ГОСТ 13047.18-2014

GOST 13047.18−2014 ニッケル. コバルト. ヒ素の測定方法

GOST 13047.18−2014

国家間標準

ニッケル. コバルト

ヒ素の測定方法

Nickel. Cobalt. Methods for determination of arsenic

ICS 77.120.40
OKSTU 1732

適用開始日 2016−01−01

序文

国家間標準化の目標、基本原則、および手順は、GOST 1.0−92「国家間標準化システム。基本事項」とGOST 1.2−2009「国家間標準化システム。国家間標準、規則および国家間標準化に関する勧告。開発、採用、使用、更新および廃止の規則」に定められています。

標準に関する情報

1. この標準は、国家間技術委員会MTK 501「ニッケル」とMTK 502「コバルト」により開発されました。

2. 連邦技術規制・計量庁（Rosstandart）によって提出されました。

3. 国家間標準化、計量および認証委員会により採用されました（2014年10月20日プロトコル N 71-P）。

採用に賛成した国:

ISO 3166 004−97に基づく国名の略称	ISO 3166 004−97に基づく国コード	国家標準化機関の略称
アゼルバイジャン	AZ	Azstandart
アルメニア	AM	アルメニア共和国経済開発省
ベラルーシ	BY	ベラルーシ共和国国家標準
グルジア	GE	Gruzstandart
カザフスタン	KZ	カザフスタン共和国国家標準
キルギス	KG	Kyrgyzstandart
ロシア	RU	Rosstandart
タジキスタン	TJ	Tajikstandart
ウズベキスタン	UZ	Uzstandart

4. 連邦技術規制・計量庁の指令N 816-stにより、GOST 13047.18−2014は2016年1月1日よりロシア連邦の国家標準として施行されます。

5. GOST 13047.18−2002を代替


本標準に対する変更情報は、年次情報指標「国家標準」に公開され、変更および修正のテキストは月次情報指標「国家標準」で公開されます。標準の改訂（交換）または廃止の場合、関連通知は月次情報指標「国家標準」に公開されます。該当する情報、通知およびテキストは、インターネット上の連邦技術規制・計量庁の公式ウェブサイトにも掲載されます。

1 適用範囲

本標準は、GOST 849による一次ニッケル、GOST 9722によるニッケル粉末およびGOST 123によるコバルト中のヒ素の質量分率が0.0001%から0.010%の範囲である場合に、スペクトルフォトメトリー法および原子吸光分析法を規定しています。原子吸光分析法が仲裁方法として使用されます。

2 規範的参照

本標準では、以下の標準を参照しています:

