ГОСТ 13047.14-2002
ニッケル、コバルト
ビスマスの測定方法
国家間標準化、計量、認証委員会
ミンスク
前書き
1 この標準は、国家間技術委員会 MTC 501「ニッケル」とMTC 502「コバルト」、および「インスティトゥート・ギプロニッケル」社によって開発されました。
ロシア国家標準によって提案されました。
2 2002年5月30日のプロトコル第21号により、国家間標準化、計量、認証委員会によって採択されました。
採択に投票した国：
| 国の名称 | 国家標準化機関の名称 |
| アゼルバイジャン共和国 | アズゴススタンダル |
| アルメニア共和国 | アルムゴススタンダル |
| ベラルーシ共和国 | ベラルーシ共和国ゴススタンダル |
| ジョージア | グルズスタンダル |
| キルギス共和国 | キルギスタンダル |
| モルドバ共和国 | モルドバスタンダル |
| ロシア連邦 | ロシアゴススタンダル |
| タジキスタン共和国 | タジキスタンダル |
| トルクメニスタン | トルクメニスタダラスラリー |
| ウズベキスタン共和国 | ウズゴススタンダル |
| ウクライナ | ゴススタンダル・ウクライナ |
3 2002年9月17日のロシア連邦国家標準化・計量委員会の決議第334号により、国家標準GOST 13047.14-2002 が2003年7月1日からロシア連邦の国家標準として導入されました。
4 GOST 13047.11-81、GOST 741.17-80に代わり
GOST 13047.14-2002
国家間標準
ニッケル、コバルト
ビスマスの測定方法
Nickel. Cobalt.
Methods for determination of bismuth
実施日 2003-07-01
1 適用範囲
本標準は、スペクトル光度計法および原子吸光法による、
2 規範文書
本標準では、以下の標準に基づく参照文献があります：
GOST 123-98 コバルト。技術条件
GOST 849-97 一次ニッケル。技術条件
GOST 4232-74 ヨウ化カリウム。技術条件
GOST 4461-77 硝酸。技術条件
GOST 5457-75 アセチレン（溶解ガスおよびガス化）。技術条件
GOST 9722-97 ニッケル粉。技術条件
GOST 10157-79 アルゴン（ガスおよび液体）。技術条件
GOST 10928-90 ビスマス。技術条件
GOST 11125-84 特殊純度の硝酸。技術条件
GOST 13047.1-2002 ニッケル、コバルト。分析方法の一般要求事項
3 一般要求事項および安全要求事項
分析方法および作業の安全要求事項は、
4 スペクトル光度計法（ビスマスの質量比0.0002%から0.001%のため）
4.1 分析方法
この方法は、ビスマスがヨウ化物の複合体としてイソアミルアセテート中に抽出された後、キシレンオレンジとの複合体溶液の540 nmでの光吸収を測定することに基づいています。
4.2 測定機器、補助設備、材料、試薬、溶液
波長500～560 nmで測定が可能なスペクトル光度計またはフォトエレクトロカラーリメーター。
pH計（イオノメーター）、pH 1.4～1.5の範囲で測定可能。
GOST 4461に基づく必要に応じて精製蒸留された硝酸、またはGOST 11125に基づく1:1に希釈された酸、モル濃度1モル/リットルおよび0.03モル/リットルの溶液。
再抽出用溶液：モル濃度0.03モル/リットルの硝酸溶液にモル濃度1モル/リットルの硝酸溶液をpH 1.4から1.5の範囲に達するまで滴下し、pH計で調整します。
ファルマコピアに準拠したアスコルビン酸、0.05 g/cm3の質量濃度の溶液。
GOST 4232に基づくヨウ化カリウム、0.02 g/cm3の質量濃度の溶液。
GOST 10928に基づくビスマス。
キシレンオレンジ、0.001 g/cm3の質量濃度の溶液。
酢酸イソアミルエステル（イソアミルアセテート） [2]に基づく。
