ГОСТ 13047.17-2014

ГОСТ 13047.17−2014 ニッケル。コバルト。鉄の定量方法

ГОСТ 13047.17−2014

国家間規格

ニッケル。コバルト

鉄の定量方法

Nickel. Cobalt. Methods for determination of iron

МКС 77.120.40

施行日 2016−01−01

序文

国家間標準化に関する目的、基本原則および主要な作業手続きは、ГОСТ 1.0−92「国家間標準化システム。基本規定」およびГОСТ 1.2−2009「国家間標準化システム。国家間規格、国家間標準化に関する規則および推奨事項。策定、採用、適用、更新および廃止の規則」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 MTK 501「ニッケル」および MTK 502「コバルト」

2 提出：連邦技術規格・計量局（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日議事録 N 71‑П）

採択に賛成した者：

国名の略称（MK（ISO 3166）004−97）	国コード（MK（ISO 3166）004−97）	国家標準化機関の略称
アゼルバイジャン	AZ	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
グルジア	GE	グルジスタンダルト
カザフスタン	KZ	カザフスタン共和国国家標準局
キルギス	KG	キルギススタンダルト
ロシア	RU	ロススタンダルト
タジキスタン	TJ	タジクスタンダルト
ウズベキスタン	UZ	ウズスタンダルト

4 連邦技術規格・計量局令（2015年6月24日 N 816‑ст）により、国家間規格 ГОСТ 13047.17−2014 は2016年1月1日からロシア連邦の国家規格として施行された。

5 置換：ГОСТ 13047.17−2002


本規格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。改訂（置換）または廃止があった場合は、該当する通知が月次情報目録「国家規格」に掲載される。該当情報、通知および本文は、インターネット上の連邦技術規格・計量局の公式サイトでも公開される。

1 適用範囲

本規格は、一次ニッケル（ГОСТ 849）、ニッケル粉（ГОСТ 9722）、コバルト（ГОСТ 123）およびコバルト粉（ГОСТ 9721）に含まれる鉄の定量（鉄の質量分率 0.001%〜1.0%）の分光光度法および原子吸光法を規定する。仲裁法として原子吸光法を用いる。

2 引用規格

本規格では、以下の規格を引用している：

ГОСТ 123−2008 コバルト. 技術条件

ГОСТ 849−2008 ニッケル（一次）. 技術条件

ГОСТ 3118−77 試薬. 塩酸. 技術条件

ГОСТ 3760−79 試薬. アンモニア水. 技術条件

ГОСТ 4204−77 試薬. 硫酸. 技術条件

ГОСТ 4461−77 試薬. 硝酸. 技術条件

ГОСТ 4478−78 試薬. スルホサリチル酸二水和物. 技術条件

ГОСТ 5457−75 アセチレン（溶解及び気体）. 技術条件

ГОСТ 9721−79 コバルト粉. 技術条件

ГОСТ 9722−97 ニッケル粉. 技術条件

ГОСТ 11125−84 特級硝酸. 技術条件

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

ГОСТ 14261−77 特級塩酸. 技術条件

ГОСТ 24147−80 特級アンモニア水. 技術条件

注 — 本規格を使用する際は、参照規格の効力を連邦技術規格・計量局の公式サイトの公共情報システムまたは当年1月1日現在の年次情報目録「国家規格」、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。参照規格が置換（改正）されている場合は、置換（改正）された規格に従うこと。参照規格が代替なしに廃止されている場合は、当該参照を含まない部分についてのみその規定を適用する。

3 一般要求事項および安全上の要件

分析法に関する一般要求事項、使用する蒸留水や実験器具の品質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

