ГОСТ 13938.11−2014 銅。砒素の質量分率の測定方法
ГОСТ 13938.11−2014
グループ B59
州際標準
銅
砒素の質量分率の測定方法
Copper. Method for determination of arsenic mass fraction
МКС 77.120.30
施行日 2016−01−01
前書き
本規格の目的、基本原則および州際標準化に関する作業の基本的手順は、ГОСТ 1.0−92「州際標準化システム。基本規定」および ГОСТ 1.2−2009「州際標準化システム。州際規格、州際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：公開株式会社「鉱石の選鉱および機械的処理に関する研究・設計研究所 «УРАЛМЕХАНОБР»（公開株式会社 «Uralmekhanobr»）」、標準化技術委員会 TK 368「銅」
2 提出：連邦技術規制・計量庁（ロススタンダルト）
3 採択：州際標準化・計量・認証評議会（2014年11月14日議事録 N 72-П）
採択に賛成票を投じた国：
| 国名の略称（МК（ISO 3166）004−97） |
国コード（МК（ISO 3166）004−97） | 国家標準化機関の略称 |
| アルメニア |
AM | アルメニア共和国経済省 |
| アゼルバイジャン |
AZ | Азстандарт（アゼルバイジャン標準化局） |
| 地域 |
BY | 地域国立標準局 |
| キルギス |
KG | Кыргызстандарт（キルギス標準化局） |
| 地域 |
RU | ロススタンダルト（連邦技術規制・計量庁） |
| タジキスタン |
TJ | Таджикстандарт（タジク標準化局） |
4 連邦技術規制・計量庁の2015年4月2日付命令 N 207-стにより、州際標準 ГОСТ 13938.11−2014 は地域の国規格として2016年1月1日から施行された。
5 代替：ГОСТ 13938.11−78
本規格への改正情報は年刊情報一覧「国家規格」に掲載され、改正および修正の本文は月刊情報一覧「国家規格」に掲載されます。本規格が改訂（置換）または廃止された場合、該当する通知は月刊情報一覧「国家規格」に掲載されます。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・計量庁の公式ウェブサイト）にも掲載されます。
1 適用範囲
本規格は銅中の砒素の質量分率を測定する分光光度法（光度法）を定める（測定範囲：0.0005%〜0.100%）。
2 規格参照
本規格では以下の州際規格を参照している：
ГОСТ 1770−74 (ISO 1042−83, ISO 4788−80) 実験用計量ガラス器具。シリンダー、メスシリンダー、フラスコ、試験管。一般技術条件
ГОСТ 1973−77 砒素無水物（アンヒドリド）。技術条件
ГОСТ 3118−77 試薬。塩酸。技術条件
ГОСТ 3765−78 試薬。モリブデン酸アンモニウム。技術条件
ГОСТ 4160−74 試薬。臭化カリウム。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 4461−75* 試薬。硝酸。技術条件
________________
* 原本の誤りの可能性あり。正しくは ГОСТ 4461−77 と読むべきである。— データベース作成者の注。
ГОСТ 5841−74 試薬。硫酸ヒドラジン（硫酸ヒドラジニウム）
ГОСТ 6709−72 蒸留水。技術条件
ГОСТ 10929−76 試薬。過酸化水素。技術条件
ГОСТ 14261−77 特別純度塩酸。技術条件
ГОСТ 24104−2001実験用天秤。一般技術要件
_______________
地域の領域内では ГОСТ R 53228−2008「非自動秤。第1部。計量学的および技術的要求事項。試験」が有効である。
ГОСТ 25086−2011 非鉄金属およびその合金。分析方法に関する一般要求
ГОСТ 25336−82 実験用ガラス器具および装置。種類、主要寸法およびサイズ
