があった場合は、月次情報目録「国家規格」に通知が掲載される。該当する情報、通知および本文はまた一般公開の情報システム—連邦技術規制・計量庁の公式ウェブサイトにも掲載される。

1 適用範囲

本規格は、一次ニッケル（ГОСТ 849）、ニッケル粉末（ГОСТ 9722）、コバルト（ГОСТ 123）およびコバルト粉末（ГОСТ 9721）中の銅の質量分率（0.0002%〜2.0%の範囲）を測定するための分光光度法および原子吸光法を定める。仲裁法としては原子吸光法を用いる。

2 規範参照文献

本規格では以下の規格を参照している：

ГОСТ 123−2008 コバルト. 技術条件

ГОСТ 849−2008 ニッケル（一次）. 技術条件

ГОСТ 859−2001 銅. 品位（マーク）

ГОСТ 3760−79 試薬. 水性アンモニア. 技術条件

ГОСТ 4328−77 試薬. 水酸化ナトリウム. 技術条件

ГОСТ 4461−77 試薬. 硝酸. 技術条件

ГОСТ 5457−75 酸素可燃性アセチレン（溶解・気体）技術条件

ГОСТ 5845−79 試薬. 酒石酸カリウムナトリウム四水和物. 技術条件

ГОСТ 9721−79 コバルト粉末. 技術条件

ГОСТ 9722−97 ニッケル粉末. 技術条件

ГОСТ 11125−84 特殊純度硝酸. 技術条件

ГОСТ 13047.1−2014 ニッケル. コバルト. 分析方法の一般要求

ГОСТ 20015−88 クロロホルム. 技術条件

ГОСТ 24147−80 特殊純度水性アンモニア. 技術条件

注 — 本規格を使用する際には、参照している規格の現行性を連邦技術規制・計量庁の公式ウェブサイトまたは年次情報目録「国家規格」（当年1月1日現在）および当年の月次情報目録「国家規格」の各号で確認することが望ましい。参照規格が置換または改正されている場合は、当該置換・改正された規格に従うこと。参照規格が置換されることなく廃止された場合は、当該参照箇所に影響を与えない限り、その参照箇所に関する規定は適用される。

3 一般的要求および安全要件

分析方法の一般的要求、使用する蒸留水の品質、実験器具および作業時の安全要件は ГОСТ 13047.1 に従う。

4 分光光度法

4.1 分析法の原理

本法は、ジエチルジチオカルバメートと銅が形成する錯体を pH 3−4 の条件でクロロホルムに抽出し、その溶液の吸光度を波長 435 nm で測定することに基づいている。

4.2 測定装置、補助装置、試薬および溶液

波長範囲 420〜450 nm の測定が可能な分光光度計または光電比色計。

硝酸は ГОСТ 4461 に準拠したもの（必要に応じて蒸留で精製）または ГОСТ 11125 に準拠したものを、1:1、1:9および1:19 に希釈して使用する。

水性アンモニアは ГОСТ 3760 に準拠したもの（必要に応じて精製）または ГОСТ 24147 に準拠したものを、1:1および1:9 に希釈して使用する。

水酸化ナトリウム（ГOCT 4328）: 質量濃度 0.1 g/cm^3 の溶液。

酒石酸カリウムナトリウム四水和物（ГОСТ 5845）: 質量濃度 0.1 g/cm^3 の溶液。

鉛ジエチルジチオカルバメート（参照文献 [1]）、質量濃度 0.0001 g/cm^3 のクロロホルム溶液。
________________
* 文献は「参考文献」章を参照。 — データベース作成者注。


一般用指示薬紙（参照文献 [2]）。

クロロホルムは ГОСТ 20015 または薬局方規格（参照文献 [3]）に準拠したもの。

銅は ГОСТ 859 に基づくもの。

既知濃度の銅溶液。

溶液A（銅の質量濃度 0.001 g/cm^3）は次のように調製する：銅 1.0000 g を 250 cm^3 容量のビーカーまたはフラスコに取り、硝酸（1:1 に希釈）を 15〜20 cm^3 加え、加熱して溶解し、2〜3 分沸騰させて冷却し、容量フラスコ（1000 cm^3）に移し、蒸留水で目盛りまで希釈する。