GOST 123−2008 コバルト. 技術仕様

GOST 849−2008 一次ニッケル. 技術仕様

GOST 3118−77 試薬. 塩酸. 技術仕様

GOST 3760−79 試薬. 水酸化アンモニウム. 技術仕様

GOST 3765−78 試薬. モリブデン酸アンモニウム. 技術仕様

GOST 3773−72 試薬. 塩化アンモニウム. 技術仕様

GOST 4204−77 試薬. 硫酸. 技術仕様

GOST 4232−74 試薬. ヨウ化カリウム. 技術仕様

GOST 4328−77 試薬. 水酸化ナトリウム. 技術仕様

GOST 4461−77 試薬. 硝酸. 技術仕様

GOST 5841−74 試薬. 硫酸ヒドラジン

GOST 9722−97 ニッケル粉末. 技術仕様

GOST 10157−79 アルゴンガスおよび液化アルゴン. 技術仕様

GOST 11125−84 特殊純度硝酸. 技術仕様

GOST 13047.1−2014 ニッケル. コバルト. 分析方法に関する一般要求事項

GOST 14261−77 特殊純度塩酸. 技術仕様

GOST 17746−96 海綿状チタン. 技術仕様

GOST 18300−87 蒸留エタノール. 技術仕様

GOST 20288−74 試薬. 四塩化炭素. 技術仕様

GOST 20490−75 試薬. 過マンガン酸カリウム. 技術仕様

GOST 24147−80 特殊純度水酸化アンモニウム. 技術仕様

注 — この規格を使用する際には、インターネットのネットワーク上にある連邦技術規制・計量庁の公式サイトや毎年1月1日現在で発行されている「国家標準」インデックス、または当年の月ごとの「国家標準」インデックスによって、参照規格の有効性を確認することが望ましい。参照規格が改訂された場合、この規格の使用に際しては改訂された規格に従うべきである。参照規格が代替なしに廃止された場合には、その規定は関連する部分に限り適用される。

3 一般要件と安全要件

方法分析、使用する蒸留水の品質、実験用ガラス器具の一般要件、および作業の安全要件は ГОСТ 13047.1 に準拠する。

4 分光光度法

4.1 分析方法

この方法は、610または840 nmの波長で還元されたヒドラジン硫酸のヒ素-モリブデン複合体の吸光光度を測定することに基づいている。事前にヒ素はアンモニア環境からの鉄水酸化物に抽出され、塩酸性環境から四塩化炭素によるヨウ化物複合体として抽出される。 4.2 測定機器、補助装置、材料、試薬、および溶液

600から850 nmの波長範囲で測定を可能にする分光光度計またはフォトエレクトロカラーリメーター。

無灰フィルター [1] または他の密なフィルター。

硝酸 ГОСТ 4461、必要に応じて蒸留により浄化、または ГОСТ 11125、1:1に希釈。

塩酸 ГОСТ 3118、必要に応じて蒸留により浄化、または ГОСТ 14261、1:1に希釈。

硫酸 ГОСТ 4204、1:1、1:3、および1:15に希釈。

水アンモニア ГОСТ 3760、必要に応じて浄化、または ГОСТ 24147、1:19に希釈。

水酸化ナトリウム ГОСТ 4328、質量濃度溶液0.04 g/cm。

塩化アンモニウム ГОСТ 3773。

エチルアルコール ГОСТ 18300。

モリブデン酸アンモニウム ГОСТ 3765、再結晶、質量濃度溶液0.01 g/cm。

再結晶化モリブデン酸アンモニウムは次のように調製される：70.0 gのモリブデン酸アンモニウムを600または1000 cm容器に入れ、400 cmの蒸留水を注ぎ、70°C〜80°Cで加熱して溶解し、白または青の帯のフィルターを通して濾過する。熱い溶液に250 cmのエチルアルコールを加え、冷やし、1時間以上放置してから結晶を陶磁器ろ過漏斗で濾過する。沈殿物を20〜30 cmのエチルアルコールで2〜3回洗い、空気で乾燥させる。

