ГОСТ 13637.3-93

ГОСТ 13637.3−93 ガリウム。アルミニウム、ビスマス、インジウム、カドミウム、コバルト、ケイ素、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、鉛、銀、クロム、亜鉛および鉄の化学-原子発光法による測定

ГОСТ 13637.3−93

グループ B59

加盟国間標準

ガリウム

化学-原子発光法によるアルミニウム、ビスマス、インジウム、カドミウム、コバルト、ケイ素、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、鉛、銀、クロム、亜鉛および鉄の測定

ガリウム。アルミニウム、ビスマス、コバルト、ケイ素、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、鉛、銀、クロム、亜鉛および鉄の定量のための化学-原子発光法

ОКСТУ 1709

施行日 1995−01−01

序文

1. 作成：加盟国間技術委員会 104「半導体および希少金属製品。高純度金属」、国立希少金属研究所（ギレドメト）

提出：ロシア国家標準局（Госстандарт России）

2. 承認：加盟国間標準化・計量・認証評議会（議事録 N 4−93、1993年10月19日）

採択に賛成したのは：

国名	国家標準化機関名
アルメニア共和国	Армгосстандарт（アルムゴススタンダルト）
ベラルーシ共和国	Белстандарт（ベルスタンダルト）
カザフスタン共和国	Госстандарт Республики Казахстан（カザフスタン共和国国家標準局）
モルドバ共和国	Молдовастандарт（モルドヴァスタンダルト）
ロシア連邦	Госстандарт России（ロシア国家標準局）
トルクメニスタン	Туркменгосстандарт（トルクメンゴススタンダルト）
ウズベキスタン共和国	Узгосстандарт（ウズゴススタンダルト）
ウクライナ	Госстандарт Украины（ウクライナ国家標準局）

3. ロシア連邦標準化・計量・認証委員会の決定（1994.06.02、N 160）により、加盟国間標準 ГОСТ 13637.3−93 は1995年1月1日付でロシア連邦の国家標準として直接施行されることとなった

4. 代替 ГОСТ 13637.3−77

参考情報

参照規範技術文書

参照される規格等の表示	該当箇所（項、節）
ГОСТ 83–79	2
ГОСТ 123–78	2
ГОСТ 195–77	節2
ГОСТ 244–76	節2
ГОСТ 804–93	節2
ГОСТ 849–70	節2
ГОСТ 859–78	節2
ГОСТ 1277–75	節2
ГОСТ 1467–93	節2
ГОСТ 3118–77	節2
ГОСТ 3640–79	節2
ГОСТ 3773–72	節2
ГОСТ 3778–98	節2
ГОСТ 4109–79	節2
ГОСТ 4160–74	節2
ГОСТ 4331–78	節2
ГОСТ 4461–77	節2
ГОСТ 4467–79	節2
ГОСТ 4526–75	節2
ГОСТ 5817–77	節2
ГОСТ 5905–79	節2
ГОСТ 6008–90	節2
ГОСТ 6552–80	節2
ГОСТ 6836–80	節2
ГОСТ 8864–71	節2
ГОСТ 9428–73	節2
ГОСТ 9736–91	節2
ГОСТ 10216–75	節2
ГОСТ 10262–73	節2
ГОСТ 10297–75	節2
ГОСТ 11069–74	節2
ГОСТ 11120–75	節2
ГОСТ 11125–84	節2
ГОСТ 13610–79	節2
ГОСТ 13637.0−93	節1
ГОСТ 13637.1−93	3.1.5, 5.1, 5.2
ГОСТ 13637.2−93	3.1.5, 5.2
ГОСТ 14261–77	節2
ГОСТ 16539–79	節2
ГОСТ 18300–87	節2
ГОСТ 19627–74	節2
ГОСТ 20288–74	節2
ГОСТ 22300–76	節2
ГОСТ 23463–79	節2
ГОСТ 24174–80	節2
ГОСТ 24363–80	節2
ГОСТ 24104–88	節2
ГОСТ 25664–83	節2