本法は、塩酸性溶液からイソアミルアセテートで予め抽出した後、アンモニア性媒体中でスルホサリチル酸と鉄が形成する錯体溶液の波長415 nmでの吸光度測定に基づく。

4.2 測定器具、補助装置、材料、試薬および溶液

分光光度計またはフォトエレクトロコロリメータ（波長範囲 400〜430 nm をカバーするもの）。

硝酸：ГОСТ 4461 に準拠のもの（必要なら蒸留で精製）または ГОСТ 11125 のものを1:1に希釈して使用。

塩酸：ГОСТ 3118 に準拠のもの（必要なら蒸留で精製）または ГОСТ 14261 のものを3:1、1:1、1:10に希釈して使用。

硫酸：ГОСТ 4204 に準拠のものを1:1および1:9に希釈して使用。

スルホサリチル酸：ГОСТ 4478 に準拠のもの、質量濃度 0.1 g/cm³ の溶液。

アンモニア水：ГОСТ 3760 に準拠のもの（必要なら精製）または ГОСТ 24147 のものを1:1に希釈して使用。

カーボニル鉄（参照 [2]*）または純度 99.9% 以上の鉄試料。
________________
* 文献一覧参照。 — データベース作成者注。


既知濃度の鉄溶液。

溶液A（鉄の質量濃度 0.001 g/cm³）は次のように調製する：鉄 1.0000 g を 250 cm³ のビーカーまたはフラスコに入れ、塩酸（1:1希釈）を20〜30 cm³ 加え加熱して溶解させ、硝酸（1:1希釈）を2〜3 cm³ 加え、湿塩まで蒸発させる。

ビーカーまたはフラスコの壁面を蒸留水で洗い、1:1希釈の硫酸を30 cm³ 加えて硫酸蒸気が立つまで蒸発させ、冷却して蒸留水を100 cm³ 加え（注：原文にある括弧内空白は溶媒を示すもの）、加熱で塩を溶解し、冷却して1000 cm³ 容量のメスフラスコに移し、蒸留水で目盛りまで調製する。

溶液B（鉄の質量濃度 0.0001 g/cm³）は次のように調製する：100 cm³ 容量のメスフラスコに溶液A 10 cm³ を移し、1:9 に希釈した硫酸を10 cm³ 加え、蒸留水で目盛りまで希釈する。

溶液C（原文の溶液 В、鉄の質量濃度 0.00001 g/cm³）は次のように調製する：100 cm³ 容量のメスフラスコに溶液B 10 cm³ を移し、1:9 に希釈した硫酸を10 cm³ 加え、蒸留水で目盛りまで希釈する。

