ГОСТ 13047.5-2014

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 13047.5−2014

諸国間標準

ニッケル。コバルト

コバルト中のニッケルの測定方法

Nickel. Cobalt. Methods for determination of nickel in cobalt

МКС 77.120.40

施行日 2016−01−01

序文

諸国間標準化作業の目的、基本原則および基本的な実施手順は、ГОСТ 1.0−92「諸国間標準化システム。基本規定」および ГОСТ 1.2−2009「諸国間標準化システム。諸国間規格、諸国間標準化に関する規則および勧告。作成、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：諸国間技術標準化委員会 MTК 501 「ニッケル」および MTК 502 「コバルト」

2 提出：連邦技術規制・計量局（ロススタンダート）

3 採択：諸国間標準化・計量・認証評議会（2014年10月20日議事録 N 71‑П）

採択に賛成した者：

国名（МК（ISO 3166）004−97による略称）	国コード（МК（ISO 3166）004−97）	国家標準機関の略称
アゼルバイジャン	AZ	Azstandard（Азстандарт）
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）
グルジア	GE	グルジア標準局（Грузстандарт）
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	キルギス標準局（Кыргызстандарт）
ロシア	RU	ロススタンダート（Росстандарт）
タジキスタン	TJ	タジクスタンダート
ウズベキスタン	UZ	ウズスタンダート

4 連邦技術規制・計量局の2015年6月24日付命令 N 816‑стにより、諸国間標準 ГОСТ 13047.5−2014 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 改定対照：ГОСТ 13047.5−2002


本規格の改正情報は年次情報指針「国家規格」に掲載され、改正および補正の本文は月刊情報指針「国家規格」に掲載される。 本規格が改訂（置換）または廃止された場合、その通知は月刊情報指針「国家規格」に掲載される。該当情報、通知および本文は、一般向け情報システム—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

本規格は、コバルト板（ГОСТ 123）およびコバルト粉末（ГОСТ 9721）中のニッケルの分光光度法および原子吸光法による測定方法を規定する（ニッケル質量分率 0.0010%～0.60%）。仲裁法（参照法）は原子吸光法である。

2 引用規格

本規格では、以下の規格を引用している：

ГОСТ 83−79 試薬。炭酸ナトリウム。技術条件

ГОСТ 123−2008 コバルト。技術条件

ГОСТ 849−2008 一次ニッケル。技術条件

ГОСТ 3118−77 試薬。塩酸。技術条件

ГОСТ 3760−79 試薬。水性アンモニア（アンモニア水）。技術条件

ГОСТ 3773−72 試薬。塩化アンモニウム。技術条件

ГОСТ 4204−77 試薬。硫酸。技術条件

ГОСТ 4328−77 試薬。水酸化ナトリウム。技術条件

ГОСТ 4461−77 試薬。硝酸。技術条件

ГОСТ 5457−75 溶解および圧縮アセチレン（工業用）。技術条件

ГОСТ 5828−77 試薬。ジメチルグリオキシム。技術条件

ГОСТ 5845−79 試薬。酒石酸カリウムナトリウム四水和物。技術条件

ГОСТ 9721−79 コバルト粉末。技術条件

ГОСТ 9722−97 ニッケル粉末。技術条件

ГОСТ 10929−76 試薬。過酸化水素。技術条件

ГОСТ 11125−84 超高純度硝酸。技術条件

ГОСТ 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

ГОСТ 14261−77 超高純度塩酸。技術条件

ГОСТ 18300−87 精留エチルアルコール（工業用）。技術条件

ГОСТ 20015−88 クロロホルム。技術条件

ГОСТ 20478−75 試薬。過硫酸アンモニウム。技術条件

ГОСТ 22280−76 試薬。クエン酸ナトリウム (三ナトリウム) 5.5水和物。技術条件

ГОСТ 24147−80 超高純度アンモニア水。技術条件

注 — 本規格を使用する際は、引用された規格の効力を連邦技術規制・計量局の公式ウェブサイト上の一般向け情報システム、または当年1月1日現在で発行されている年次情報指針「国家規格」および当年の月刊情報指針「国家規格」の各号で確認することが望ましい。引用規格が置換（改正）されている場合は、置換（改正）された規格に従う。引用規格が置換なしで廃止されている場合は、当該参照に影響しない範囲でその規定を適用する。