本規格は、ガリウム中の不純物の質量分率を化学-原子発光法により定める。

1) 金属を塩酸と硝酸の混合酸で溶解し、塩酸性溶液からブチルアセテートまたはエチルエーテルでガリウムを抽出することにより不純物を濃縮して行う方法

アルミニウム	最小 1·10〜最大 1·10％
ビスマス	から 5·10まで 1·10%
インジウム	から 3·10まで 1·10%
カドミウム	から 5·10まで 1·10%
コバルト	から 2·10まで 1·10%
ケイ素	から 3·10まで 3·10%
マグネシウム	から 6·10まで 1·10%
マンガン	から 5·10まで 1·10%
銅	から 5·10まで 5·10%
ニッケル	から 5·10まで 1·10%
鉛	от 5·10до 1·10%
銀	от 5·10до 2·10%
クロム	от 5·10до 1·10%
亜鉛	от 5·10до 5·10%

2) 四塩化炭素および塩酸の存在下で臭素蒸気により金属を溶解し、ガリウムの三ハロゲニドを蒸留によって濃縮し、その後残留ガリウムをエチルエーテルで抽出する場合

アルミニウム	от 2·10до 5·10%

3) ジエチルジチオカルバメートとしての不純物をクロロホルムまたは四塩化炭素で抽出する場合

鉄	от 2·10до 1·10%

定量対象不純物の濃縮物は、塩化ナトリウムを添加した粉状グラファイト上に乗せて原子発光法で分析する。

1. 一般要件

分析法の一般要件および安全要件は ГОСТ 13637.3 に従う。

2. 装置、材料及び試薬

回折式分光計 ДФС-8 型または同等の型、格子 600線/mm、三レンズ照明系を備えたもの。

アーク発生器 ДГ-2 型または同等の型で、追加のリアオスタット（可変抵抗）を備え、直流アークの点火に高周波放電を用いるように調整されたもの。

整流器 250−300 В、30−50 А。

マイクロフォトメーター МФ-2 型または同等の型。

スペクトルプロジェクター ПС-18 型または同等の型。

グラファイト電極研削機。

原子発光分析用成形グラファイト電極 ОСЧ 7−4、直径 6 мм、先端を円錐状に研磨したもの；またはグラファイト棒 ОСЧ 7−3 から加工した直径 6 мм のグラファイト電極で、先端の頂角が 15 度、先端に直径 1.5 мм の平坦部があり、直流アーク 15 A で 15 秒間焼成したもの。

原子発光分析用成形グラファイト電極 ОСЧ 7−4、直径 6 мм、深さ 6 мм、直径 4 мм の溝（チャネル）付き；または同寸法の ОСЧ 7−3 のグラファイト棒から加工した電極で、直流アーク 15 A で 15 秒間焼成したもの。