4.3 分析の準備

4.3.1 分析を行う前に、使用する実験器具は 1:1 に希釈した温熱の塩酸で洗浄し、その後蒸留水で洗い流すこと。

ニッケル（牌号 Н-0、Н-1у、Н-1）およびコバルト（牌号 К-0）の分析において、試料への偶発的な鉄汚染を除去するため、試料を前処理することが推奨される。7〜10 g の試料を容量 400 または 600 cm³ のビーカーに入れ、1:10 に希釈した塩酸を 30〜50 cm³ 加える。 試料溶液を2〜3分間撹拌し、デカンテーションで液を捨て、試料を蒸留水で 50 cm³ ずつ 2〜3 回洗浄し（各回ともデカンテーションで液を捨てる）、ろ紙で乾燥させた後、100〜110 °C の乾燥器中で 10 分間保持する。 4.3.2 校正曲線作成のため、容量 100 cm³ のメスフラスコに溶液 B をそれぞれ 1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 cm³ 移し、蒸留水で 15 cm³ まで希釈し、さらに 10 cm³ のスルホサリチル酸溶液を加え、以降 4.4.2 に従って分析を行う。 校正溶液中の鉄質量はそれぞれ 0.00001、0.00002、0.00004、0.00006、0.00008、0.00010 g である。 校正溶液の吸光度と対応する鉄質量の値に基づき、鉄を含む溶液を加えないで調製した校正溶液の吸光度を考慮して校正曲線を作成する。 4.4 分析の実施 4.4.1 表1 に従った試料称取量を 250 cm³ 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 - 鉄の質量分率の範囲、% / 試料称取量、g / アリコート部の体積、cm³ - 0.001〜0.010（含む） / 1.000 g / 全量 - >0.01〜0.10 / 1.000 g / 25 cm³ - >0.10〜0.50 / 0.500 g / 10 cm³ - >0.50〜1.00 / 0.250 g / 10 cm³ ビーカーまたはフラスコに 15〜20 cm³ の 1:1 に希釈した硝酸を加え、加熱により溶解させ、湿性塩まで蒸発させる。壁面を蒸留水で洗い、再度蒸発を繰り返し、3:1 に希釈した塩酸を 15 cm³ 加えて塩を溶かし、冷却する。 鉄の質量分率が 0.010% を超える場合は、溶液を容量 250 cm³ のメスフラスコに移し、3:1 に希釈した塩酸で目盛りまで希釈する。 溶液、または表1 に従ったアリコート部を容量 100 cm³ の分液ロートに移し、3:1 に希釈した塩酸で 40 cm³ にし、イソアミルアセテートを 20 cm³ 加え、1 分間振盪する。水相を廃棄し、有機相に 3:1 に希釈した塩酸を 15 cm³ 加えて 30 秒間振盪し、水相を廃棄して有機相をさらに 3:1 に希釈した塩酸 15 cm³ で再洗浄する。 有機相に蒸留水 20 cm³ を加えて 30 秒間振盪し、水相を容量 100 cm³ のビーカーに移す。有機相にさらに蒸留水 20 cm³ を加えて抽出を繰り返し、水相を同じビーカーに合流させ、有機相は廃棄する。 合流した水相を 5〜7 cm³ まで蒸発させ、1:1 に希釈した硫酸 5 cm³ を加えて硫酸蒸気が発生するまで蒸発させ、冷却後蒸留水 10〜15 cm³ を加え、容量 100 cm³ のメスフラスコに移す。 4.4.2 メスフラスコにスルホサリチル酸溶液 10 cm³ を加え、アンモニアを加えて溶液が黄色になるまで調整し、さらに 5 cm³ を加え、蒸留水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、15 分後に 415 nm の波長で分光光度計、または 400〜430 nm の波長域を持つ光電比色計で測定し、対照溶液として蒸留水を用いる。 試料溶液の吸光度から校正曲線を用いて鉄の質量を求める。 4.5 分析結果の処理 試料中の鉄の質量分率 X（%）は次式で求める。 (式は原文の図を参照) ここで - A — 試料溶液中の鉄質量、g - B — 対照実験溶液中の鉄質量、g - M — 試料の称取量（質量）、g - K — 試料溶液の希釈係数 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。 精密度管理規準（繰返し限界および再現限界）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2 の各項目） - 鉄の質量分率 と 繰返し限界 r（2件の平行試験）、繰返し限界 r（3件の平行試験）、再現限界 R（2件の分析）、拡張不確かさ U（k=2） （各数値は原文に準拠） 5 原子吸光法 5.1 分析法の原理 本法は、試料溶液をアセチレン-空気炎中に噴霧して火炎原子化を行い、生成した鉄原子による共鳴放射の 248.3 nm における吸光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。 - 鉄スペクトル線を励起する空洞陰極ランプ。 - ГОСТ 5457 に適合する可燃性アセチレンガス。 - 灰分除去フィルター（文献[3]）または中等度密度の他のフィルター。 - ГОСТ 4461（必要に応じ蒸留で精製）または ГОСТ 11125 に適合する硝酸、1:1、1:9、1:19 に希釈したもの。 - ГОСТ 3118（必要に応じ蒸留で精製）または ГОСТ 14261 に適合する塩酸、1:1 および 1:2 に希釈したもの。 - ГОСТ 9722 に適合するニッケル粉末、または鉄含有量が 0.002% 以下と確定されたニッケル組成の標準試料（例 文献[4]）。 - ГОСТ 123 に適合するコバルト、または鉄含有量が事前に確定（認証）されたコバルト組成の標準試料（例 文献[5]）、いずれも鉄含有量 ≤ 0.002%。 - 文献[2] に準拠するカルボニル鉄または主成分が 99.9% 以上の他の鉄。 - 濃度既知の鉄溶液。 鉄の質量濃度が 0.001 g/cm³ の溶液 A は次のように調製する：鉄 1.000 g を 250 cm³ 容量のビーカーに入れ、25〜30 cm³ の 1:1 希釈硝酸を加え加熱して溶解し、1〜2 cm³ の 1:1 希釈塩酸を加え、5〜7 cm³ まで蒸発させる。壁面を蒸留水で洗い再蒸発させ、50〜60 cm³ の蒸留水を加えて冷却し、容量 1000 cm³ のメスフラスコに移し、1:1 希釈硝酸 20 cm³ を加え、蒸留水で目盛りまで希釈する。 鉄の質量濃度が 0.0001 g/cm³ の溶液 B は次のように調製する：100 cm³ 容量のメスフラスコに溶液 A を 10 cm³ 移し、1:1 希釈硝酸 10 cm³ を加え、蒸留水で目盛りまで希釈する。 