既知の濃度のビスマス溶液。
溶液A、ビスマスの質量濃度0.001 g/cm3：250 mlのビーカーに0.5 gのビスマス試料を入れ、1:1に希釈した30～40 mlの硝酸を加え、加熱して溶解し、2～3分間沸騰させ、冷却してから、500 mlのメスフラスコに入れ、1:1に希釈した50 mlの硝酸を加え、メスフラスコの目盛りまで水を加えます。
溶液B、ビスマスの質量濃度0.0001 g/cm3：100 mlのメスフラスコに溶液Aの10 mlを取り、1:1に希釈した10 mlの硝酸を加え、メスフラスコの目盛りまで水を加えます。
溶液C、ビスマスの質量濃度0.000005 g/dm3：100 mlのメスフラスコに溶液Bの5 mlを取り、1モル/リットルの硝酸溶液で目盛りまで満たします。
4.3 分析準備
定量チャートのために、容量100 cm3の分液ロートに0.5、1.0、2.0、4.0、6.0 cm3の溶液Bを取り、1 mol/dm3の硝酸溶液で40 cm3まで希釈し、さらに1.0 cm3のヨウ化カリウム溶液を加え、4.4に記載された方法に従います。
定量チャート用の溶液中のビスマスの質量は0.0000025、0.0000050、0.0000100、0.0000200、0.0000300 gです。
溶液の光吸収値とそれに対応するビスマスの質量に基づいて、ビスマス溶液を導入しない溶液の光吸収値を考慮しながら定量チャートを作成します。
4.4 分析手順
容量250 cm3のビーカーに試料の質量3.000 gを入れ、30–40 cm3の1:1に希釈した硝酸を加え、加熱しながら溶解し、5–10 cm3まで蒸発させ、15 cm3の水を加えて、容量100 cm3の分液ロートに移します。水を40 cm3まで加え、1.0 cm3のヨウ化カリウム溶液、10 cm3のイソアミルアセテートを加え、1分間振ります。下層の水性フェーズを別の容量100 cm3の分液ロートに移し、5 cm3のイソアミルアセテートを加えて1分間抽出を繰り返します。水性フェーズを捨て、有機フェーズを合わせます。
合わせた溶液に1 mol/cm3の硝酸20 cm3、アスコルビン酸溶液0.5 cm3、ヨウ化カリウム溶液0.5 cm3を加え、分液ロートを慎重に5–6回回し、有機フェーズを洗浄します。水性フェーズを捨て、洗浄を繰り返します。洗浄した有機フェーズに再抽出用の溶液15 cm3、キシレノールオレンジ0.2 cm3を加え、1分間振ります。水性フェーズを濾過用に用いた綿栓付きの漏斗を通して25 cm3のメスフラスコに移し、再抽出用溶液で綿栓を洗ってからフラスコの目盛りまで希釈します。
20分後に540 nmの波長で分光光度計で、または500–560 nmの波長範囲で光電子分光カラーリメーターで溶液の光吸収度を測定し、水を比較溶液として用い、5 cmの吸光層厚のキュベットを用います。
サンプル溶液中のビスマスの質量は定量チャートにより求めます。
4.5 分析結果の処理
サンプル中のビスマスの質量分率X,%は、式により計算します
(1)
ここで、Мх — サンプル溶液中のビスマスの質量、g;
Мк — コントロール試験溶液中のビスマスの質量、g;
М — サンプル試料の質量、g。
4.6 分析の精度管理
分析結果の計量特性の管理は
表1 — 管理基準および分析方法の誤差
パーセントで
| ビスマスの質量分率 | 二つの平行測定結果の許容差 d2 |
三つの平行測定結果の許容差 d3 |
二つの分析結果の許容差 D | 分析方法の誤差 D |
| 0.00020 | 0.00006 | 0.00007 | 0.00012 | 0.00008 |
| 0.00030 | 0.00008 | 0.00010 | 0.00015 | 0.00010 |
| 0.00050 | 0.00010 | 0.00012 | 0.00020 | 0.00015 |
| 0.00100 | 0.00020 | 0.00024 | 0.00040 | 0.00030 |