分析の直前に、各電極対は焼成による洗浄を行う（先端を円錐状に研いだ電極 — 陰極、溝のある電極 — 陽極）。 高純度粉末黒鉛（ГОСТ 23463 に準拠）。 実験用天秤 1級（ГОСТ 24104 に準拠）*。 _______________ * ロシア連邦の領域では ГОСТ 24104–2001 が施行されている。— データベース作成者注。 赤外ランプ 型式 ИКЗ-500、電圧調整器 型式 РНО-250−2 または同等の調整器。 有機ガラス製ボックス。 有機ガラス製すり鉢と乳棒。 モリブデン製ガラスの液封を備えたガリウムハロゲン化物の蒸留装置（図1）。 図1（構成） 1 — すり合わせ口付き石英容器、坩堝用台座 2 — 坩堝用台座 3 — すり合わせ付石英栓 4 — 坩堝 5 — 管状炉 6 — ゴム製接続管 7 — 液封（水封）、水酸化カリウム溶液で満たされている 電気加熱板 300 W、石英キュベットとガラスカーボン製板で被覆。 クロメル–アルメル熱電対とミリボルト計 MP-64−02（ГОСТ 9736 に準拠）。 ねじ蓋付きフッ素樹脂製容器 容量1000 cm^3（図2）。 図2（構成） 1 — フッ素樹脂製容器 2 — フッ素樹脂製蓋 3 — 坩堝 4 — フッ素樹脂製台座 石英皿（クォーツ）容量10 cm^3および100 cm^3。 石英またはガラスカーボン製坩堝 容量30 cm^3。 目盛付ピペット（1 cm^3および5 cm^3目盛）。 目盛付メスシリンダー（10 cm^3 目盛）。 透明石英ガラス製分液ろうと 容量30 cm^3。 一次アルミニウム（ГОСТ 11069 に準拠）、等級 A 99 またはそれ以上。 _______________ * ロシア連邦の領域では ГОСТ 11069–2001 が施行されている。— データベース作成者注。 ビスマスまたは酸化ビスマス（ГОСТ 10216 に準拠）。 ラジオ技術用カルボニル鉄（ГОСТ 13610）等級 ПС、または酸化鉄。 インジウム（ГОСТ 10297–75*）等級 Ин 000 またはそれ以上、または酸化インジウム（三酸化インジウム）精製品 ос. ч-9−3。 _______________ * ロシア連邦の領域では ГОСТ 10297–94 が施行されている。— データベース作成者注。 カドミウム（ГОСТ 1467）等級 Кд-2 またはそれ以上、または酸化カドミウム（ГОСТ 11120）。 コバルト（ГОСТ 123*）等級 К1 またはそれ以上、またはコバルトの酸化物（ГОСТ 4467）。 _______________ * ロシア連邦の領域では ГОСТ 123–98 が施行されている（2009年7月1日より ГОСТ 123–2008 が適用）。— データベース作成者注。 二酸化ケイ素（シリカ）（ГОСТ 9428）。 一次マグネシウム（ГОСТ 804）等級 МГ-90 またはそれ以上、または酸化マグネシウム（ГОСТ 4526）。 金属マンガン（ГОСТ 6008）等級 Мр0 または Мр00、または無水二酸化マンガン ОСЧ-9−2。 銅（ГОСТ 859*）等級 М3 またはそれ以上、または粉末状酸化銅（ГОСТ 16539）。 _______________ - ロシア連邦領内では ГОСТ 859–2001 が有効である。 — データベース作成者の注記。 ニッケルは ГОСТ 849* の N-2 等級以上、または黒色ニッケル酸化物は ГОСТ 4331 に準拠する。 _______________ * ロシア連邦領内では ГОСТ 849–97 が有効（2009.07.01 以降は ГОСТ 849–2008 が有効）。 — データベース作成者の注記。 鉛は ГОСТ 3778 の C3 等級以上、または鉛酸化物に準拠する。 銀は ГОСТ 6836* の Ag 999.0 または 999.9 等級、または硝酸銀は ГОСТ 1277 に準拠する。 _______________ * ロシア連邦領内では ГОСТ 6836–2002 が有効である。 — データベース作成者の注記。 クロムは ГОСТ 5905* の X 00 等級に準拠する。 _______________ * ロシア連邦領内では ГОСТ 5905–2004 が有効である。 — データベース作成者の注記。 亜鉛は ГОСТ 3640* の Ц1 等級以上、または酸化亜鉛は ГОСТ 10262 に準拠する。 _______________ * ロシア連邦領内では ГОСТ 3640–94 が有効である。 — データベース作成者の注記。 濃度 1 mg/cm^3 の基準溶液（測定対象の不純物：アルミニウム、ビスマス、鉄、インジウム、カドミウム、コバルト、ケイ素、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、鉛、銀、クロム、亜鉛） は次のように調製する。 ビスマス、鉄、インジウム、カドミウム、コバルト、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、鉛および銀の基準溶液は、各金属をそれぞれ 100 mg 量用い、または次に示す相当量の酸化物を用いて最小量の硝酸中で溶解して調製する： - ビスマス酸化物 117.7 mg - 酸化鉄 143.0 mg - 酸化インジウム 120.9 mg - 酸化カドミウム 114.2 mg - コバルトの亜酸化物（/酸化物）140.7 mg - 酸化マグネシウム 165.8 mg - 二酸化マンガン 158.3 mg - 酸化銅 125.2 mg - 黒色ニッケル酸化物 140.9 mg - 酸化鉛 107.7 mg - 硝酸銀 157.5 mg これらの溶液を 100 cm^3（100 mL）容量のメスフラスコに移し、目盛りまで脱イオン水で希釈してよく混合する。 