ГОСТ 13047.14-2014

ГОСТ 13047.14−2014 ニッケル。コバルト。ビスマスの測定方法

ГОСТ 13047.14−2014

国間標準

ニッケル。コバルト

ビスマスの測定方法

Nickel. Cobalt. Methods for determination of bismuth

МКС 77.120.40

施行日 2016−01−01

序文

国間標準化に関する目的、基本原則および作業の手続きは、ГОСТ 1.0−92「国間標準化システム。基本事項」および ГОСТ 1.2−2009「国間標準化システム。国間標準、国間標準化の規則および勧告。作成、採用、適用、更新および撤回の規則」に定められている。

標準に関する情報

1 本標準は国間技術標準化委員会MTK 501「ニッケル」およびMTK 502「コバルト」により作成された。

2 提出：連邦技術規制・計量局（ロススタンダルト）

3 採択：国間標準化・計量・認証理事会（2014年10月20日議事録 N 71‑П）により採択された。

採択に賛成した国：

国名（短縮、МК（ISO 3166）004−97による）	国コード（МК（ISO 3166）004−97）	国の標準化機関（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	Грузстандарт（グルズスタンダルト）
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	Кыргызстандарт（キルギススタンダルト）
ロシア	RU	ロススタンダルト（Росстандарт）
タジキスタン	TJ	Таджикстандарт（タジクスタンダルト）
ウズベキスタン	UZ	Узстандарт（ウズスタンダルト）

4 連邦技術規制・計量局長命令（2015年6月24日 N 816‑ст）により、国間標準 ГОСТ 13047.14−2014 は2016年1月1日からロシア連邦の国家標準として施行された。

5 代替：ГОСТ 13047.14−2002


本標準の改正情報は年次情報指針「国家標準」に掲載され、改正・修正の本文は月刊情報指針「国家標準」に掲載される。現行標準の改訂（置換）や撤回があった場合、その旨は月刊情報指針「国家標準」に掲示される。該当する情報、通知および本文は、公共情報システム―連邦技術規制・計量局の公式ウェブサイトにも掲載される。

1 適用範囲

本標準は、一次ニッケル（ГОСТ 849）、ニッケル粉末（ГОСТ 9722）およびコバルト（ГОСТ 123）に含まれるビスマスの測定法として、質量分率0.0001%〜0.010%の範囲での分光光度法および原子吸光法を定める。仲裁法（基準法）として原子吸光法が用いられる。

2 規範引用

本標準では以下の規格を引用している：

ГОСТ 123−2008 コバルト。技術条件（仕様）

ГОСТ 849−2008 ニッケル（一次）。技術条件

ГОСТ 4232−74 試薬。ヨウ化カリウム。技術条件

ГОСТ 4461−77 試薬。硝酸。技術条件

ГОСТ 5457−75 溶解・圧縮アセチレン（技術用）。技術条件

ГОСТ 9722−97 ニッケル粉末。技術条件

ГОСТ 10157−79 アルゴン（気体及び液体）。技術条件

ГОСТ 10928−90 ビスマス。技術条件

ОСТ* 11125−84 特殊純度硝酸。技術条件
________________
* 原典の誤記の可能性あり。正しくは ГОСТ 11125–84 を読むべきである。 — データベース作成者注記。


ГОСТ 13047.1−2014 ニッケル。コバルト。分析法に関する一般要求事項

注 — 本標準を使用する際は、引用された規格の有効性を公共情報システム（連邦技術規制・計量局の公式サイト）または当年1月1日現在の年次情報指針「国家標準」および当年の月刊情報指針「国家標準」で確認するのが望ましい。引用規格が置換（改訂）されている場合は、置換後の規格に従う。引用規格が置換なしで撤回されている場合、その規格への引用を含む記述は、当該引用に影響されない部分に適用する。

3 一般要求事項および安全要求

分析法に関する一般要求、使用する蒸留水の品質、実験器具および作業時の安全要求事項は ГОСТ 13047.1 に従う。

4 分光光度法（ビスマス質量分率 0,0002%〜0,001% の場合）

4.1 分析法の原理

本分析法は、イソアミルアセテートへヨウ化物錯体として抽出した後、キシレノールオレンジとビスマスの錯体溶液の540 nmの波長での吸光度を測定することに基づく。

4.2 測定器具、補助装置、試薬および溶液

波長範囲500〜560 nmで測定できる分光光度計または光電比色計。

pHメーター（イオノメーター）、pH 1.4〜1.5 の範囲で測定可能なもの。

硝酸（ГОСТ 4461）および必要に応じて蒸留により精製したもの、あるいは（ГОСТ 11125）に準拠したものを1:1に希釈したもの。モル濃度1 mol/dm^3および0.03 mol/dm^3の溶液。