硫酸ヒドラジン ГОСТ 5841、質量濃度溶液0.0015 g/cm。

反応混合物は次のように調製される：100 cmのフラスコにモリブデン酸アンモニウム50 cm、硫酸ヒドラジン5 cm、蒸留水でメスアップする。

鉄炭素複合剤 [2] または他の含量99.9%以上の鉄。 鉄の質量濃度0.01 g/cm³の溶液は次のように準備されます。鉄の重さ10.000 gの試料を容量600 cm³のビーカーに入れ、150から200 cm³の1:1で希釈した硝酸を20-25 cm³ずつ加え、加熱して溶解し、冷却してから1000 cm³のメスフラスコに移し、蒸留水でメモリまで満たします。 鉄の溶液を準備する際には、標準操作の値を確保できる他の試薬を使用することも認められています。 二酸化マンガンの質量濃度0.01 g/cm³の溶液をGOST 20490ГОСТ 20490に従って準備します。 GOST 4232ГОСТ 4232に従いヨウ化カリウムを使用します。 塩酸中ヨウ化カリウムの質量濃度0.02 g/cm³の溶液は次のように準備します。重さ10.0 gのヨウ化カリウムの試料を容量600または1000 cm³のビーカーに入れ、500 cm³の塩酸に溶解し、1000 cm³の分液漏斗に移し、25 cm³の四塩化炭素を加え、2分間振り混ぜ、後、その有機層を捨てて抽出を繰り返します。 洗浄溶液は、ヨウ化カリウム溶液3体積と蒸留水1体積を混合して作ります。 スポンジチタンはGOST 17746ГОСТ 17746に基づいて使用されます。 チタンの質量濃度0.02 g/cm³の溶液は次のように準備します。重さ2.000 gのスポンジチタンの試料を容量250 cm³の逆冷却器付きフラスコに入れ、40 cm³の1:1で希釈した硫酸を加え、加熱して溶解し、冷却した後、100 cm³のメスフラスコに移し、蒸留水でメモリまで満たします。 四塩化炭素はGOST 20288ГОСТ 20288に従います。 ヒ素は[3]に基づいて取り扱います。 ナトリウムアルセニットは[4]に基づいて使用します。 ヒ素(III)酸化物として知られています。 ヒ素の既知濃度の溶液。 溶液A、ヒ素の質量濃度0.0001 g/cm³を次のように準備します。重さ0.1000 gのヒ素の試料を容量100 cm³のビーカーに入れ、1:1で希釈した硝酸を20 cm³加え、最初に加熱せずに溶解し、その後加熱して完全に溶かし、1:1で希釈した硫酸を20 cm³加えて硫酸の蒸気が出るまで加熱し、冷却した後、40から50 cm³の蒸留水を加え、1000 cm³のメスフラスコに移し、蒸留水でメモリまで満たします。 A, As濃度が0.0001 g/cm³の溶液を三酸化ヒ素から以下のように調製します。三酸化ヒ素0.1320 gを100 cm³のビーカーに入れ、10 cm³の水酸化ナトリウム溶液を加え、40 cm³まで蒸留水を加え、これを1000 cm³のメスフラスコに移します。さらに1:3に希釈された硫酸40 cm³を加え、蒸留水で目盛りまで補います。 ナトリウム亜砒酸からAs濃度0.0001 g/cm³の溶液Aを以下のように調製します。ナトリウム亜砒酸0.2560 gを250 cm³のビーカーに入れ、50 cm³の蒸留水で溶解し、1000 cm³のメスフラスコに移します。次に1:3に希釈された硫酸40 cm³を加え、蒸留水で目盛りまで補います。 B溶液をAs濃度0.00001 g/cm³で以下のように調製します。10 cm³の溶液Aを100 cm³のメスフラスコに移し、1:15に希釈された硫酸で目盛りまで補います。 **4.3 分析の準備** 校正曲線を作成するために、50 cm³のメスフラスコに0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、および5.0 cm³のB溶液を移し、30 cm³まで蒸留水を加え、持続的なピンク色が現れるまで過マンガン酸カリウム溶液を滴下し、反応混合物4 cm³を加えます。フラスコを沸騰した水浴に置き、15分間加熱した後、冷却して蒸留水で目盛りまで補い、吸光度を測定します。 校正溶液中の砒素の質量はそれぞれ0.000005、0.000010、0.000020、0.000030、0.000040、および0.000050 gです。 