各溶液の 1 cm^3 はそれぞれ対応する元素を 1 mg 含む。 アルミニウム、クロムおよび亜鉛の基準溶液を調製するには、各金属を 100 mg 取り（金属亜鉛の代わりに酸化亜鉛 124.4 mg を用いてもよい）、最小量の塩酸（1:1）で溶解する。溶液を 100 cm^3（100 mL）容量のメスフラスコに移し、目盛りまで脱イオン水で希釈してよく混合する。 各溶液の 1 cm^3 はそれぞれ対応する元素を 1 mg 含む。 感光乾板は PFS-04 型または同等で、スペクトルにおける分析線と背景の正常な発色を得られるものを用いる。 現像液（調製量合計 1000 cm^3）： - メトール（4-メチルアミノフェノール硫酸塩、ГОСТ 25564）……2.2 g - 亜硫酸ナトリウム（ГОСТ 195）……96 g - ヒドロキノン（パラジオキシベンゼン、ГОСТ 19627）……8.8 g - 炭酸ナトリウム（ГОСТ 83）……48 g - 臭化カリウム（ГОСТ 4160）……5 g - 水 ……1000 cm^3 まで 定着液： - チオ硫酸ナトリウム（結晶、ГОСТ 244）……300 g - 塩化アンモニウム（ГОСТ 3773）……20 g - 水 ……1000 cm^3 まで 塩酸（分析用、化学純、ГОСТ 3118）、濃縮。 特別純度の塩酸（ГОСТ 14261）。 濃縮され石英装置で二度蒸留した、濃度6 mol/dm³（※上付き文字は元文に画像で示されています）。 硝酸（ГОСТ 11125）または硝酸（ГОСТ 4461）、石英装置で二度蒸留したもの。 正リン酸（ГОСТ 6552）。 臭素（ГОСТ 4109、分析用）。 水酸化カリウム（ГОСТ 24363、化学純（х.ч.））、濃度400 g/dm³の溶液。 ユニバーサル指示薬紙。 医療用クロロホルム。 四塩化炭素（ГОСТ 20288）。 比抵抗10〜20 MΩ·cmの脱イオン水。 医療用エチルエーテル：塩酸溶液（濃度6 mol/dm³）で3回抽出して精製する。各回5分間、酸：エーテル＝1:10（体積比）で行う。 酢酸ブチル（ブチルアセテート、ГОСТ 22300）または上記の方法で精製した医療用エチルエーテル（各回5分、酸：エーテル＝1:10の条件で3回抽出）。 特別純度のアンモニア水（ГОСТ 24174）。 ナトリウムN,N-ジエチルジチオカルバメート（ГОСТ 8864）、濃度20 g/dm³の溶液（新たに調製し精製する）。100 cm³（100 mL）の溶液を分液ロートに入れ、クロロホルム又は四塩化炭素を3 cm³加えて3分間強く振とうする。層が分離したら有機層を除去する。抽出を同量のクロロホルムまたは四塩化炭素でさらに3回繰り返す。溶液は作業日の間、冷所に保管する。 酒石酸（ГОСТ 5817）。 酒石酸アンモニウム溶液: 200 cm^3 の、水溶性酒石酸（500 g/dm^3）溶液を容量 500 cm^3 のビーカーに入れ、指示薬紙で pH 8 になるまでアンモニア水で中和する。ビーカーを氷入結晶皿に置き、溶液を分液ロートに移し、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム溶液 20 cm^3 とクロロホルムまたは四塩化炭素 60 cm^3 を加え、1 分間振盪する。層が分離したら有機層を廃棄し、同量の試薬でさらに4回抽出を繰り返す。酒石酸アンモニウム溶液はポリエチレン製容器に保管する。 塩化ナトリウム ОСЧ 10^−3。 エチルアルコール（精製工業用、ГОСТ 18300）— 未蒸留のものおよび石英器で二度蒸留したもの。 3. 分析の準備 3.1. 比較標品（ОС）の調整 3.1.1. 主比較標品 A（ООСА） — アルミニウム、ビスマス、インジウム、カドミウム、コバルト、ケイ素、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、鉛、クロム、亜鉛および銀がそれぞれ質量分率 0.1% となる標品： 容量 100 cm^3 の石英皿に粉末黒鉛 9.860 g を入れる。次に、前記不純物の主溶液を列挙順に各々 10 cm^3 ずつ順次加える。各添加後、加熱板で乾燥する。銀の主溶液を加え乾燥させた後、混合する。得られた黒鉛粉末混合物の約 1 g を取り、エタノールの存在下で二酸化ケイ素 21.5 mg と共に有機ガラス製乳鉢ですりつぶし、40 分間すり潰す。その後、乳鉢に残り（約 9 g）の黒鉛粉末（不純物含有）とエタノール 30 cm^3 を加える。混合物を 60 分間すり潰し、その後赤外線ランプ下で乾燥する。 3.1.2. 主比較標品 B（ООСБ） — アルミニウムの質量分率 0.1%： 石英皿に粉末黒鉛 9.990 g を入れ、アルミニウムの主溶液（濃度 1 mg/cm^3）を 10 cm^3 加える。混合物を乾燥させ、まず石英皿内で混合し、その後有機ガラス製乳鉢に移してエタノールを添加し、ペースト状に保ちながら 60 分間混合する。得られた混合物を赤外線ランプ下で乾燥する。