再抽出用溶液は次のように調製する：モル濃度0.03 mol/dm^3の硝酸に、モル濃度1 mol/dm^3の硝酸を滴下で加え、溶液のpHを1.4〜1.5の範囲に調整する。

薬局方アスコルビン酸（酸化防止剤）[1]*、質量濃度0.05 g/cm^3 の溶液。
________________
* 文献は参考文献欄を参照 — データベース作成者注記。


ヨウ化カリウム（ГОСТ 4232）、質量濃度0.02 g/cm^3 の溶液。

ビスマス（ГОСТ 10928）。

キシレノールオレンジ、質量濃度0.001 g/cm^3 の溶液。

酢酸イソアミル（イソアミルアセテート）[2]。

既知濃度のビスマス標準溶液。

溶液A：ビスマス質量濃度0.001 g/cm^3 の溶液は次のように調製する。質量0.5000 gのビスマス試料を250 cm^3容量のビーカーに入れ、1:1に希釈した硝酸を30〜40 cm^3加え、加熱により溶解させ、2〜3分間沸騰させ、冷却してから500 cm^3 容量のメスフラスコに移し、さらに1:1に希釈した硝酸を50 cm^3加え、蒸留水で目盛りまで希釈する。

溶液B：ビスマス質量濃度0.0001 g/cm^3 の溶液は次のように調製する。100 cm^3 容量のメスフラスコに溶液Aを10 cm^3 移し、1:1に希釈した硝酸を10 cm^3 加え、蒸留水で目盛りまで希釈する。

溶液C（В）：ビスマス質量濃度0.000005 g/dm^3 の溶液は次のように調製する。100 cm^3 容量のメスフラスコに溶液Bを5 cm^3 移し、モル濃度1 mol/dm^3の硝酸で目盛りまで希釈する。