5 電熱原子化を用いた原子吸光法 (ビスマスの質量分率0.0001%から0.001%まで)
5.1 分析方法
この方法は、サンプル溶液の電熱原子化によって生成されるビスマス原子による223.1 nm波長の共鳴放射線の吸収を測定することに基づいています。
5.2 測定器具、補助装置、材料、試薬、溶液
電熱原子化を用いた測定と選択的でない吸収の補正、溶液の自動供給が可能な原子吸光分光光度計。
ビスマスのスペクトル線を励起する中空陰極ランプ。
[3]に基づくまたは他の中密度の灰分除去フィルター。
既知の濃度のビスマス溶液。
ビスマスの質量濃度0.001 g/cm3の溶液Aは4.2に記載されている通りに準備します。
ビスマスの質量濃度0.0001 g/cm3の溶液Bも4.2に記載されている通りに準備します。
ビスマスの質量濃度0.00001 g/cm3の溶液C: 100 cm3のメスフラスコに10 cm3の溶液Bを取り、1:1に希釈した硝酸10 cm3を加え、目盛りまで水で希釈します。
ビスマスの質量濃度0.000001 g/cm3の溶液D: 100 cm3のメスフラスコに10 cm3の溶液Bを取り…
溶液Bに、1:1に希釈した10cm3の硝酸を加え、目盛りまで水を加える。5.3 分析の準備
校正曲線を作成するために、250cm3のビーカーまたはフラスコに0.500gのニッケル粉末またはコバルトの試料、または標準のニッケルまたはコバルトの組成のサンプルを規定のビスマス重量比で入れます。試料の数は、校正曲線の点の数に対応し、対照実験を含みます。
試料に1:1に希釈した15〜20cm3の硝酸を加え、加熱して溶解させます。ニッケル粉末を使用する場合、溶液は1:9に希釈した硝酸で2〜3回洗浄したフィルター（赤または白のリボン）を通して濾過します。フィルターは熱湯で2〜3回洗浄します。溶液を10〜15cm3まで蒸発させ、40〜50cm3の水を加え、沸騰させてから冷却し、100cm3のメスフラスコに移します。
0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0cm3の溶液Gをフラスコに取り、対照実験の溶液にはビスマスの溶液を加えず、目盛りまで水を注ぎ、5.4に示されるように吸収を測定します。
校正曲線を作成するための溶液中のビスマスの質量は、0.0000005; 0.0000010; 0.0000020; 0.0000030; 0.0000040; 0.0000050gです。
5.4 分析の実施
250cm3のビーカーまたはフラスコに0.500gの試料を入れ、1:1に希釈した15〜20cm3の硝酸を加え、加熱して溶解し、5〜7cm3まで蒸発させ、100cm3のメスフラスコに移し、冷却し、目盛りまで水を加えます。
試料溶液と校正用溶液の吸収を、223.1nmの波長で、スリット幅0.5nm以下で、アルゴン流中で2回以上測定し、それを連続して原子化装置に入れます。分光光度計のタイプに応じて、原子化装置に適した溶液量を0.010〜0.050cm3またはエアロゾル噴霧時間を5〜20秒選択します。水でシステムを洗浄し、ゼロ点と校正曲線の安定性を確認します。ゼロ点の確認には、5.3で指示されたように調整された対照実験の溶液を使用します。
原子化装置の最適な温度設定は、使用する分光光度計に個別に合わせて、校正用溶液によって行います。
原子化装置の推奨作業条件は表2に示されています。
表2—原子化装置の作業条件
| ステージ名 | 温度, °C | 時間, 秒 |
| 乾燥 | 120—150 | 2—20 |
| アッシュ化 | 700—900 | 10—20 |
| 原子化 | 2000—2400 | 4—5 |
校正用溶液の吸収値と対応するビスマス質量によって、校正曲線を作成します。
試料溶液中のビスマス質量は、校正曲線を参照して求めます。
5.5 分析結果の処理
試料中のビスマスの重量分率X,%は次の式で計算されます
(2)
ここで、Мх —試料溶液中のビスマス質量, g;
М —試料の質量, g.