3.1.3. 基本比較標準試料 В (ООСВ)（鉄の質量分率 0,1%）: 石英皿に粉末黒鉛 9,990 g を入れ、鉄の濃度 1 mg/cm の基本鉄溶液を 10 cm 加える。混合物を乾燥させ、最初に石英皿で混合し、その後エタノールを添加して混合物をペースト状に保ちながら有機ガラス製乳鉢で 60 分間混合する。得られた混合物を赤外線ランプの下で乾燥させる。

3.1.4. 比較試料 ОС: ОСА1–ОСА7 は ООСА を粉末黒鉛で逐次希釈して作る。ОСА1–ОСА7 における各測定対象不純物の質量分率および当該試料を得るために混合する粉末黒鉛と希釈対象試料の秤量は表1に示す。

表 1

試料表示	各測定対象不純物の質量分率, %	秤量, g
		粉末黒鉛	希釈対象試料（表示）
ОСА1	1·10	1,800	0,204 (ООСА)
ОСА2	3·10	1,400	0,601 (ОСА1)
ОСА3	1·10	1,333	0,667 (ОСА2)
ОСА4	3·10	1,400	0,600 (ОСА3)
ОСА5	1·10	1,333	0,667 (OCA4)
ОСА6	3·10	1,400	0,600 (OCA5)
ОСА7	1·10	1,333	0,667 (ОСА6)

3.1.5. 比較試料 ОС: ОСБ1–ОСБ6 および ОСВ1–ОСВ4 は、それぞれ ООСБ および ООСВ を粉末黒鉛で逐次希釈して作る。ОСБ1–ОСБ6 および ОСВ1–ОСВ4 における各測定対象不純物の質量分率および当該試料を得るために混合する粉末黒鉛と希釈対象試料の秤量は表2に示す。

表 2

試料表示	各測定対象不純物の質量分率, %	秤量, g
		粉末黒鉛	希釈対象試料（表示）
ОСБ1 (OCB1)	1·10	1,800	0,200 ООСБ (ООСВ)
ОСБ2 (ОСВ2)	3·10	1,400	0,600 ОСБ1 (ОСВ1)
ОСБ3 (ОСВ3)	1·10	1,333	0,667 ОСБ2 (ОСВ2)
ОСБ4 (ОСВ4)	3·10	1,400	0,600 ОСБ3 (ОСВ3)
ОСБ5	1·10	1,333	0,667 ОСБ4
ОСБ6	3·10	1,400	0,600 ОСБ5

表1および表2に示した粉末グラファイトと希釈した比較標準の秤量試料を有機ガラス（アクリル）製の乳鉢に入れ、OS1–OS3はエチルアルコールで、OS4–OS7は二度蒸留したエタノールでそれぞれ50分間十分にすりつぶし、有機ガラス製のボックス内で赤外線ランプ下にて乾燥する。

注記. ООСА、ООСБおよびООСВは、定量対象元素を酸化物の形で導入して調製してもよい（参照: ГОСТ 13637.1 または ГОСТ 13637.2）。


汚染の混入を避けるため、乳鉢でのすりつぶしおよび赤外線ランプ下での乾燥は有機ガラス製のボックス内で行う。

比較標準は有機ガラス製の密閉瓶に保管する。

4. 分析の実施

4.1. アルミニウム、ビスマス、インジウム、カドミウム、コバルト、ケイ素、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、鉛、銀、クロム、亜鉛の濃縮。