ГОСТ 29169−91 (ISO 648−77) 実験用ガラス器具。単一目盛りピペット
ГОСТ 29227−91 (ISO 835−1-81) 実験用ガラス器具。目盛付ピペット。第1部。一般要求
ГОСТ 31382−2009 銅。分析方法
ГОСТ ИСО 5725−6-2003測定方法および測定結果の精度（真度および精密度）。第6部．実務における精度値の利用
_______________
地域の領域では ГОСТ Р ИСО 5725−6-2002 が有効である。
注記 — 本規格を使用する際には、引用されている規格の効力を一般公開の情報システム（インターネット上の連邦技術規格・計量庁の公式サイト）または当該年1月1日現在の年刊情報指示書「国家規格」および当該年の月刊情報指示書「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（変更）されている場合は、本規格を使用する際に置換（変更）された規格に従うこと。引用規格が代替なく廃止されている場合は、その参照がなされている箇所は当該参照に影響されない部分について適用する。
3 総則
測定方法に関する一般要求事項は ГОСТ 25086 および ГОСТ 31382 に従う。
4 測定精度指標の特性
ヒ素の質量分率の測定精度は表1に示す特性に相当する（信頼度 Р=0,95）。
信頼度 P = 0.95 における再現限界および再現性限界の値は表1に示す。
表1 — 信頼度 Р=0,95 におけるヒ素の質量分率測定の精度指標、再現限界および再現性の値
パーセント表示
| ヒ素の質量分率の測定範囲 | 精度指標 ± |
限界（絶対値） | |||||
| 反復性 r (n=2) |
再現性 R | ||||||
| 0.0005 から | 0.0005 | まで | 0.0010 | を含む |
0.0001 |
0.0003 |
0.0004 |
| 超過 | 0.0010 | 〜 | 0.0030 | 〜 |
0.0003 |
0.0005 |
0.0007 |
| 〜 | 0.0030 | 〜 | 0.0050 | 〜 |
0.0005 |
0.0008 |
0.0010 |
| 〜 | 0.0050 | 〜 | 0.0100 | 〜 |
0.0019 |
0.0015 |
0.003 |
| 〜 | 0.010 | 〜 | 0.030 | 〜 |
0.004 |
0.003 |
0.005 |
| 〜 | 0.030 | 〜 | 0.100 | 〜 |
0.005 | 0.005 | 0.008 |
5 測定機器、補助装置、材料、試薬
測定を行う際には次の測定機器および補助装置を用いる：
— 図1 に示す三塩化ヒ素の蒸留装置；
— 波長820 nm または600〜680 nm における測定を可能にする分光光度計または光電比色計；
— 加熱温度250 °C までを確保する温度調節付き乾燥器（ラボ用）；
— ГОСТ 24104 に準拠した特殊精度クラスの天秤；
— ГОСТ 1770 によるメスフラスコ 2−50−2、2−100−2、2−250−2、2−1000−2；
— ГОСТ 25336 によるビーカー B-1−100 ТХС、B-1−250 ТХС、B-1−1000 ТХС；
— 加熱温度400 °C までを確保する加熱プレート（[1]* による）または同等のもの；
________________
* 項目 [1]-[2] は文献一覧の該当項を参照。 — データベース作成者の注。
— ГОСТ 29169 および ГОСТ 29227 による第2精度級以上のピペット；
— 観察皿（時計皿）；
— ГОСТ 25336 によるロート В-36−80 ХС。
測定を行う際に用いる材料および溶液：
— ГОСТ 3765 によるモリブデン酸アンモニウム、質量濃度 10 g/dm3 の溶液（硫酸モル濃度 2 mol/dm3 中）（ポリエチレン容器で保管）；
— ГОСТ 5841 による硫酸ヒドラジン（ヒドラジン硫酸塩）、質量濃度 10 g/dm3 の溶液；
— ГОСТ 6709 による蒸留水；
