ГОСТ 13047.3-2014

ГОСТ 13047.3−2014 ニッケル．コバルト．コバルト中のコバルトの測定方法

ГОСТ 13047.3−2014

国家間標準

ニッケル．コバルト

コバルト中のコバルトの測定方法

Nickel. Cobalt. Methods for determination of cobalt in cobalt

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基本的な進め方は、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．国家間標準、国家間標準化に関する規則および推奨事項．作成、採用、適用、更新および廃止の規則」に定められている。

標準に関する情報

1 作成：国家間標準化の技術委員会 MTK 501「ニッケル」および MTK 502「コバルト」

2 提出：連邦技術規制・計量局（Rosstandart）

3 採択：国家間標準化・計量・認証評議会（2014年10月20日議事録 No. 71−П）

採択に賛成した国：

4 連邦技術規制・計量局令（2015年6月24日 No. 816−ст）により、本国家間標準 ГОСТ 13047.3−2014 はロシア連邦の国家標準として2016年1月1日から施行された。

5 代替：ГОСТ 13047.3−2002

本標準への変更に関する情報は、年次情報目録「国家標準」に掲載され、変更・修正の本文は月次情報目録「国家標準」に掲載される。標準の改訂（置換）または廃止があった場合、該当の通知は月次情報目録「国家標準」に掲載される。対応する情報、通知および本文は、連邦技術規制・計量局の公式ウェブサイトでも公開される。

1 適用範囲

本標準は、電気重量法（コバルトの質量分率が最大98.8%までのとき）および計算法（コバルトの質量分率が98.8%を超えるとき）による、コバルト中のコバルト含有量の測定方法を ГОСТ 123 に従って規定する。

2 規範的参照

本標準では、以下の規格を参照している。

• ГОСТ 123−2008 コバルト．技術条件
• ГОСТ 199−78 試薬．酢酸ナトリウム三水和物．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（アンモニア溶液）．技術条件
• ГОСТ 3769−78 試薬．硫酸アンモニウム．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 5457−75 アセチレン（溶解および気体）．技術条件
• ГОСТ 5841−74 試薬．ヒドラジン硫酸塩
• ГОСТ 6563−75 貴金属およびその合金の工業製品．技術条件
• ГОСТ 8776−2010 コバルト．化学原子発光分光分析法
• ГОСТ 11125−84 特級硝酸．技術条件
• ГОСТ 13047.1−2014 ニッケル．コバルト．分析方法の一般要求事項
• ГОСТ 13047.5−2014 ニッケル．コバルト．コバルト中のニッケルの測定方法
• ГОСТ 13047.6−2014 ニッケル．コバルト．炭素の測定方法
• ГОСТ 13047.7−2014 ニッケル．コバルト．硫黄の測定方法
• ГОСТ 13047.8−2014 ニッケル．コバルト．シリコンの測定方法
• ГОСТ 13047.9−2014 ニッケル．コバルト．リンの測定方法
• ГОСТ 13047.10−2014 ニッケル．コバルト．銅の測定方法
• ГОСТ 13047.11−2014 ニッケル．コバルト．亜鉛の測定方法
• ГОСТ 13047.12−2014 ニッケル．コバルト．アンチモンの測定方法
• ГОСТ 13047.13−2014 ニッケル．コバルト．鉛の測定方法
• ГОСТ 13047.14−2014 ニッケル．コバルト．ビスマスの測定方法
• ГОСТ 13047.15−2014 ニッケル．コバルト．スズの測定方法
• ГОСТ 13047.16−2014 ニッケル．コバルト．カドミウムの測定方法
• ГОСТ 13047.17−2014 ニッケル．コバルト．鉄の測定方法
• ГОСТ 13047.18−2014 ニッケル．コバルト．ヒ素の測定方法
• ГОСТ 13047.19−2014 ニッケル．コバルト．アルミニウムの測定方法
• ГОСТ 13047.20−2014 ニッケル．コバルト．マグネシウムの測定方法
• ГОСТ 13047.21−2014 ニッケル．コバルト．マンガンの測定方法
• ГОСТ 18300−87 エチルアルコール（精留、工業用）．技術条件
• ГОСТ 24147−80 高純度アンモニア水．技術条件

注 — 本標準を使用する際は、参照された規格の有効性を連邦技術規制・計量局の公式ウェブサイトや年次情報目録「国家標準」（当年1月1日現在）、および当年の月次情報目録で確認すること。参照規格が置換（改正）されている場合は、置換（改正）後の規格に従う。参照規格が置換なしで廃止されている場合、その参照を含む規定は当該参照に影響されない部分について適用する。

3 一般要求事項および安全要求事項

分析方法の一般要求事項、使用する蒸留水の品質、実験器具の要件および作業時の安全要求事項は ГОСТ 13047.1 に従う。

4 電気重量法（電気グラビメトリ法）

4.1 分析法の原理

本法は、アンモニア性媒質中で白金カソード上に電解析出されるコバルト、ニッケル、銅および亜鉛を称量し、さらに電解後に溶液中に残存するコバルトの質量を分光光度法または原子吸光法で決定することに基づく。コバルト、ニッケル、銅および亜鉛の質量分率は ГОСТ 13047.5、ГОСТ 13047.10、ГОСТ 13047.11 または ГОСТ 8776 に従って求め、分析結果の処理時に考慮する。