質量1 gのガリウム試料をフッ素樹脂製の皿に入れ、塩酸濃度6 mol/dmおよび硝酸を3:1の比率で混合した溶液を10 cm注ぎ、皿をフッ素樹脂製の蓋で閉じ、弱火で加熱しながら、石英キュベットを被せた電気加熱板上で50−60分間溶解する。得られた溶液をシロップ状になるまで濃縮する。次に塩酸濃度6 mol/dmの溶液を5 cm加え、軽く加熱する。冷却した溶液を分液ろうとに移し、皿をさらに塩酸濃度6 mol/dmの溶液5 cmで洗い流す。

ガリウムの抽出には、ほぼ等価な2つの抽出剤、酢酸ブチルまたはエチルエーテルを用いることができる。エチルエーテルを扱う際はその可燃性・爆発性に注意すること。抽出中は分液ろうと内に発生したエーテル蒸気を定期的に放出する必要がある。

ガリウムを抽出するため、分液ろうとに酢酸ブチルまたはエチルエーテルを10 cm加え、2分間激しく振とうする。液が分離した後、下層の水相を別の分液ろうとに移し、同量の酢酸ブチルまたはエチルエーテルでさらに2回同様に抽出を繰り返す。

塩酸溶液（ガリウム抽出後に得られたもの）を洗浄したフッ素樹脂製の皿に移し、そこに粉末黒鉛50 mgを加え、石英キュベットで覆った電気加熱板上で約100°Cにて溶液を完全に乾燥するまで蒸発させる。得られた乾残渣は不純物の濃縮物であり、原子発光分析に供される。 同時に、分析の全段階を通して3回の対照実験を行い、3つの乾残渣（濃縮物）を得る。 4.2. アルミニウムの濃縮 4.2.1. 器具の準備 ガリウム蒸留装置一式、臭素化用および塩酸飽和用のフッ素樹脂製容器各1個、分液ロート3個および石英皿を揃え、4.2.3項に従って対照試験を繰り返し実施し、対照試験の補正値が5.2項の要求を満たすまで行う。 注：新しいガラスカーボン製るつぼを使用して（ГОСТ 13637.3-93「ガリウム。アルミニウム、ビスマス、インジウム、カドミウム、コバルト、ケイ素、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、鉛、銀、クロム、亜鉛および鉄の化学的原子発光法による定量」参照）2·10% のアルミニウムを定量する場合、器具準備のために必要な対照試験の回数は通常5回以上である。 4.2.2. 分液ロートおよび石英皿の保管 分液ロートおよび石英皿は分析後に脱イオン水で洗浄し、脱イオン水で満たした状態でフッ素樹脂またはガラスカーボン製容器中の脱イオン水に沈めて保管する。 4.2.3. アルミニウム濃縮物の調製 容量30 cm^3の石英またはガラス炭製坩堝を6個用意し、それぞれに四塩化炭素を15 cm^3、二回蒸留した塩酸を3 cm^3ずつ入れる。3個の坩堝にはそれぞれ粉砕したガリウムを3 gずつ秤量して入れる。次に6個すべての坩堝をフッ素樹脂製容器の台（図2の容器1）に載せる。フッ素樹脂製容器の底にはあらかじめ臭素40 cm^3を入れ、容器をねじ式蓋（図2の蓋2）で密閉し、排気フード内で24時間放置する。 翌日、フッ素樹脂製容器を開け、対照実験用の3個の坩堝と試料を溶解した3個の坩堝を順次、石英容器の台（図1の台2）に置く。容器には事前に水酸化カリウム溶液を高さの1/3まで入れておく。容器1をゴム管6で水封7に接続し、水封は水酸化カリウム溶液で満たしておく。坩堝4を台（図1）にセットした後、容器1をリン酸であらかじめ潤滑した栓3で閉じ、その栓の上に電気炉5をかぶせる。電気炉は給電電圧をРНО-250−2型レギュレーターで調整しながら徐々に加熱し、まず坩堝中の溶液から臭素を分留させ、その後残余の液体を蒸発させて乾固残渣を得る。電気炉を取り外し冷却した後、乾固残渣を含む坩堝を石英容器1（図1）からフッ素樹脂製台4（図2）に移す。 フッ素樹脂製容器1の底にはあらかじめ濃塩酸200 cm^3を入れ、乾固残渣を中和するため1時間放置する。