4.3 分析の準備

較正曲線を作成するために、容量100 cm^3の分液ロートに溶液Bをそれぞれ0.5、1.0、2.0、4.0および6.0 cm^3移し、1 mol/dm^3の硝酸で容量を40 cm^3にし、さらに1.0 cm^3のヨウ化カリウム溶液を加え、続いて4.4項に従って分析を行う。 校正溶液中のビスマス質量はそれぞれ0.0000025、0.0000050、0.0000100、0.0000200および0.0000300 gである。 4.4 分析の実施 試料の秤量3.000 gを容量250 cm^3のビーカーに入れ、1:1に希釈した硝酸を30〜40 cm^3加え、加熱して溶解し、5〜10 cm^3まで蒸発させる。蒸発後、蒸留水15 cm^3を加えて溶液を容量100 cm^3の分液ロートに移す。蒸留水で容量を40 cm^3にし、ヨウ化カリウム溶液1.0 cm^3、イソアミルアセテート10 cm^3を加えて1分間抽出する。水層（下層）を清潔な容量100 cm^3の分液ロートに移し、イソアミルアセテート5 cm^3を加えて再度1分間抽出する。水層は捨て、有機相を合せる。 合せた有機相に1 mol/dm^3硝酸20 cm^3、アスコルビン酸溶液0.5 cm^3、ヨウ化カリウム溶液0.5 cm^3を加え、ロートを優しく5〜6回反転して有機相を洗う。水相を捨て、さらに有機相の洗浄を繰り返す。洗浄した有機相に再抽出用溶液15 cm^3、キシレノールオレンジ溶液0.2 cm^3を加え、ロートを1分間振とうする。水相を容量25 cm^3のメスフラスコに移し、事前に再抽出用溶液で洗浄した綿栓を詰めたロートで濾す。ろ紙に残った綿栓は再抽出用溶液で洗い、再抽出用溶液で目盛りまで希釈する。 試料溶液および対照実験溶液の吸光度は20分後に波長540 nmで分光光度計、または波長500〜560 nmの範囲で光電比色計により測定する。比較溶液には蒸留水を用い、吸収層厚5 cmのセルを使用する。 試料溶液の吸光度から校正曲線によりビスマス質量を求める。 4.5 分析結果の処理 試料中ビスマスの質量分率 X（%）は次式により求める。 （式は原文の通り）式（1） ここで M' — 試料溶液中のビスマス質量、g; M'' — 対照実験溶液中のビスマス質量、g; M — 試料の秤量質量、g. 4.6 分析結果の精度管理 分析結果の精度管理は ГОСТ 13047.1 に従って行う。 精度管理の基準（再現性・再現限界）および精度管理指標（拡張不確かさ）は表1に示す。信頼度 P = 0.95。 （パーセント表示） 表1 — 精度管理の基準（再現性・再現限界）および精度管理指標（拡張不確かさ）結果（P=0.95） （表の列見出し） - ビスマス質量分率 - 再現限界（同時並列2結果）、r - 再現限界（同時並列3結果）、r - 再現性（2回の分析結果）、R - 拡張不確かさ U (k=2) （表の内容） 0.00020 : r(2) 0.00006, r(3) 0.00007, R 0.00012, U 0.00008 0.00030 : r(2) 0.00008, r(3) 0.00010, R 0.00015, U 0.00010 0.00050 : r(2) 0.00010, r(3) 0.00012, R 0.00020, U 0.00015 0.00100 : r(2) 0.00020, r(3) 0.00024, R 0.00040, U 0.00030 5 電熱原子化を用いる原子吸光法（ビスマス質量分率 0.0001%〜0.001% の場合） 5.1 分析法の原理 本法は、試料溶液を電熱原子化して生成したビスマス原子による波長223.1 nmの共鳴線の吸光を測定することに基づく。 5.2 測定機器、補助装置、材料、試薬および溶液 - 電熱原子化を用い、非選択的吸収補正および試料溶液の自動導入が可能な原子吸光分光計。 - ビスマスのスペクトル線励起用空洞陰極ランプ。 - ГОСТ 10157 に基づくガス状アルゴン。 - 灰分除去フィルター（参照[3]）またはその他の中等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、1:1および1:9に希釈して使用。 - ГОСТ 9722 に準拠したニッケル粉末、またはビスマス質量分率が事前に確定（証明）されているニッケル組成の標準試料（ビスマス含有量 ≦ 0.0001%）。 - ГОСТ 123 に準拠したコバルト、またはビスマス質量分率が事前に確定（証明）されているコバルト組成の標準試料（ビスマス含有量 ≦ 0.0001%）。 - ГОСТ 10928 に準拠したビスマス。 - 既知濃度のビスマス溶液。 - 溶液A：ビスマス質量濃度0.001 g/cm^3（4.2節参照）。 - 溶液B：ビスマス質量濃度0.0001 g/cm^3（4.2節参照）。 - 溶液V：ビスマス質量濃度0.00001 g/cm^3は以下のように調製する。容量100 cm^3のメスフラスコに溶液Bを10 cm^3移し、1:1に希釈した硝酸10 cm^3を加え、蒸留水で目盛りまで希釈する。 - 溶液G：ビスマス質量濃度0.000001 g/cm^3は以下のように調製する。容量100 cm^3のメスフラスコに溶液Vを10 cm^3移し、1:1に希釈した硝酸10 cm^3を加え、蒸留水で目盛りまで希釈する。 5.3 分析の準備 校正曲線作成のため、ニッケル粉末またはコバルト、あるいはニッケル/コバルト組成の標準試料を秤量し、各々質量0.500 gを容量250 cm^3のビーカーまたはフラスコに入れる。秤量回数は校正曲線の点数（対照実験を含む）に対応すること。 秤量したニッケル粉末またはコバルト（又は標準試料）を15–20 cm^3の1:1希釈硝酸で加熱溶解する。ニッケル粉末を用いる場合、溶液を（赤帯または白帯）ろ紙で濾過する。ろ紙は事前に1:9希釈硝酸で2〜3回洗浄しておく。ろ紙は熱い蒸留水で2〜3回洗浄する。溶液を10〜15 cm^3まで蒸発濃縮し、蒸留水を40〜50 cm^3加え、加熱して沸騰させ冷却した後、容量100 cm^3のメスフラスコに移す。 メスフラスコに溶液Gを0.5、1.0、2.0、3.0、4.0および5.0 cm^3加える。対照実験用のフラスコにはビスマスを含む溶液を加えず、蒸留水で目盛りまで希釈し、5.4節に従って吸光測定を行う。 校正溶液中のビスマス質量はそれぞれ0.0000005、0.0000010、0.0000020、0.0000030、0.0000040および0.0000050 gである。 5.4 分析の実施 試料の秤量0.500 gを容量250 cm^3のビーカーまたはフラスコに入れ、1:1希釈硝酸を15〜20 cm^3加えて加熱し、5〜7 cm^3まで蒸発させ、容量100 cm^3のメスフラスコに移して冷却後、蒸留水で目盛りまで希釈する。 波長223.1 nm、スリット幅0.5 nm以下、アルゴン流中で非選択的吸収補正を行いながら、試料溶液および校正溶液の吸光をそれぞれ少なくとも2回、連続してアトマイザに噴霧して測定する。分光計の種類により、アトマイザに導入する最適試料量は0.010〜0.050 cm^3、または噴霧時間は5〜50 sの範囲で選定する。噴霧系は蒸留水で洗浄し、ゼロ点および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使用する。 アトマイザの最適温度プログラムは使用する分光計に合わせて個別に決定する。推奨されるアトマイザ動作条件は表2に示す。 表2 — アトマイザ動作条件 （表の見出し） 段階名 | 温度 (°C) | 時間 (s) （表の内容） 乾燥：120〜150 °C、2〜20 s 灰化：700〜900 °C、10〜20 s 原子化：2000〜2400 °C、4〜5 s 校正溶液の吸光と対応するビスマス質量から校正曲線を作成する。試料溶液の吸光から校正曲線によりビスマス質量を求める。 5.5 分析結果の処理 試料中ビスマスの質量分率 X（%）は次式によって求める。 （式（2）は原文の通り） ここで M' — 試料溶液中のビスマス質量、g; M — 試料の秤量質量、g. 5.6 分析結果の精度管理 分析結果の精度管理は ГОСТ 13047.1 に従って行う。 精度管理の基準（再現性・再現限界）および精度管理指標（拡張不確かさ）は表3に示す。信頼度 P = 0.95。 表3 — 精度管理の基準（再現性・再現限界）および精度管理指標（拡張不確かさ）結果（P=0.95） （表の列見出し） - ビスマス質量分率 - 再現限界（同時並列2結果）、r - 再現限界（同時並列3結果）、r - 再現性（2回の分析結果）、R - 拡張不確かさ U (k=2) （表の内容） 0.00010 : r(2) 0.00003, r(3) 0.00004, R 0.00006, U 0.00004 0.00020 : r(2) 0.00004, r(3) 0.00005, R 0.00008, U 0.00008 0.00030 : r(2) 0.00005, r(3) 0.00006, R 0.00010, U 0.00007 0.00040 : r(2) 0.00006, r(3) 0.00007, R 0.00012, U 0.00008 0.00050 : r(2) 0.00007, r(3) 0.00009, R 0.00014, U 0.00010 0.00060 : r(2) 0.00008, r(3) 0.00010, R 0.00017, U 0.00012 0.00100 : r(2) 0.00015, r(3) 0.00020, R 0.00030, U 0.00020 6 火炎原子化を用いる原子吸光法（ビスマス質量分率 0.002%〜0.010% の場合） 6.1 分析法の原理 本法は、試料溶液をアセチレン—空気火炎で噴霧して火炎原子化し、そこで生成したビスマス原子による波長223.1 nmの共鳴線の吸光を測定することに基づく。 6.2 測定機器、補助装置、材料、試薬および溶液 - アセチレン—空気火炎での測定が可能な原子吸光分光計。 - ビスマスのスペクトル線励起用空洞陰極ランプ。 - ГОСТ 5457 に準拠したガス状アセチレン。 - 灰分除去フィルター（参照[3]）またはその他の中等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、1:1および1:9に希釈して使用。 - ГОСТ 9722 に準拠したニッケル粉末、またはビスマス質量分率が事前に確定（証明）されているニッケル組成の標準試料（ビスマス含有量 ≦ 0.002%）。 - ГОСТ 123 に準拠したコバルト、またはビスマス質量分率が事前に確定（証明）されているコバルト組成の標準試料（ビスマス含有量 ≦ 0.002%）。 - ГОСТ 10928 に準拠したビスマス。 - 既知濃度のビスマス溶液。 - 溶液A：ビスマス質量濃度0.001 g/cm^3（4.2節参照）。 - 溶液B：ビスマス質量濃度0.0001 g/cm^3（4.2節参照）。 6.3 分析の準備 校正曲線作成のため、ニッケル粉末またはコバルト、あるいはニッケル/コバルト組成の標準試料を秤量し、各々質量3.000 gを容量250 cm^3のビーカーまたはフラスコに入れる。秤量回数は校正曲線の点数（対照実験を含む）に対応すること。 秤量した試料を25〜30 cm^3の1:1希釈硝酸で加熱溶解する。ニッケル粉末を用いる場合、溶液を（赤帯または白帯）ろ紙で濾過する。ろ紙は事前に1:9希釈硝酸で2〜3回洗浄しておく。ろ紙は熱い蒸留水で2〜3回洗浄する。溶液を10〜15 cm^3まで蒸発濃縮し、蒸留水を40〜50 cm^3加え、加熱して沸騰させ冷却した後、容量100 cm^3のメスフラスコに移す。 メスフラスコに溶液Bを0.5、1.0、2.0、3.0および4.0 cm^3加える。対照実験用のフラスコにはビスマスを含む溶液を加えず、蒸留水で目盛りまで希釈し、6.4節に従って吸光測定を行う。 校正溶液中のビスマス質量はそれぞれ0.00005、0.00010、0.00020、0.00030および0.00040 gである。 6.4 分析の実施 試料の秤量3.000 gを容量250 cm^3のビーカーまたはフラスコに入れ、1:1希釈硝酸を25〜30 cm^3加えて加熱し、2〜3分間沸騰させ、10〜15 cm^3まで蒸発させる。蒸留水を40〜50 cm^3加え、加熱して沸騰させ冷却した後、容量100 cm^3のメスフラスコに移して蒸留水で目盛りまで希釈する。 波長223.1 nm、スリット幅0.3 nm以下で、アセチレン—空気火炎中に試料溶液および校正溶液を少なくとも2回連続して噴霧して吸光を測定する。噴霧系は蒸留水で洗浄し、ゼロ点および校正曲線の安定性を確認する。ゼロ点確認には6.3に従って調製した対照実験用溶液を使用する。 得られた校正溶液の吸光値と対応するビスマス質量から校正曲線を作成する。試料溶液の吸光から校正曲線によりビスマス質量を求める。 6.5 分析結果の処理 試料中ビスマスの質量分率 X（%）は式（2）により求める。 6.6 分析結果の精度管理 分析結果の精度管理は ГОСТ 13047.1 に従って行う。 精度管理の基準（再現性・再現限界）および精度管理指標（拡張不確かさ）は表4に示す。信頼度 P = 0.95。 表4 — 精度管理の基準（再現性・再現限界）および精度管理指標（拡張不確かさ）結果（P=0.95） （表の列見出し） - ビスマス質量分率 - 再現限界（同時並列2結果）、r - 再現限界（同時並列3結果）、r - 再現性（2回の分析結果）、R - 拡張不確かさ U (k=2) （表の内容） 0.0020 : r(2) 0.0002, r(3) 0.0003, R 0.0004, U 0.0003 0.0030 : r(2) 0.0004, r(3) 0.0005, R 0.0007, U 0.0005 0.0050 : r(2) 0.0006, r(3) 0.0007, R 0.0012, U 0.0008 0.0100 : r(2) 0.0010, r(3) 0.0012, R 0.0020, U 0.0015 文献 [1] ФС 42−2662 (8)-89 (95)* (ロシア医薬品登録. モスクワ, 1993, Инфармхим) アスコルビン酸（薬局方） ————————————— * 文書は掲示されていない。追加情報はリンク参照。— データベース作成者注。 [2] ТУ 6−09−06−1229−85** イソアミル酢酸エステル（イソアミルアセテート）、分析用 ————————————— ** 本文中に言及される ТУ 等は掲示されていない。追加情報はリンク参照。— データベース作成者注。 [3] ТУ 6−09−1678−95*** 灰分除去フィルター（白、赤、青帯） ————————————— *** ロシア連邦内で有効。 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、ビスマス、化学分析、質量分率、測定機器、溶液、試薬、試料、校正曲線、分析結果、管理基準