3 一般要求事項および安全要件

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

4 分光光度法

4.1 分析法の原理

本法は、ジメチルグリオキシムと生成するニッケルの錯体をクロロホルムで前抽出した後、波長440 nmでの溶液の吸光度を測定することに基づく。

4.2 測定器、補助装置、材料、試薬および溶液

波長範囲420〜460 nmで測定可能な分光光度計または光電比色計。

ГОСТ 4461 に準ずる硝酸（必要に応じて再留による精製を行う）、または ГОСТ 11125 に準ずる硝酸、1:1 に希釈したもの。

ГОСТ 3118 に準ずる塩酸（必要に応じて再留による精製を行う）、または ГОСТ 14261 に準ずる塩酸、1:24 に希釈したもの。

ГОСТ 4204 に準ずる硫酸、1:1 および 1:4 に希釈したもの。

ГОСТ 10929 に準ずる過酸化水素。

ГОСТ 3760 に準ずるアンモニア水（必要に応じて再留による精製を行う）、または ГОСТ 24147 に準ずるアンモニア水、1:1 および 1:19 に希釈したもの。

ГОСТ 3773 に準ずる塩化アンモニウム。

ГОСТ 20478 に準ずる過硫酸アンモニウム、質量濃度 0.03 g/cm3 の溶液。

ГОСТ 4328 に準ずる水酸化ナトリウム、質量濃度 0.04 g/cm3 の溶液。

ГОСТ 22280 に準ずる三ナトリウムクエン酸（クエン酸ナトリウム）、質量濃度 0.03 g/cm3 の溶液。

ГОСТ 83 に準ずる炭酸ナトリウム、質量濃度 0.05 g/cm3 の溶液。

ГОСТ 5845 に準ずる酒石酸カリウムナトリウム四水和物、質量濃度 0.2 g/cm3 の溶液。

ГОСТ 5828 に準ずるジメチルグリオキシム、エチルアルコール中の質量濃度 0.01 g/cm3 の溶液および水酸化ナトリウム（質量濃度 0.04 g/cm3）の溶液中の質量濃度 0.01 g/cm3 の溶液。