各坩堝に二回蒸留した塩酸を5 cm^3ずつ加え、残渣を溶解させた後、溶液を容量30 cm^3の分液ロートに移し、塩酸で飽和させたエチルエーテル10 cm^3を加えて2分間振とうする。層が分離したら酸層を別の容量30 cm^3の分液ロートに移し、エーテル層は破棄する。エーテルによる抽出操作をさらに2回繰り返す。 その後、酸層を容量10 cm^3の石英皿に移し、体積を1–1.5 cm^3まで蒸乾し、粉末黒鉛50 mgを加えて石英キュベットとガラス炭板を載せた電気加熱皿上で乾燥し尽くす。 得られた乾固残渣はアルミニウムの濃縮物であり、原子発光分析に供する。各ガリウム試料の分析は3つの平行秤量から行う。 同時に、分析のすべての段階に対して3つの対照実験を行い、3つの乾留残渣（濃縮物）を得る。 4.3. 鉄の濃縮 質量1 gのガリウム試料を容量40–50 cm^3の石英皿に入れる。皿に濃硝酸4 cm^3を加える。皿を石英製の蓋で覆い、弱火の電気加熱板で加熱する。溶解が始まったら皿を加熱板から下ろし、1時間後に皿に濃塩酸（6 mol·dm^−3）溶液2 cm^3を加え、ガリウムが完全に溶解するまで（溶液が激しく沸騰しないように注意して）加温する。得られた溶液を濃縮して濃いシロップ状にし、続いて酒石酸アンモニウム溶液10 cm^3を加える。溶液をアンモニアで普遍指示薬紙によりpH 8に調整し、容量50 cm^3の石英分液ロートに移す。そこに、ナトリウムジエチルジチオカルバメート溶液1 cm^3とクロロホルムまたは四塩化炭素3 cm^3を加える。ロートを強く振とうして3分間処理する。相が分離したら有機相を別の分液ロートに移し、同じ条件でさらに一度抽出を繰り返す。得られた有機抽出液（有機相）を結合し、石英製の分液ロート（各30 cm^3）で脱イオン水5 cm^3を3回洗浄し、容量30 cm^3の清浄な石英皿に移す。皿に粉末黒鉛（コレクター）50 mgを加え、電気加熱板の上に載せた石英キュベットで温度50−60 °Cに保ちながら慎重に溶液を濃縮する。得られた乾留残渣は鉄の濃縮物であり、原子発光分析に供する。 同時に、反応試薬等の汚染を調べるために分析のすべての段階に対して3つの対照実験を行い、3つの乾留残渣（濃縮物）を得る。 各ガリウム試料の分析（箇所4.1、4.2、4.3）は、3つの平行秤量から行う。 4.4. 濃縮物の原子発光分析 分析試料および対照実験から得た各濃縮物、それぞれの比較標品の50 mgごとに、塩化ナトリウム2 mgを加え、パレットナイフでトレーシングペーパー片上で軽く混合する。 各混合物をパレットナイフで直径4 mm、深さ6 mmのグラファイト電極の溝に入れ、有機ガラス製の打込み棒で押し固める。各試料の後、パレットナイフと打込み棒はエタノールで湿らせた布片できれいに拭き取り、空気乾燥する。 濃縮物（または比較標品）を充填した電極はアノード（下電極）として用いる。上電極は先端が円錐形に整えられたグラファイト電極である。電極間に15 Aの直流電流でアークを点火する。 スペクトルは、5 mmの中間ダイアフラム、スリット幅15 μm、波長スケールを280 nmに設定し、露光時間約45 s（塩化ナトリウムが完全に燃尽するまで）で撮影する。 露光中、電極間距離は3 mmに保つ。 同一の感光板上で、同一条件下において、分析試料から得た各濃縮物のスペクトルを3回、対照実験から得た濃縮物のスペクトルを3回、および各比較標品のスペクトルを3回ずつ撮影する。 露光した感光板は現像、流水による洗浄、定着、流れ水で15分間洗浄し、乾燥する。 5. 結果の処理 5.1. 各スペクトログラムにおいて、測定対象元素の分析線の暗化度とその近傍のバックグラウンド（分析線の任意の一側での最小暗化度、ただし同一感光板上で撮影されたすべてのスペクトルについて同じ側を用いる）を測光し、暗化度の差を求める（以降これをΔと表す）。各試料について得られた3つのΔ値から算術平均を求める。