溶液B（銅の質量濃度 0.0001 g/cm^3）は次のように調製する：100 cm^3 容量の容量フラスコに溶液A 10 cm^3 を移し、硝酸（1:19 に希釈）で目盛りまで希釈する。

溶液C（銅の質量濃度 0.00001 g/cm^3）は次のように調製する：100 cm^3 容量の容量フラスコに溶液B 10 cm^3 を移し、蒸留水で目盛りまで希釈する。

溶液D（銅の質量濃度 0.000005 g/cm^3）は次のように調製する：200 cm^3 容量の容量フラスコに溶液B 10 cm^3 を移し、蒸留水で目盛りまで希釈する。

4.3 分析の準備

4.3.1 質量分率銅が最大 0.03% の場合の校正曲線 1 を作成するため、100 cm^3 の分液ロートに溶液D をそれぞれ 0.5、1.0、2.0、4.0、6.0 および 8.0 cm^3 移し、蒸留水を 50〜60 cm^3 加え、続いて 4.4.2 に従って分析を行う。

校正溶液中の銅の質量はそれぞれ 0.0000025、0.0000050、0.0000100、0.0000200、0.0000300 および 0.0000400 g である。

校正溶液の吸光度値とそれに対応する銅の質量から、銅を含む溶液を加えずに調製した校正用のブランク溶液の吸光度値を考慮して、校正曲線 1 を作成する。

4.3.2 銅の質量分率が0,03%を超える場合の校正曲線2の作成のため、100 см³容量の分液ロートに溶液Bをそれぞれ1,0; 2,0; 3,0; 5,0; 7,0および10,0 см³移し、蒸留水を50〜60 см³加え、pHを普遍指示薬紙で3−4に調整するために1:9に希釈した硝酸または1:1に希釈したアンモニアを少滴加し、その後4.4.2に従って分析を行う。 校正溶液中の銅質量は0,00001; 0,00002; 0,00003; 0,00005; 0,00007および0,00010 gである。 校正溶液の吸光度値と対応する銅質量に基づき、銅を含まない溶液で作成した校正溶液の吸光度値を考慮して校正曲線2を作成する。 4.4 分析の実施 4.4.1 表1に従った質量の試料を秤量して250 см³容量のビーカーまたはフラスコに入れる。 表1 — 試料溶液調製条件 - （表ヘッダ） - 銅の質量分率の範囲, % - 試料秤量質量, g - アリコート部分の体積, см³ - 校正曲線番号 - 行: - 0,0002 〜 0,0020（含） | 2,000 g | 全溶液 | 1 - ＞0,002 〜 0,008 | 0,500 g | 同上 | 1 - ＞0,008 〜 0,030 | 0,500 g | 25 см³ | 1 - ＞0,03 〜 0,10 | 0,500 g | 10 см³ | 2 - ＞0,1 〜 0,3 | 0,500 g | 5 см³ | 2 - ＞0,3 〜 0,8 | 0,500 g | 10/100/10 см³ | 2 - ＞0,8 〜 2,0 | 0,500 g | 10/100/5 см³ | 2 秤量した試料に1:1に希釈した硝酸を20〜40 см³加え，加熱して溶解し，容積を5〜10 см³まで蒸発縮小し，蒸留水20 см³を加える。 銅の質量分率が0,008%以下の場合，溶液を100 см³容量の分液ロートに移す。 銅の質量分率が0,008%〜0,300%のときは，溶液を100 см³容量のメスフラスコに移し，蒸留水で目盛りまで希釈してから表1に従ってアリコートを分取し，100 см³容量の分液ロートに移す。 溶液の他の希釈も許容されるが，分液ロートに入れた溶液中の銅質量が4.3に従って作成した校正曲線の銅質量範囲内であること。 4.4.2 分液ロート内の溶液を蒸留水で50 см³にし，1:1に希釈したアンモニアまたは1:9に希釈した硝酸を少滴加して普遍指示薬紙でpHを3−4に調整し，ジエチルジチオカルバメート（鉛）溶液を10 см³注ぎ，ロートを2分間振とうする。 