分光光度法は、ニトロゾ−R−ソルト（ニトロゾ−R−ソルト）との錯体の溶液の500 nm の波長での吸光度測定に基づく。

原子吸光法は、試料溶液をアセチレン−空気炎に噴霧して燃焼させ、コバルト原子の共鳴放射の240.7 nm における吸光を測定することに基づく。

4.2 測定器具、補助装置、材料、試薬および溶液

電解用装置（電流計、電圧計、可変抵抗器を備え）、溶液を攪拌しながら電流3〜4 A、電圧2〜3 V の条件で電解を行えるもの。

アセチレン−空気炎で測定可能な原子吸光分光計。

コバルトのスペクトル線励起用空心陰極ランプ。

波長範囲490〜540 nm で測定可能な分光光度計または比色計。

白金メッシュ電極（ГОСТ 6563 に準拠）。

アセチレン（気体） ГОСТ 5457。

硝酸（ГОСТ 4461）、必要に応じて蒸留精製したもの、または ГОСТ 11125 に準拠のものを1:1に希釈して使用。

硫酸（ГОСТ 4204）、1:1 および 1:9 に希釈。

アンモニア水（ГОСТ 3760）、必要に応じて精製したもの、または ГОСТ 24147 の高純度アンモニア水を1:9に希釈して使用。

硫酸アンモニウム（ГОСТ 3769）。

塩酸（ГОСТ 3118）、1:1 に希釈。

ヒドラジン硫酸塩（ГОСТ 5841）。

酢酸ナトリウム三水和物（ГОСТ 199）、質量濃度0.5 g/cm³ の溶液。

ニトロゾ−R−ソルト（末尾の文献 [1] を参照）、質量濃度0.001 g/cm³ の溶液。
________________
* 文献は文献一覧を参照。 — データベース作成者の注。

工業用精留エチルアルコール（ГОСТ 18300）。

汎用指示薬紙（文献 [2]）。

灰分除去済フィルター（文献 [3]）または中程度の密度の他のろ紙。

ГОСТ 123 に規定されるコバルト（コバルトの質量分率が99.25%以下のもの）。

既知濃度のコバルト溶液。

溶液A（コバルト質量濃度 0.001 g/cm³）の調製：コバルト試料 1.0000 g を容量250 cm³ のビーカーまたはフラスコに入れ、25〜30 cm³ の1:1希釈硝酸を加え、加熱して溶解し、3〜5分沸騰させ、冷却する。次に20 cm³ の1:1希釈硫酸を加え、溶液を硫酸蒸気が出るまで濃縮蒸発し、冷却して80〜100 cm³ の蒸留水を加え、加熱して塩類を溶解し、冷却する。溶液を容量1000 cm³ のメスフラスコに移し、蒸留水で定容する。

溶液B（コバルト質量濃度 0.0001 g/cm³）の調製：容量100 cm³ のメスフラスコに溶液A 10 cm³ を移し、1:1希釈硫酸 10 cm³ を加え、蒸留水で定容する。

溶液C（溶液V と表記されている）（コバルト質量濃度 0.00001 g/cm³）の調製：容量100 cm³ のメスフラスコに溶液B 10 cm³ を移し、1:9希釈硫酸 5 cm³ を加え、蒸留水で定容する。

4.3 分析の準備

4.3.1 分光光度法によるコバルト質量の検量線作成のため、容量100 cm³ のメスフラスコに溶液C をそれぞれ1、2、4、6、8、10 cm³ 移し、蒸留水で溶液を15 cm³ の容積まで希釈し、1〜2滴の1:1希釈硫酸を加え、酢酸ナトリウムを5 cm³ 加え、続いて 4.4.4 に従って分析を行う。

検量溶液中のコバルト質量はそれぞれ 0.00001、0.00002、0.00004、0.00006、0.00008、0.00010 g である。

検量溶液の吸光度と対応するコバルト質量の値から、コバルトを含まない溶液の吸光度を基準として検量線を作成する。

4.3.2 原子吸光法による検量線作成のため、容量250 cm³ のメスフラスコに溶液B をそれぞれ1、2、4、6、8、10 cm³ 移し、蒸留水で定容し、4.4.5 に従って吸光度を測定する。

検量溶液中のコバルト質量はそれぞれ 0.0001、0.0002、0.0004、0.0006、0.0008、0.0010 g である。

4.4 分析の実施

4.4.1 試料 1.000 g を容量250 cm³ のビーカーまたはフラスコに入れ、15〜20 cm³ の1:1希釈硝酸を加え、加熱して溶解し、2〜3分間沸騰させ、冷却する。次に15 cm³ の1:1希釈硫酸を加え、溶液を硫酸蒸気が出るまで濃縮蒸発し、冷却する。