これらの校正溶液の吸光度値とそれに対応する砒素の質量から、砒素を含まない溶液の吸光度を考慮して校正曲線を作成します。 **4.4 分析の実施** 質量が5.000g（ヒ素の質量分率が0.0010％以下の場合）または質量が0.500g（ヒ素の質量分率が0.0010％を超える場合）の試料を400または500mLのビーカーに入れ、50から60mLまたは15から20mLの1:1に希釈した硝酸を加え、加熱して溶解し、10から15mLまで濃縮します。その後、100から150mLまで蒸留水を加え、2.0mLの鉄溶液を加え、60°Cから70°Cに加熱し、7から10mLのアンモニアを加えます。溶液を混合しながら、1.5gの塩化アンモニウムと100mLのアンモニアが入った600mLのビーカーに移します。溶解に使用したビーカーを1:19に希釈したアンモニアで2～3回洗浄します。沈殿を含む溶液を温かい場所で20〜30分間保持し、フィルター（赤または白のリボン）に沈殿をろ過します。 沈殿は20mLの熱い1:1に希釈した塩酸に溶解し、ろ液を蒸発したビーカーに集め、フィルターを20mLの熱い蒸留水で洗浄します。 溶液が無色になるまでチタン溶液を滴下し、さらに2〜3滴を追加します。 溶液を250mLの分液ろうとに移し、80から90mLのヨウ化カリウム溶液を加えます（分液ろうとの塩酸のモル濃度は9mol/L以上でなければなりません）、30mLの四塩化炭素を加えて分液ろうとを2分間振ります。 有機層を100mLの分液ろうとに移し、水性層には15mLの四塩化炭素を加えて抽出を繰り返します。 有機層を集合させ、水性層を破棄します。 集合した有機層に20mLの洗涤液を加え、30秒間ろうとを振ります。水性層を破棄し有機層には15mLの蒸留水を加えて分液ろうとを2分間振ります。有機層を別の100mLの分液ろうとに移し、水性層は50mLのメスフラスコに移します。蒸留水による再抽出を繰り返し、有機層を破棄し、水性層をメスフラスコ内の溶液に加えます。 フラスコに滴下しながら過マンガン酸カリウムの溶液を加え、安定したピンク色が現れるまで行い、反応混合物を沸騰水浴に15分間置いて、その後冷やし、蒸留水で希釈して目盛りに合わせます。その後、サンプル溶液の光吸収をスペクトロフォトメーターで波長610または840 nmで測定するか、光電比色計で590〜640 nmまたは820〜860 nmの範囲で測定し、比較溶液として蒸留水を使用します。 サンプル溶液の光吸収値から、標準曲線を用いてヒ素の質量を求めます。 4.5 分析結果の処理 サンプル中のヒ素の質量分率 X（%）は、以下の式で計算します。 X = (M_s - M_b) / M_s * 100 ここで、 M_s — サンプル溶液中のヒ素の質量 (g)、 M_b — コントロール実験溶液中のヒ素の質量 (g)、 M — サンプルの秤量質量 (g)。 4.6 分析精度のコントロール 分析結果の精度の確認は、ГОСТ 13047.1に従って行います。繰り返し性と再現性の限界、および分析結果の精度コントロール指標として、拡張不確かさは表1に示されています。 表1 — 繰り返し性および再現性（繰り返し限界および再現性限界）と、精度のコントロール指標（信頼区間95%の拡張不確かさ） | 質量分率ヒ素 | 繰り返し限界(2検定) r | 繰り返し限界(3検定) r | 再現性限界(2分析) R | 拡張不確かさ U (k=2) | |--------------|-----------------------------------|---------------------------------|------------------------------|--------------------------------| | 0.00010 | 0.00004 | 0.00005 | 0.00008 | 0.00006 | | 0.00030 | 0.00006 | 0.00007 | 0.00012 | 0.00008 | | 0.00050 | 0.00007 | 0.00008 | 0.00014 | 0.00010 | | 0.00100 | 0.00015 | 0.00018 | 0.00030 | 0.00021 | | 0.0030 | 0.0005 | 0.0006 | 0.0010 | 0.0007 | | 0.0050 | 0.0007 | 0.0008 | 0.0014 | 0.0010 | | 0.0100 | 0.0010 | 0.0012 | 0.0020 | 0.0014 | 5 原子吸光法 5.1 分析方法 この方法は、試料溶液の電熱原子化の結果として生成したヒ素原子による193.7 nmの波長での共鳴放射の吸収を測定することに基づいています。 