5.3 分析の準備 5.3.1 使用する実験器具は分析前に 1:1 に希釈した熱い塩酸で洗浄し、その後蒸留水で洗い流す。試料の偶発的鉄汚染除去には 4.3.1 に従った前処理を行うことが推奨される。 5.3.2 鉄の質量分率が 0.010% 以下を決定するための校正曲線1：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 5.000 g 各々 250 cm³ のビーカーまたはフラスコに入れる。校正点数（ブランクを含む）は校正曲線の点数に合わせる。試料を 50〜60 cm³ の 1:1 希釈硝酸で加熱して溶解する。ニッケル粉末を用いる場合は、溶液を（赤または白の帯の）ろ紙で濾し、ろ紙はあらかじめ 1:9 希釈硝酸で 2〜3 回洗浄し、その後熱い蒸留水で 2〜3 回洗う。溶液を 10〜15 cm³ まで蒸発させ、40〜50 cm³ の蒸留水を加えて沸騰させ、冷却して容量 100 cm³ 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、4.0、5.0、6.0 cm³ 移す。ブランク用フラスコには鉄を含む溶液を加えず、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。 校正溶液中の鉄質量はそれぞれ 0.00005、0.00010、0.00020、0.00030、0.00040、0.00050、0.00060 g である。 5.3.3 鉄の質量分率が 0.010% を超える場合の校正曲線2：試料称取量を 1.000 g とし、250 cm³ 容量のビーカーまたはフラスコに入れる。溶解は 15〜20 cm³ の 1:1 希釈硝酸で行い、以降は 5.3.2 に従う。メスフラスコには溶液 B を 0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 cm³ 移し、ブランクフラスコは鉄溶液を加えず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。校正溶液中の鉄質量は 5.3.2 に示す通りである。 5.3.4 鉄の質量分率が 0.050% を超える場合の校正曲線3：容量 100 cm³ のメスフラスコに、5.3.3 に従って調製したブランク溶液を各々 20 cm³ 移し、さらに溶液 B を 0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 cm³ 加える。ブランクの一つには鉄を含む溶液を加えず、1:19 に希釈した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。校正溶液中の鉄質量は 5.3.2 に示す通りである。 5.3.5 鉄の質量分率が 0.25% を超える場合の校正曲線4：容量 100 cm³ のメスフラスコに溶液 B を 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 cm³ 移す。ブランクの一つには鉄を含む溶液を加えず、1:19 に希釈した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。校正溶液中の鉄質量はそれぞれ 0.0001、0.0002、0.0003、0.0004、0.0005 g である。 5.4 分析の実施 表3 に従った試料称取量を 250 cm³ 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（原子吸光法用） - 鉄の質量分率の範囲、% / 試料称取量、g / アリコート部の体積、cm³ / 校正曲線番号 - 0.001〜0.010（含む） / 5.000 g / 全量 / 1 - >0.010〜0.050 / 1.000 g / 同上 / 2 - >0.05〜0.25 / 1.000 g / 20 cm³ / 3 - >0.25〜1.00 / 1.000 g / 20/100/20 cm³ / 4 5.000 g の試料は 50〜60 cm³ の 1:1 希釈硝酸で、1.000 g の場合は 15〜20 cm³ の 1:1 希釈硝酸で溶解し、15〜20 cm³ または 5〜7 cm³ まで蒸発させてから容量 100 cm³ 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。 鉄の質量分率が 0.050% を超える場合は、表3 に従って試料溶液を 1:19 に希釈した硝酸で容量 100 cm³ のメスフラスコにて希釈する。 試料溶液および校正用溶液の吸光度は、波長 248.3 または 248.8 nm、スリット幅 0.15〜0.30 nm にて、少なくとも 2 回測定する。各溶液を順次アセチレン-空気炎中に噴霧して測定し、噴霧系を蒸留水で洗浄し、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 に準じて調製した対応するブランク溶液を用いる。 校正溶液の吸光度と対応する鉄質量の値から校正曲線を作成し、試料溶液の吸光度により校正曲線から鉄質量を求める。 5.5 分析結果の処理 試料中の鉄の質量分率 X（%）は次式で算出する。 (式は原文の図を参照) ここで - A — 試料溶液中の鉄質量、g - K — 試料溶液の希釈係数 - M — 試料の称取量（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。精密度管理規準（繰返し限界および再現限界）および精度管理指標（拡張不確かさ）は表2 に示す。 文献 [1] TU 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）、分析純 （注：本文中および以下に記載の TU はここでは省略。追加情報はリンク参照。— データベース作成者注） [2] TU 6-09-05808009-262-92** — カルボニル鉄 ОСЧ 13-2, ОСЧ 6-2 [3] TU 6-09-1678-95** — 灰分除去フィルター（白・赤・青リボン） [4] ISO 1348-2007 — ニッケル酸化物組成標準（OKN セット） [5] ISO 1664-2010 — コバルト酸化物組成標準（OK セット） * ロシア連邦内で有効。 分類番号等 - УДК 669.24/.25:543.06:006.354 - МКС 77.120.40 キーワード：ニッケル、コバルト、鉄、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、管理規準