5.6 分析の精度管理
分析結果の計量特性の監視は、
表3—精度基準と分析法の誤差
%で表す
| ビスマスの重量分率 | 2回の並列測定結果の許容差d2 |
3回の並列測定結果の許容差d3 |
2回の分析結果の許容差D | 分析法の誤差D |
| 0.00010 | 0.00003 | 0.00004 | 0.00006 | 0.00004 |
| 0.00020 | 0.00004 | 0.00005 | 0.00008 | 0.00008 |
| 0.00030 | 0.00005 | 0.00006 | 0.00010 | 0.00007 |
| 0.00040 | 0.00006 | 0.00007 | 0.00012 | 0.00008 |
| 0.00050 | 0.00007 | 0.00009 | 0.00014 | 0.00010 |
| 0.00060 | 0.00008 | 0.00010 | 0.00017 | 0.00012 |
| 0.00100 | 0.00015 | 0.00020 | 0.00030 | 0.00020 |
6 フレーム原子化を用いた原子吸光法（0.002%から0.010%までのビスマス重量分率用）
6.1 分析法
この方法は、試料溶液をアセチレン-空気の炎に導入することによって原子化されたビスマス原子による223.1nmの波長の共鳴放射の吸収を測定することに基づいています。
6.2 測定機器、補助装置、材料、試薬、溶液
アセチレン-空気の炎測定を可能にする原子吸光分光光度計。
ビスマスのスペクトル線を励起するための中空陰極ランプ。
[3]または他の中密度の無灰フィルター。
既知の濃度のビスマス溶液。
A溶液ビスマス質量濃度0.001g/cm3を、4.2で示されるように調製します。
溶液B ビスマス質量濃度0.0001g/cm3を、4.2で示されるように調製します。
6.3 分析の準備
校正曲線を作成するために、250cm3のビーカーまたはフラスコに、3.000gのニッケル粉末またはコバルトの試料、またはビスマスの重量分率が既定のニッケルまたはコバルトの標準試料を入れます。試料の数は、校正曲線の点の数に対応し、対照実験を含みます。
試料に1:1に希釈した25〜30cm3の硝酸を加え、加熱して溶解させます。ニッケル粉末を使う場合、1:9に希釈した硝酸で2〜3回洗浄したフィルター（赤または白のリボン）で濾過し、フィルターは熱湯で2〜3回洗浄します。溶液を10〜15cm3まで蒸発させ、40〜50cm3の水を加え、沸騰させ冷却し、100cm3のメスフラスコに移します。
溶液Bの0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0cm3をフラスコに取り、対照実験の溶液にはビスマス溶液を加えず、目盛りまで水を注いで、6.4で示されるように吸収を測定します。校正用溶液のビスマス質量は、0.00005; 0.00010; 0.00020; 0.00030; 0.00040gです。
6.4 分析の実施
250cm3のビーカーまたはフラスコに3.000gの試料を入れ、1:1に希釈した25〜30cm3の硝酸を加え、加熱して溶解し、2〜3分間沸騰させ、10〜15cm3まで蒸発させ、40〜50cm3の水を加えてから沸騰させ、冷却し、100cm3のメスフラスコに移します。
試料溶液と校正用溶液の吸収を、223.1nmの波長で、スリット幅0.3nm以下で、2回以上測定し、炎に連続して投入します。水でシステムを洗浄し、ゼロ点と校正曲線の安定性を確認します。ゼロ点の確認には、6.3で指示されたように調整された対照実験の溶液を使用します。
校正用溶液の吸収値と対応するビスマス質量によって校正曲線を作成します。
試料溶液中のビスマス質量は、校正曲線を参照して求めます。
6.5 分析結果の処理
試料中のビスマス重量分率X,%は次の式で計算されます
(3)
ここで、Mх —試料溶液中のビスマスの質量, g;
M —試料の質量, g.
6.6 分析の精度管理
分析結果の計量特性の監視は、
表4—精度基準と分析法の誤差
%で表す
| ビスマスの重量分率 | 2回の並列測定結果の許容差d2 |
3回の並列測定結果の許容差d3 |
2回の分析結果の許容差D | 分析法の誤差D |
| 0.0020 | 0.0002 | 0.0003 | 0.0004 | 0.0003 |
| 0.0030 | 0.0004 | 0.0005 | 0.0007 | 0.0005 |
| 0.0050 | 0.0006 | 0.0007 | 0.0012 | 0.0008 |
| 0.0100 | 0.0010 | 0.0012 | 0.0020 | 0.0015 |