5.2 測定装置と補助装置、材料、試薬、溶液 電熱原子化をサポートする原子吸光分光光度計、非特異的吸収の補正、及び自動サンプル供給。ヒ素のスペクトル線を励起する空心陰極ランプか電極を持たないガス放電ランプ。ГОСТ 10157に従ったガス状のアルゴン。中性密度のカーボンフリーのフィルターまたは他のフィルター。ГОСТ 4461に従った必要であれば蒸溜で純化した硝酸、または1:1, 1:9, 1:19に希釈されたГОСТ 11125の硝酸。ГОСТ 4328に従った水酸化ナトリウム。ГОСТ 9722に従ったニッケル粉末または既知のヒ素の質量分率が0.0001%以下の標準サンプル。ヒ素の既知濃度溶液。ヒ素の濃度が0.0001 g/cmの溶液Aを、次のようにして準備します：重量0.1000 gのヒ素を100 cmのビーカーに入れ、1:1に希釈した20 cmの硝酸を加え、加熱せずに溶かし、その後加熱して完全に溶かし、1000 cmの容量フラスコに移し、1:1に希釈した50 cmの硝酸を加え、目盛りまで蒸留水で希釈します。 濃度0.0001g/cm₃のヒ素を含む溶液Aを三酸化二ヒ素から調製する方法：0.1320gの三酸化二ヒ素の試料を100cm³のビーカーに入れ、10cm³の水酸化ナトリウム溶液で溶かし、蒸留水を加えて40cm³までにし、その後1000cm³のメスフラスコに移し、1:1に希釈した100cm³の硝酸を加えて冷却し、蒸留水で目盛りまで満たす。 濃度0.0001g/cm₃のヒ素を含む溶液Aをナトリウムオルトアルセニットから調製する方法：0.2560gのナトリウムオルトアルセニット試料を250cm³のビーカーに入れ、50cm³の蒸留水で溶解し、1000cm³のメスフラスコに移し、1:1に希釈した50cm³の硝酸を加えて、蒸留水で目盛りまで満たす。 濃度0.00001g/cm₃のヒ素を含む溶液Bは、100cm³のメスフラスコに溶液Aの10cm³を移し、1:19に希釈した硝酸で満たすことによって調製する。 濃度0.000002g/cm₃のヒ素を含む溶液Vは、100cm³のメスフラスコに溶液Bの20cm³を移し、1:19に希釈した硝酸で満たすことによって調製する。 5.3 分析の準備 5.3.1 ヒ素の質量分率が0.0010%以下である場合のキャリブレーショングラフ1の作成には、1.000gのニッケル粉末または標準サンプルの試料を250cm³のビーカーに入れる。試料の数はキャリブレーショングラフの各点に対応し、対照実験を含める。 ヒ素の質量分率が0.0010%以上の場合のキャリブレーショングラフ2の作成には、100cm³のメスフラスコに制御試験の10cm³を移し、0.5から5.0cm³の範囲での溶液Vを添加し、1:19に希釈した硝酸で満たし、5.4に従い吸収を測定する。 5.4 分析の実施 1.000gのサンプルを250cm³のビーカーに入れ、1:1に希釈した15から20cm³の硝酸を加え、加熱して溶解し、5から7cm³まで濃縮し、100cm³のメスフラスコに移し、冷却後、蒸留水で目盛りまで満たす。 サンプル溶液とキャリブレーション溶液の吸収を193.7nmの波長で測定し、対応するヒ素の質量でキャリブレーショングラフを作成する。その後サンプル溶液の吸収値からキャリブレーショングラフでヒ素の質量を求める。 5.5 分析結果の処理 サンプル中のヒ素の質量分率は式によって計算される： \[ X = \left ( \frac{M_a \cdot K}{M_s} \right ) \times 100 \] ここで\[M_a\]はサンプル溶液中のヒ素の質量、\[K\]はサンプル溶液の希釈係数、\[M_s\]は試料の質量である。 5.6 分析の精度管理 分析の精度はGOST 13047.1に基づいて管理される。 精度管理の基準として再現性及び再生性の限界、分析結果の拡張不確かさは表2に示されている。