ГОСТ 18300 に準ずる精留エチルアルコール（工業用）。

ГОСТ 20015 に準ずるクロロホルム、または薬局方規格品。

ユニバーサル指示薬紙（[2]参照）。
________________
* 出典欄参照。— データベース作成者注。


灰化処理済みろ紙（[3]参照）または中程度の密度の他のろ紙。

ГОСТ 849 に準ずる一次ニッケル。

ГОСТ 9722 に準ずるニッケル粉末。

既知濃度のニッケル溶液。

溶液A（ニッケルの質量濃度 0.0005 g/cm³）の調製方法は次のとおりである。一次ニッケルまたはニッケル粉末を0.5000 g秤量し、250 cm³容量のビーカーに入れ、希硝酸（1:1に希釈）を15〜20 cm³加え、加熱して溶解し、2–3分間沸騰させる。ニッケル粉末を用いた場合は、事前に希硝酸（1:9に希釈）で2〜3回洗浄した濾紙（赤または白リボン）で濾過する。濾紙は温蒸留水で2〜3回洗浄する。溶液に希硫酸（1:1に希釈）20 cm³を加え、硫酸の蒸気が発生するまで蒸発し、冷却する。蒸留水を60〜70 cm³加えて加熱して塩を溶解し、冷却する。溶液を1000 cm³のメスフラスコに移し、希硫酸（1:4に希釈）50 cm³を加え、蒸留水で目盛りまで希釈する。 溶液B（ニッケルの質量濃度 0.00005 g/cm³）の調製方法は次のとおりである：100 cm³メスフラスコに溶液A 10 cm³を移し、希硫酸（1:4に希釈）5 cm³を加え、蒸留水で目盛りまで希釈する。 溶液C（ニッケルの質量濃度 0.00001 g/cm³）の調製方法は次のとおりである：100 cm³メスフラスコに溶液B 20 cm³を移し、蒸留水で目盛りまで希釈する。 4.3 分析の準備 校正曲線を作成するため、100 cm³メスフラスコに溶液Cをそれぞれ 0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 cm³ 移し、蒸留水で容量を25–30 cm³まで加え、次を加える：酒石酸カリウム-ナトリウム溶液 10 cm³、水酸化ナトリウム溶液 10 cm³、過硫酸アンモニウム溶液 10 cm³、ジメチルグリオキシム溶液（NaOH中）10 cm³。蒸留水で目盛りまで希釈し、4.4.6に従って吸光度測定を行う。 校正用溶液中のニッケル質量はそれぞれ 0.000005、0.000010、0.000020、0.000040、0.000060、0.000080、0.000100 g である。 校正用溶液（ニッケルを含む溶液を添加しない対照溶液）の吸光度値を考慮して、校正曲線を作成する。 4.4 分析の実施 4.4.1 試料の秤量 0.500 g を250 cm³のビーカーまたはフラスコに入れ、希硝酸（1:1）を15〜20 cm³加え、加熱して溶解し、溶液を5〜6 cm³まで蒸発縮合する。 4.4.2 ニッケルの質量分率が0.020%以下の場合、4.4.1の溶液に蒸留水100〜120 cm³、酒石酸ナトリウム溶液 5 cm³、塩化アンモニウム 5〜6 g、アンモニア水 20 cm³、過酸化水素 4 cm³ を加え、8–10分間沸騰させる。溶液を冷却し、希塩酸（1:1）でpHを指示薬紙により8–9に中和し、500 cm³の分液ロートに移す。蒸留水で容量を200 cm³とし、ジメチルグリオキシム溶液（エタノール中）120 cm³、クロロホルム 20 cm³ を加え、1分間抽出し、その後4.4.5に従って分析を行う。 4.4.3 ニッケルの質量分率が0.02%〜0.20%の場合、4.4.1の溶液に蒸留水60〜70 cm³を加えて加熱し沸騰させ、冷却後250 cm³メスフラスコに移し蒸留水で目盛りまで希釈する。溶液の分取量25 cm³を250 cm³のビーカーに移し、蒸留水で70〜80 cm³まで希釈、酒石酸ナトリウム溶液 5 cm³、塩化アンモニウム 2〜3 g、アンモニア水 15 cm³、過酸化水素 2 cm³ を加え、8–10分間沸騰させる。溶液を冷却し、希塩酸（1:1）でpHを指示薬紙により8–9に中和し、250 cm³の分液ロートに移す。ジメチルグリオキシム溶液（エタノール中）50 cm³、クロロホルム 20 cm³ を加え、1分間抽出し、その後4.4.5に従って分析を行う。 4.4.4 ニッケルの質量分率が0.20%を超える場合、4.4.1の溶液に蒸留水60〜70 cm³を加えて加熱し沸騰させ、冷却後500 cm³メスフラスコに移し蒸留水で目盛りまで希釈する。溶液の分取量5 cm³を100 cm³のビーカーに移し、蒸留水で20 cm³まで希釈、酒石酸ナトリウム溶液 5 cm³ を加え、アンモニアでpHを指示薬紙により8–9に中和し、100 cm³の分液ロートに移す。ジメチルグリオキシム溶液（エタノール中）15 cm³、クロロホルム 20 cm³ を加え、1分間抽出する。 4.4.5 下層の有機相を100 cm³の分液ロートに落とし、水相にはクロロホルム 20 cm³ を加えて再抽出する。有機相を同じ分液ロートにまとめ、水相は破棄する。 有機相は脱色するまで、希アンモニア（1:19に希釈）を15、10、5 cm³の順に加え、分液ロートを10–15回振とうして洗浄する。 洗浄した有機相に希塩酸（1:24に希釈）15 cm³ を加え、1分間振とうする。