— ГОСТ 4461 による硝酸および1:1 に希釈したもの；
図1 — ヒ素の蒸留装置
1 — 蒸留フラスコ； 2 — 滴下ロート； 3 — はぜ止め装置付きアダプター； 4 — コンデンサー（冷却器）； 5 — 第1受器； 6 — 球付分岐管； 7
— ガス捕集用の水入り受器（コントロール受器）
図1 — ヒ素の蒸留装置
— 還元混合液；
— ヒ素無水物（ангидрид мышьяковистый） （ГОСТ 1973に準拠）；
— 濃度既知のヒ素溶液；
— 水酸化ナトリウム（ナトリウム水酸化物、ГОСТ 4328に準拠）、質量濃度100 g/dm3 の溶液；
— 硫酸（ГОСТ 4204に準拠）、希釈1:1およびモル濃度2 mol/dm3 の溶液；
— 臭化カリウム（ГОСТ 4160に準拠）；
— 高純度塩酸（ГОСТ 14261に準拠）またはヒ素を含まない塩酸（ГОСТ 3118に準拠）；
— 過酸化水素（ГОСТ 10929に準拠）；
— 脱灰済みろ紙（参考文献[2]）または同等のもの。
注
1. 上記に劣らない技術的・計量学的特性を有する、承認済みのその他の測定器具、補助装置および材料の使用が許容される。
2. 本規格に示された測定結果の計量学的特性を確保できるならば、他の規格に基づいて製造された試薬の使用も許容される。
6 方法の要旨
この方法は、青色に発色するヒ素—モリブデン錯体の生成反応に基づく。事前に塩酸溶液から三塩化ヒ素を蒸留することにより、銅および妨害成分からヒ素を分離する。溶液の光学密度（吸光度）は波長820 nm、または600〜680 nmで測定する。
7 測定の準備
7.1 質量濃度10 g/dm3 のモリブデン酸アンモニウム溶液の調製：モリブデン酸アンモニウム10 gを容量1000 cm3 のビーカーに入れ、モル濃度2 mol/dm3 の硫酸を500 cm3 加える。溶液をろ過し、容量1000 cm3 のメスフラスコに移し、モル濃度2 mol/dm3 の硫酸で目盛りまで希釈し、混合する。
7.2 還元混合液の調製
質量濃度10 g/dm3 のモリブデン酸アンモニウム溶液を10 cm3 取り、容量100 cm3 のメスフラスコに入れる。質量濃度10 g/dm3 の硫酸ヒドラジン溶液を1 cm3 加え、目盛りまで水で希釈し、十分に混合する。
7.3 検量標準溶液の調製
溶液A（ヒ素の質量濃度1 mg/cm3）を調製するには、亜ヒ酸（ヒ素無水物）0.1320 gを容量100 cm3 のビーカーに取り、弱火で加熱しながら質量濃度100 g/dm3 の水酸化ナトリウム溶液10 cm3 に溶かす。溶液を容量1000 cm3 のメスフラスコに移し、水で300 cm3 まで希釈して冷却してから目盛りまで水で希釈し、混合する。
溶液B（ヒ素の質量濃度0.02 mg/cm3）を調製するには、溶液Aから5 cm3 を容量250 cm3 のメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。
7.4 検量線の作成
容量100 cm3 のビーカー5個に、溶液Bをそれぞれ0、0.5、1.0、2.0、4.0 cm3 入れる。これらはそれぞれヒ素0、10、20、40、80 µgに相当する。各ビーカーに硝酸5 cm3 を加え、溶液を慎重に120〜130 °Cで乾留して完全に乾かす。硝酸の残留を完全に除去するため、ビーカーを乾燥器に入れ135〜140 °Cで1時間放置する。
残渣を冷却し、水酸化ナトリウム（質量濃度100 g/dm3）溶液を2滴湿らせる。10〜12分後に還元混合液40 cm3 を加え、加熱して3〜5分間沸騰させる。溶液を冷却し、容量50 cm3 のメスフラスコに移し、還元混合液で目盛りまで希釈し混合する。
20分後に波長820 nmまたは600〜680 nmで、最適な光路長のキュベットを用いて溶液の吸光度を測定する。比較溶液として水を用いる。検量線はブランク（ヒ素濃度ゼロの比較溶液）を考慮して作成する。
8 測定の実施
銅の試料を容量250 cm3 のビーカーに入れ、希釈塩酸（1:1）を加える。銅試料量（ヒ素の質量分率に応じた）と酸の量は表2に示す。
（表2）
・ヒ素の質量分率の範囲, %