有機相を，クロロホルムで洗浄した綿栓を通して25 см³容量のメスフラスコに流し込む。水相にジエチルジチオカルバメート（鉛）溶液を5 см³加え，ロートを1分間振とうする。 ________________ * メモ：原典の単位表記に従う。 — データベース作成者注。 有機相をメスフラスコの溶液に合せ，水相からさらに5 см³のジエチルジチオカルバメート（鉛）溶液で30秒間抽出を繰り返す。無色の有機相が得られるまで抽出を繰り返し，有機相を同じメスフラスコに集め，4.4.4に従って溶液の吸光度を測定する。 4.4.3 コバルト分析で銅の質量分率が0,001%以下の場合，銅をジエチルジチオカルバメート（鉛）で抽出した後の有機相を100 см³容量の磁器皿またはビーカーに集め，水浴で乾燥する。 得られた残渣を1:1希釈硝酸5 см³で処理し，乾燥する。塩類を1:9希釈硝酸3〜5 см³の範囲で溶解し，溶液を100 см³容量の分液ロートに移し，蒸留水で50 см³まで加え，4.4.2に従って再抽出を行う。 4.4.4 メスフラスコ内の溶液をクロロホルムで目盛りまで希釈する。10分後に波長435 nmで分光光度計、または420〜450 nmの範囲で光電比色計を用いて吸光度を測定し、対照溶液としてクロロホルムを用いる。 試料溶液の吸光度値から校正曲線を用いて銅質量を求める。 4.5 分析結果の処理 試料中の銅質量分率 X（%）は次式で算出する： （式は原典に従う） ここで m — 試料溶液中の銅質量，g; m_control — 対照実験の溶液中の銅質量，g; K — 試料溶液の希釈係数; M — 試料秤量質量，g. 4.6 分析精度の管理 分析結果の精度管理は ГОСТ 13047.1 に従って行う。 再現性および再現性限界（精度管理規範）および精度管理指標（拡張不確かさ）は表2に示す（信頼度 P = 0,95）。 （表見出し）パーセント表示 - 列: 銅の質量分率 | 繰返し性限界（平行2回） r | 繰返し性限界（平行3回） r | 再現性限界（異なる分析2回） R | 拡張不確かさ U (k=2) （主な行の例） - 0,00020 | 0,00004 | 0,00005 | 0,00008 | 0,00006 - 0,00050 | 0,00007 | 0,00009 | 0,00014 | 0,00010 - 0,00100 | 0,00015 | 0,00020 | 0,00030 | 0,00020 - 0,0030 | 0,0004 | 0,0005 | 0,0008 | 0,0006 - 0,0050 | 0,0006 | 0,0007 | 0,0011 | 0,0008 - 0,0100 | 0,0012 | 0,0015 | 0,0020 | 0,0015 - 0,030 | 0,003 | 0,004 | 0,006 | 0,004 - 0,050 | 0,005 | 0,006 | 0,010 | 0,007 - 0,100 | 0,007 | 0,008 | 0,014 | 0,010 - 0,300 | 0,015 | 0,020 | 0,030 | 0,020 - 0,50 | 0,02 | 0,03 | 0,04 | 0,03 - 1,00 | 0,05 | 0,06 | 0,08 | 0,06 - 2,00 | 0,07 | 0,08 | 0,14 | 0,10 5 原子吸光法 5.1 分析法の原理 この方法は、アセチレン−空気炎中で試料溶液を噴霧して炎原子化するときに生成する銅原子による共鳴放射の波長324,7 nmでの吸収を測定することに基づく。 5.2 測定器具、補助装置、材料、試薬および溶液 - アセチレン−空気炎での測定が可能な原子吸光分光計。 - 銅のスペクトル線を励起するための空洞陰極ランプ。 - ГОСТ 5457 に準拠した気体アセチレン。 - 灰分除去済みフィルター（参考文献[4]）またはその他の中程度濃度のフィルター。 - ГОСТ 4461 の硝酸（必要に応じて蒸留精製）または ГОСТ 11125 の硝酸を1:1、1:9、1:19に希釈して使用。 - ГОСТ 9722 に準拠したニッケル粉末、または事前に銅質量分率が0,0002%以下で確定（認証）されたニッケル組成標準試料（例：参考文献[5]）。 - ГОСТ 123 に準拠したコバルト、または事前に銅質量分率が0,0002%以下で確定（認証）されたコバルト組成標準試料。 - ГОСТ 859 に準拠した銅。 - 既知濃度の銅溶液。 - 溶液A：銅の質量濃度が0,001 g/см³（4.2に準拠）。 - 溶液B：銅の質量濃度が0,0001 g/см³（4.2に準拠）。 - 溶液V：銅の質量濃度が0,00001 g/см³（4.2に準拠）。 5.3 分析の準備 5.3.1 銅の質量分率が0,0020%以下を決定するための校正曲線1の作成では、ニッケル粉末またはコバルト、あるいはニッケルまたはコバルト組成の標準試料を各々5,000 g秤量して250 см³容量のビーカーまたはフラスコに入れる。秤量数は校正曲線の点数（対照実験を含む）に対応させる。 秤量した試料を50〜60 см³の1:1希釈硝酸で加熱して溶解し，2〜3分煮沸する。ニッケル粉末を用いる場合は，溶液を（赤または白リボン）フィルターで濾過するが，フィルターはあらかじめ1:9希釈硝酸で2〜3回洗浄しておく。フィルターは蒸留水で2〜3回洗浄する。溶液を15〜20 см³まで蒸発縮小し，蒸留水50〜60 см³を加え，沸騰させ，冷却して100 см³容量のメスフラスコに移し，溶液Aを1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0および10,0 см³加える。対照実験用のフラスコには銅を含む溶液を加えずに蒸留水で目盛りまで希釈し，5.4に従って吸光度を測定する。 校正溶液中の銅質量は0,00001; 0,00002; 0,00004; 0,00006; 0,00008および0,00010 gである。 5.3.2 銅の質量分率が0,002%〜0,010%を決定する校正曲線2の作成では，秤量質量を3,000 gとし，250 см³容器に入れる。秤量数は校正点数に合わせる。 試料を5.3.1に従って溶解し，溶液を100 см³容量のメスフラスコに移し，溶液Bを0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0および5,0 см³加える。対照実験用フラスコには銅を含む溶液を加えず，1:19希釈硝酸で目盛りまで希釈し，5.4に従って吸光度を測定する。 校正溶液中の銅質量は0,00005; 0,00010; 0,00020; 0,00030; 0,00040および0,00050 gである。 5.3.3 銅の質量分率が0,01%〜0,05%を決定する校正曲線3の作成では，秤量質量を1,000 gとして250 см³容器に入れる。秤量数は校正点数に合わせる。 試料を5.3.1に従って溶解（15〜20 см³の1:1希釈硝酸を使用）し，溶液を100 см³容量のメスフラスコに移し，溶液Bを0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0および5,0 см³加える。対照実験用フラスコには銅を含む溶液を加えず，1:19希釈硝酸で目盛りまで希釈し，5.4に従って吸光度を測定する。 校正溶液中の銅質量は5.3.2に記載のとおりである。 5.3.4 銅の質量分率が0,05%〜0,50%を決定する校正曲線4の作成では，100 см³容量のメスフラスコに5.3.3に従って作成した対照溶液を各々10 см³移し，溶液Bを0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0および5,0 см³加える。