有機相を別の分液ロートに移し、水相は100 cm³ビーカーに移す。再抽出を希塩酸（1:24）15 cm³ を用いて繰り返し、水相を同じビーカーにまとめ、有機相は破棄する。 水相に希硫酸（1:1）5 cm³ を加え、有機物残渣を分解するために希硝酸溶液を0.5 cm³ずつ2〜3回滴下して加えた後、再び硫酸の蒸気が発生するまで蒸発する。冷却した残渣に蒸留水10〜15 cm³ を加え、塩を溶解するために加熱し、再び冷却する。 4.4.6 溶液を100 cm³メスフラスコに移し、酒石酸カリウム-ナトリウム溶液 10 cm³、水酸化ナトリウム溶液 10 cm³、過硫酸アンモニウム溶液 10 cm³、ジメチルグリオキシム（NaOH溶液中）10 cm³ を加え、蒸留水で目盛りまで希釈する。 5–7分後に、分光光度計で波長440 nm、または波長範囲420–460 nmのフォトエレクトロカラリメータで吸光度を測定する。対照溶液としては、4.3に従ってニッケル含有溶液を加えずに作成した溶液を用いる。 試料溶液の吸光度から校正曲線を用いてニッケルの質量を求める。 4.5 分析結果の処理 試料中のニッケルの質量分率 X（%）は次の式で求める： （式（1）） 画像参照 ここで M₁ — 試料溶液中のニッケル質量（g）、 M₂ — 対照操作の溶液中のニッケル質量（g）、 K — 試料溶液の希釈係数、 M — 試料の秤量質量（g）。 （注：上記の式番号および画像は原文の図式を参照のこと。） 4.6 分析の精度管理 分析結果の精度管理は ГОСТ 13047.1 に従って行う。 再現性・繰返し性の許容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）。 （表1）再現性／繰返し性の規範値および精度管理指標（拡張不確かさ、k = 2） （単位：%） 表の内容： 質量分率ニッケル | 繰返し性限界（2検定並列結果） r | 繰返し性限界（3検定並列結果） r | 再現性限界（2検定） R | 拡張不確かさ U (k=2) 0.0010 — r=0.0002, r(3)=0.0003, R=0.0004, U=0.0003 0.0020 — 0.0003, 0.0004, 0.0006, 0.0004 0.0030 — 0.0004, 0.0005, 0.0008, 0.0006 0.0050 — 0.0006, 0.0007, 0.0012, 0.0008 0.0100 — 0.0010, 0.0012, 0.0020, 0.0015 0.020 — 0.0020, 0.0020, 0.0040, 0.0030 0.030 — 0.0030, 0.0040, 0.0060, 0.0040 0.050 — 0.0050, 0.0060, 0.0100, 0.0070 0.100 — 0.0070, 0.0080, 0.0140, 0.0100 0.200 — 0.0100, 0.0120, 0.0200, 0.0150 0.300 — 0.0150, 0.0200, 0.0300, 0.0200 0.500 — 0.0200, 0.0300, 0.0400, 0.0300 0.60 — 0.03, 0.04, 0.06, 0.04 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炎中原子化させた際に生成するニッケル原子による共鳴放射の吸収（波長232.0 nm または231.1 nm）を測定することに基づく。 5.2 測定器具、補助装置、材料、試薬および標準溶液 - アセチレン—空気炎で測定できる原子吸光分光計。 - ニッケル用中空陰極ランプ。 - ГОСТ 5457 に準拠した気体アセチレン。 - 脱灰フィルター（参考文献[3]）または中密度フィルター。 - ГОСТ 4461（必要なら再蒸留で精製）または ГОСТ 11125 に準拠した硝酸（1:1および1:19に希釈）。 - ГОСТ 123 に準拠したコバルト、またはコバルト組成の標準試料（例えば[4]）で事前にニッケル質量分率が0.001%以下と認証されたもの。 - ГОСТ 9722 に準拠したニッケル粉末、または ГОСТ 849 の一次ニッケル。 - 濃度既知のニッケル溶液。 - 以下の標準溶液の調製： 溶液A（ニッケル質量濃度 0.001 g/cm³）：一次ニッケルまたはニッケル粉末を1.0000 g秤量し、250 cm³のビーカーまたはフラスコに入れ、希硝酸（1:1）20–25 cm³を加えて加熱して溶解し、3–5分間沸騰させる。ニッケル粉末を用いた場合は、事前に希硝酸（1:9）で2–3回洗浄した濾紙（赤または白リボン）で濾過し、濾紙を温蒸留水で2–3回洗浄する。溶液を冷却し、1000 cm³メスフラスコに移し、希硝酸（1:1）50 cm³を加え、蒸留水で目盛りまで希釈する。 溶液B（ニッケル質量濃度 0.0001 g/cm³）：100 cm³メスフラスコに溶液A 10 cm³を移し、希硝酸（1:1）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 校正曲線1（ニッケル質量分率 ≤ 0.010% を決定する場合） コバルトまたはコバルト組成標準試料を5.000 g秤量し、250 cm³ビーカーまたはフラスコに入れる。