得られた平均値から、付属必須文書（ГОСТ 13637.1）に示された表を用いて相対強度の対数値（log 相対強度）に換算する。 比較標品のlog相対強度と質量分率の値を用いて、座標（log相対強度，質量分率）に校正曲線を作成する。この校正曲線と対照実験濃縮物のlog相対強度の値により、対照実験濃縮物中の測定元素の質量分率の平均値を求める。同様に、分析試料の濃縮物に対するlog相対強度の値から校正曲線を用いて、分析試料の濃縮物中の測定元素の平均質量分率を求める。 5.2. 試料中の不純物の質量分率（分析結果、%）は次式で求める。 [式に用いられる記号について] - [m_graphite] — コレクターとして用いた粉末黒鉛の秤量質量（g） - [m_sample] — 分析用ガリウム試料の秤量質量（g） - [ω_conc_sample] — 分析試料の濃縮物中の不純物の平均質量分率（%） - [ω_conc_control] — 対照実験の濃縮物中の不純物の平均質量分率（%） （上式によりパーセントを算出する。） 表3 - 決定元素 — 分析線波長（nm） アルミニウム — 257.51 ビスマス — 306.77 鉄 — 248.33 インジウム — 325.61 カドミウム — 228.80 コバルト — 304.40 ケイ素 — 251.43 マグネシウム — 277.98 マンガン — 279.48 銅 — 327.40 ニッケル — 300.25 鉛 — 283.31 銀 — 328.07 クロム — 302.16 亜鉛 — 328.24 注記. 分析試料の濃縮物中におけるチタンの質量分率が3·10^? %以上の場合、チタンの328.23 nm線が亜鉛の分析線（328.24 nm）に重なるため、亜鉛はГОСТ 13637.2に従って測定すること。 Δ（暗化度の差）の値は0.8を超えてはならない。もしこの条件が満たされない場合は、室内、作業場、使用機器、試薬および試料の段階的な洗浄・清浄化を実施する必要がある。 式により得られた試料中の不純物の質量分率（%）は、各ガリウム試料の別々の秤量から行った3回の並列測定の平均値であり、これが分析結果とする。 並列測定の一致性を管理する際、各分析試料について得られた3つのスペクトログラムの3つの値（Δなど）から最大値と最小値を選び、それらに対応する表（必須付属書 ГОСТ 13637.1）から対応する補正値を得て、試料中の不純物の質量分率の対応範囲を求める。 5.3. 三つの平行測定結果（最大値と最小値の比）および二つの分析結果（大きい方／小さい方の比）に許容されるばらつきは表4に示す。 表4 （表の見出し） - 測定不純物 - 質量分率（%） - 許容されるばらつき （表中は各元素ごとの質量分率区分と、それに対する許容差が示される。） 中間の質量分率に対する許容差は線形補間により算出する。 5.4. 測定の妥当性確認は加標法により行う。すなわち、既に分析済みの試料のうちの1つから、ガリウムを各1 gとして3つの秤量を取り、測定対象元素の標準添加を行い、箇所4.1および4.2に従って溶液化する。添加量は、添加後のガリウム秤量における各不純物の質量分率の計算値が3%以上かつ10%以下（あるいは当該不純物の測定可能上限）となるように設定する。 （以下の記号） - [ω_prev] — 以前に分析した試料の分析結果（対応不純物の質量分率、%） - [m_add] — 添加した不純物の質量（μg） 添加した溶液は、添加のない試料の溶液と同様に分析し、3回の並列測定の幾何平均として値（ω_with_add）を得る。 分析が適正と判断されるのは、次の条件を満たす場合である。添加前後の2つの値の比（大きい方／小さい方）が、当該試料の該当不純物質量分率に対して表に示された「二つの分析結果の許容ばらつき」の値を超えないこと。