対照実験用フラスコには銅を含む溶液を加えず，1:19希釈硝酸で目盛りまで希釈し，5.4に従って吸光度を測定する。 校正溶液中の銅質量は5.3.2に記載のとおりである。 5.3.5 銅の質量分率が0,50%を超える場合の校正曲線5の作成では，100 см³容量のメスフラスコに溶液Bを0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0および5,0 см³移す。対照実験用フラスコには銅を含む溶液を加えず，1:19希釈硝酸で目盛りまで希釈し，5.4に従って吸光度を測定する。 校正溶液中の銅質量は5.3.2に記載のとおりである。 5.4 分析の実施 表3に従った質量の試料を秤量して250 см³容量のビーカーまたはフラスコに入れる。 表3 — 試料溶液調製条件 - （ヘッダ） - 銅の質量分率の範囲, % - 試料秤量質量, g - アリコート部分の体積, см³ - 校正曲線番号 - 行: - 0,0002 〜 0,002（含） | 5,000 g | 全溶液 | 1 - ＞0,0020 〜 0,010 | 3,000 g | 同上 | 2 - ＞0,010 〜 0,05 | 1,000 g | 同上 | 3 - ＞0,05 〜 0,50 | 1,000 g | 10 см³ | 4 - ＞0,50 〜 2,00 | 1,000 g | 10/100/20 см³ | 5 秤量した試料3,000 gまたは5,000 gは50〜60 см³の1:1希釈硝酸で加熱して溶解し，秤量1,000 gの試料は15〜20 см³の1:1希釈硝酸で溶解し，15〜20 см³または5〜7 см³まで蒸発縮小して100 см³容量のメスフラスコに移し，冷却して蒸留水で目盛りまで希釈する。 銅の質量分率が0,050%を超える場合，100 см³容量のメスフラスコに試料溶液の表3に従ったアリコート部分を移し，1:19希釈硝酸で目盛りまで希釈する。 試料溶液および校正溶液の吸光度は波長324,7 nm、スリット幅0,4 nm以下で少なくとも2回測定し、試料溶液と校正溶液を順次アセチレン−空気炎中に噴霧する。噴霧系を蒸留水で洗浄し、ゼロ点と校正曲線の安定性を確認する。ゼロ点の確認には5.3に従って調製した対照実験用溶液を用いる。 校正溶液の吸光度値と対応する銅質量によって校正曲線を作成する。 試料溶液の吸光度値から校正曲線を用いて銅質量を求める。 5.5 分析結果の処理 試料中の銅質量分率 X（%）は次式で算出する： （式は原典に従う） ここで m — 試料溶液中の銅質量，g; K — 試料溶液の希釈係数; M — 試料秤量質量，g. 5.6 分析精度の管理 分析結果の精度管理は ГОСТ 13047.1 に従って行う。 再現性および再現性限界（精度管理規範）および精度管理指標（拡張不確かさ）は表2に示す。 文献 [1] ТУ 6−09−3901−75* — 鉛(II)ジエチルジチオカルバメート ________________ * ここに記載の技術条件（ТУ）は本文中および以下で参照されるが、全文は掲載していない。詳細は該当リンクを参照のこと。 — データベース作成者注。 [2] ТУ 6−09−1181−89 — pH 1−10 および 7−14 用ユニバーサル指示薬紙 [3] 泌本薬局方（ГФ）X, 項目160 — 薬局方用クロロホルム [4] ТУ 6−09−1678−95** — 灰分除去済みフィルター（白・赤・青リボン） [5] МСО 1348−2007 — ニッケル酸化物組成標準（OKNセット） _______________ ** ロシア連邦の領域で有効。 UDC 669.24/.25:543.06:006.354 ICS 77.120.40 キーワード：ニッケル、コバルト、銅、化学分析、質量分率、測定器具、溶液、試薬、試料、校正曲線、分析結果、管理規範