校正曲線の点数（対照を含む）に対応する数の秤量を用意する。秤量試料を希硝酸（1:1）50–60 cm³で加熱して溶解し、15–20 cm³まで蒸発濃縮し、蒸留水50–60 cm³を加えて加熱し沸騰させ、冷却して100 cm³メスフラスコに移す。そこに溶液Bからそれぞれ 0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 cm³ を加える。対照溶液にはニッケル含有溶液を加えず、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。 校正溶液中のニッケル質量はそれぞれ 0.00005、0.00010、0.00020、0.00030、0.00040、0.00050 g である。 5.3.2 校正曲線2（ニッケル質量分率 0.010%〜0.050% の場合） コバルトまたは標準試料を1.000 g秤量し、250 cm³ビーカーまたはフラスコに入れる。秤量試料を希硝酸（1:1）15–20 cm³で加熱して溶解し、5–7 cm³まで蒸発濃縮し、蒸留水50–60 cm³を加えて加熱・冷却し、100 cm³メスフラスコに移す。そこに溶液Bから 0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 cm³ を加える。対照溶液はニッケルを加えず蒸留水で目盛りまで希釈し、5.4に従って吸収を測定する。 校正溶液中のニッケル質量は5.3.1と同じである。 5.3.3 校正曲線3（ニッケル質量分率 > 0.050% の場合） 100 cm³メスフラスコに、5.3.2に従って準備した対照溶液を各フラスコに10 cm³ずつ移し、そこへ溶液Bから 0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、6.0 cm³ を加える。対照の1本にはニッケル含有溶液を加えず、希硝酸（1:19）で目盛りまで希釈して5.4に従い吸収を測る。 校正溶液中のニッケル質量は 0.00005、0.00010、0.00020、0.00030、0.00040、0.00060 g である。 5.4 分析の実施 表2に従って試料を秤量し、250 cm³のビーカーまたはフラスコに入れる。 （表2）試料溶液作成条件 - ニッケル質量分率の範囲（%）および秤量試料質量（g）、試料溶液のアリコート量、使用する校正曲線番号を示す。 表内容の要約： - 0.001 〜 0.010%（含む）：試料秤量 5.000 g、全量溶液使用、校正曲線1 - >0.010 〜 0.050%：試料秤量 1.000 g、全量溶液使用、校正曲線2 - >0.050 〜 0.400%：試料秤量 1.000 g、アリコート 10 cm³、校正曲線3 - >0.400 〜 0.600%：試料秤量 1.000 g、アリコート 5 cm³、校正曲線3 5.000 gの試料は希硝酸（1:1）50–60 cm³で、1.000 gの試料は希硝酸（1:1）15–20 cm³で加熱して溶解し、15–20 cm³または5–7 cm³まで蒸発減量し、蒸留水40–50 cm³を加えて加熱し沸騰させ、冷却して100 cm³メスフラスコに移し、蒸留水で目盛りまで希釈する。 ニッケルの質量分率が0.050%を超える場合は、表2に従ったアリコートを100 cm³メスフラスコに移し、希硝酸（1:19）で目盛りまで希釈する。 試料および校正溶液の吸光度を波長232.0 nm、スリット幅 ≤ 0.2 nm で少なくとも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、噴霧系を蒸留水で洗浄し、零点と校正曲線の安定性を確認する。零点確認には5.3に従って作成した対照溶液を使用する。 得られた校正溶液の吸光度と対応するニッケル質量から校正曲線を作成する。試料溶液の吸光度から校正曲線を用いてニッケルの質量を求める。 5.5 結果の処理 試料中のニッケルの質量分率 X（%）は次の式で求める： （式（2）） 画像参照 ここで M₁ — 試料溶液中のニッケル質量（g）、 K — 試料溶液の希釈係数、 M — 試料の秤量質量（g）。 （式は原文の図式を参照のこと。） 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。再現性・繰返し性の規範値および精度管理指標（拡張不確かさ）は表1に示す。 参考文献 [1] ГФ X, статья 160 — クロロホルム（薬局方用） [2] ТУ 6-09-1181-89* — pH 1–10および7–14用ユニバーサル指示薬紙 （注：本文で言及の技術条件（ТУ）はここでは掲示されていない。詳細はリンク参照。データベース作成者注） [3] ТУ 6-09-1678-95** — 脱灰フィルター（白・赤・青リボン） （注：ロシア連邦の領域で有効） [4] МСО 1664-2010 — コバルト酸化物組成標準（OKセット） 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、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、管理基準