・銅試料量, g
・溶解用酸の体積, cm3
・メスフラスコの容量, cm3
・溶液のアリコート量, cm3
行：
1) 0.0005 〜 0.002（含む）: 銅 3.0 g、酸 50 cm3、メスフラスコ —、アリコート 全量
2) >0.002 〜 0.01: 銅 2.0 g、酸 40 cm3、メスフラスコ 250 cm3、アリコート 100 cm3
3) >0.01 〜 0.05: 銅 2.0 g、酸 40 cm3、メスフラスコ 250 cm3、アリコート 20 cm3
4) >0.05 〜 0.1: 銅 1.0 g、酸 20 cm3、メスフラスコ 250 cm3、アリコート 10 cm3
ビーカーを時計皿で覆い、完全に溶解して窒素酸化物が除去されるまで加熱し、時計皿を取り外す。溶液に希釈硫酸（1:1）25 cm3 を加え、硫酸の蒸気が上がるまで加熱し、その後さらに10分間加熱する。
ビーカーを冷却し、水10〜15 cm3 を加えて再び硫酸蒸気が出るまで加熱する。
残渣に水50 cm3 を加え、溶液を蒸留用フラスコに移す。硫酸ヒドラジン5 g、臭化カリウム1 g を加え、飛沫捕集器付きのノズルとドロップ漏斗の付いた栓でフラスコを閉じる。
受器には水100 cm3 と過酸化水素1 cm3 を入れ、装置を接続する。コントロール受器の水位はチューブ端より1〜2 mm 高くなるように調整する。
蒸留フラスコ（分析対象の溶液を含む）にドロップ漏斗から塩酸100 cm3 を導入し、溶液を沸騰させ、液量の2/3 を蒸留する。
ヒ素質量分率が0.0005%〜0.002%の範囲では蒸留液を全量使用する。ヒ素質量分率が0.002%〜0.1%の範囲では、表2に示すアリコートを用いる。
受器の溶液を容量250 cm3 のビーカーに移し、硝酸10 cm3 を加えて溶液を慎重に120〜130 °Cで乾留して乾かす。硝酸の残留を完全に除去するため、ビーカーを乾燥器に入れ135〜140 °Cで1時間放置する。
残渣を冷却し、水酸化ナトリウム（質量濃度100 g/dm3）溶液を2滴湿らせる。10〜12分後に還元混合液40 cm3 を加え、加熱して3〜5分間沸騰させる。溶液を冷却し、容量50 cm3 のメスフラスコに移し、還元混合液で目盛りまで希釈し混合する。
20分後に波長820 nmまたは600〜680 nmで、最適な光路長のキュベットを用いて溶液の吸光度を測定する。比較溶液として水を用いる。併せて、用いるすべての試薬で2回のブランク試験を行う。ブランク試験の吸光度の平均値を被検溶液の吸光度から差し引く。
ヒ素の質量は、7.4で作成した検量線から読み取る。
9 測定結果の処理
9.1 ヒ素の質量分率 X (%) は式（1）または式（2）により計算する（式は本文の図参照）。
式中の記号の意味：
mA — 検量線から求めたヒ素の質量、µg；
m — 銅試料の質量、g；
V — 分析用溶液の体積、cm3；
V' — 試験溶液のアリコート体積、cm3。
9.2 測定結果は、繰返し性の条件下での絶対差が表1に示す繰返し限界 r（信頼度P = 0.95）を超えない場合に、2回の並行測定の算術平均値を採用する。並行測定の最大値と最小値の差が繰返し限界を超える場合は、ГОСТ ISO 5725-6（項目5.2.2.1参照）に示された手順に従う。
9.3 2つの試験所で得られた測定結果の差は、表1に示す再現性限界を超えてはならない。この条件を満たす場合は、その算術平均値を最終結果として採用できる。この条件が満たされない場合は、ГОСТ ISO 5725-6に記載された手順を適用できる。
参考文献
[1] 規格条件
ТУ 4389−001−44330109−2008*
（※ここでおよび以降本文で言及されるТУは全文には掲げられていません。詳細はリンク参照。— データベース作成者注）
[2] 規格条件
ТУ 264221−001−05015242−07
脱灰済みフィルター（白・赤・青リボン）
付記情報
UDC 669.3:546:56.06:006.354
ICS 77.120.30
B59
キーワード：銅、ヒ素質量分率の測定方法、測定結果、測定精度、測定手段、測定結果の処理