50〜60 cm³ の蒸留水を加え、硫酸アンモニウム 3〜4 g を加え、加熱して塩を溶解し、冷却する。攪拌しながらアンモニア水を臭気がするまで加え、さらに80 cm³ を加える。

懸濁液は温かい場所で25〜30分放置し、濾過してろ液を容量250 cm³ のビーカーに集める。ろ紙上の沈殿は1:9希釈アンモニア水で2〜3回洗い、得られたろ液は4.4.2 に従って使用する。

ろ紙上の沈殿は10〜15 cm³ の熱い1:1希釈塩酸で溶解し、ろ紙は熱水で3〜4回洗浄して、洗浄液を沈殿を行ったビーカーに集める。溶液に10 cm³ の1:1希釈硫酸を加え、硫酸蒸気が出るまで濃縮蒸発し、冷却して20〜30 cm³ の蒸留水を加え、加熱して塩を溶解する。溶液を容量250 cm³ のメスフラスコに移し、4.4.3 に従って使用する。

4.4.2 ろ液にヒドラジン 2.0 g を加え、蒸留水で200 cm³ まで補い、溶液を攪拌しながら予め秤量した白金電極を用いて、溶液を1〜1.5時間電解する（攪拌しながら、電流3〜4 A、電圧2〜3 V）。溶液の脱色が確認されたら、ビーカーの壁および電極の突出部を蒸留水で洗い、15〜20 cm³ の蒸留水を加えてさらに10〜15分電解を続ける。

電解後、電極を溶液から取り出し、蒸留水で洗浄して通電を止める。電極をエチルアルコールで洗い、95℃〜105℃で15〜20分乾燥し、冷却して称量する。

4.4.3 電解後、溶液を40〜50 cm³ まで蒸発濃縮し、1:1希釈硫酸を加えて pH を指示薬紙で1〜2 に調整する。溶液を容量250 cm³ のメスフラスコに加え、蒸留水で定容し、分光光度法（4.4.4）または原子吸光法（4.4.5）に従ってコバルトの質量を求める。

4.4.4 分光光度法を用いる場合：容量100 cm³ のメスフラスコに 4.4.3 の溶液の一部（アリクオート）を移し、鉄の水酸化物沈殿が生じるまでアンモニア水を加え、その沈殿を2〜3滴の1:1希釈硫酸で溶解する。

溶液に酢酸ナトリウムを5 cm³ 加え、2〜3分間沸騰させ、ニトロゾ−R−ソルト溶液を10 cm³ 加え、2〜3分間沸騰させ、さらに1:1希釈硝酸を10 cm³ 加えて1分間沸騰させる。溶液を冷却して容量100 cm³ のメスフラスコに移し、蒸留水で定容する。

5〜7分後に分光光度計で500 nm の波長における吸光度、あるいは比色計で490〜540 nm の範囲で測定を行う。参照溶液にはコバルトを添加していない検量用溶液を用いる。

試料溶液の吸光度から、4.3.1 により作成した検量線を用いてコバルトの質量を求め、希釈係数を考慮する。

4.4.5 原子吸光法を用いる場合：4.4.3 の試料溶液および4.3.2 の検量溶液について、波長240.7 nm、スリット幅最大1.0 nm に設定して、アセチレン−空気炎に逐次噴霧して吸光度を少なくとも2回測定する。噴霧系を蒸留水で洗浄し、ゼロ点と検量線の安定性を確認する。

検量溶液の吸光度と対応するコバルト質量から検量線を作成する。

試料溶液の吸光度から検量線を用いてコバルトの質量を求める。

1回の分析につき、2回または3回の並列測定を行う。

4.5 分析結果の処理

コバルトの質量分率 X（％）は次式で計算する：

（式は原文のとおり）

ここで：

• M — 電解後のカソード（陰極）の質量, g；
• M — 電解前のカソードの質量, g；
• M — 電解前のアノード（陽極）の質量, g；
• M — 電解後のアノードの質量, g；
• M — 試料溶液中のコバルトの質量, g；
• M — 試料の秤量（試料質量）, g；
• X — 試料中のニッケルの質量分率, %；
• X — 試料中の銅の質量分率, %；
• X — 試料中の亜鉛の質量分率, %。

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。

拡張不確かさ U は0.3% である。

精度管理の基準：二または三の平行測定結果の反復性限界 r はそれぞれ0.2% および0.3%；二つの分析結果の再現性限界 R は信頼度 P=0.95 のとき0.4% である。

5 計算法

コバルトの質量分率（コバルトの質量分率が98.8%を超える場合）は計算法により求める。すなわち、ГОСТ 123 で規定された規格化された不純物の質量分率の合計および ГОСТ 13047.5〜ГОСТ 13047.21 または ГОСТ 8776 に従って決定されたシリコンおよびアルミニウムの質量分率（丸めないで）を算出し、それらを100%から差し引く。

得られた結果は、ГОСТ 123 の化学組成表に示された有効数字に丸める。

文献