ГОСТ 13938.4-78

ГОСТ 13938.4−78 銅．鉄の測定方法（変更 №1, 2, 3, 4 を含む）

ГОСТ 13938.4−78

グループ B59

国家間規格

銅

鉄の測定方法

Copper.
Methods for determination of iron

ОКСТУ 1709

施行日 1979−01−01

情報

1. 作成・提出：ソビエト連邦非鉄金属冶金省

作成者

G.P. ギガノフ、E.M. フェドネワ、A.A. ブリャフマン、E.D. シュヴァロヴァ、A.N. サヴェリェワ

2. 承認・施行：ソ連閣僚会議国家規格委員会の決定 （24.01.78付） № 155

3. 代替：ГОСТ 13938.4−68

4. 本規格は ISO 1812−76 に適合する

5. 参照される規格・技術文書

参照される標準・技術文書の表示	該当章・項番号
ГОСТ 3118–77	2.2
ГОСТ 3760–79	2.2
ГОСТ 3773–72	2.2
ГОСТ 4204–77	2.2
ГОСТ 4329–77	2.2
ГОСТ 4461–77	2.2; 3.2
ГОСТ 4478–78	2.2
ГОСТ 5457–75	3.2
ГОСТ 9849–86	3.2
ГОСТ 11069–74	2.2
ГОСТ 11125–84	3.2
ГОСТ 13938.1−78	1

6. 有効期限の制限は、国家間規格・計量・認証委員会の議定書 № 3−93 により解除された（ИУС 5−6-93）

7. 再刊行（1999年11月）および変更 №1, 2, 3, 4（1979年12月、1983年4月、1985年6月、1988年4月に承認）（ИУС 2−80, 7−83, 8−85, 7−88）


本規格は、銅中の鉄の測定について、質量分率 0.0005〜0.1% の範囲では分光光度法（比色法）、質量分率 0.0008〜0.06% の範囲では原子吸光法を規定する。

(改訂版、変更 №4)。

1. 一般要求事項

分析法の一般的要求事項および分析作業中の安全要件は ГОСТ 13938.1 に従う。

第1節（改訂版、変更 №4）。

2. 分光比色法による鉄の測定（鉄の質量分率 0.0005〜0.1% の場合）

2.1. 方法の要旨

本法は、アルミニウムまたはランタンの水酸化物として鉄を銅から分離（沈殿）した後、アンモニア溶液中でスルホサリチル酸と鉄が黄褐色の錯体を形成することに基づく。溶液の光学濃度は波長 425 nm で測定する。

2.2. 器具、試薬および溶液

光電比色計または分光光度計（付属品一式）。

遠心分離機（付属品一式）。

硝酸（ГОСТ 4461）。

塩酸（ГОСТ 3118）、1:1に希釈したもの。

アンモニア水（ГОСТ 3760）、1:19に希釈したもの。

硫酸アルミニウムカリウム（カリウム・アルミニウム硫酸塩，明礬）（ГОСТ 4329）。

一次アルミニウム（ГОСТ 11069）*、等級 A 999 または A 995。
________________
* ロシア連邦領域では ГОСТ 11069–2001 が有効である。— 注記「КОДЕКС」。

アルミニウム溶液；次のように調製する：1 g のアルミニウムを 15−20 cm^3 の塩酸で溶かすか，または硫酸アルミニウムカリウム 20 g を水に溶かし塩酸 15 cm^3 を加える。溶液を水で 1 dm^3 に希釈する。

酸化ランタン。

六水和硝酸ランタンまたはランタン塩化物。

ランタン溶液；次のように調製する：1.2 g の酸化ランタンを 1:1 に希釈した塩酸 15 cm^3 に溶かすか，またはランタン塩化物 2.7 g，あるいは硝酸ランタン 3.1 g を水に溶かし，1:1 に希釈した塩酸 10 cm^3 を加える。溶液を水で 1 dm^3 に希釈する。

1 cm^3 の溶液は 1 mg のランタンを含む。

硫酸（ГОСТ 4204）、1:4 に希釈したもの。

スルホサリチル酸（ГОСТ 4478）、100 g/dm^3 の溶液。

塩化アンモニウム（ГОСТ 3773）、200 g/dm^3 の溶液。

還元鉄。

酸化鉄（規格による）、事前に 110 °C で乾燥したもの。

標準鉄溶液。

溶液A：以下のように調製する。0.143 gの酸化鉄または0.100 gの鉄を30 mLの1:1希釈塩酸に加え、加熱して溶解する。溶液を冷却し、容量1 Lのメスフラスコに移して水で目盛りまで希釈する。 1 mLの溶液は鉄0.1 mgを含む。 溶液B：以下のように調製する。溶液Aを20 mLピペットで取り、容量100 mLのメスフラスコに移し、1:1希釈塩酸を2 mL加え、目盛りまで水で希釈する。 1 mLの溶液は鉄0.02 mgを含む。 （改訂版、改正 N 2, 4） 2.3 分析の実施 2.3.1 鉄の定量（質量分率が0.0005〜0.01%の場合） 質量1.0 gの銅試料を容量250 mLのビーカーに入れ、5 mLの硝酸で溶解する。窒素酸化物はビーカーに時計皿を被せて慎重に加熱沸騰させて除去する。溶液を25 mLの水で希釈し、アルミニウム溶液またはランタン溶液を5 mL加え、その後一定攪拌下で銅がすべて錯体（青色溶液）になるまでアンモニア水を適量加える。溶液と沈殿を70–80 °Cに加温し、この温度で20分保持する。冷却後、水酸化物沈殿をろ過または遠心分離で分離する。 遠心分離を行う場合は、ビーカー内容物を遠心用試験管に移し、2分間遠心分離する。次に沈殿上の溶液を（サイフォニングで）除き、試験管中の沈殿を1:19に希釈したアンモニア水で10 mLずつ2回洗浄し、その都度洗浄液を除く。試験管中の沈殿に1:1に希釈した熱い塩酸を2 mL加え、沈殿が溶解したら10 mLの水を加える。次に撹拌しながらアンモニア水を滴下して水酸化物を再沈殿させる。10分後、試験管内容物を遠心分離し、沈殿上の溶液を除く。試験管中の沈殿を1:19に希釈したアンモニア水で10 mLずつ2回洗浄し、1:1に希釈した塩酸5 mLで溶解してから、その溶液を沈殿を行ったビーカーに移す。 ろ過を行う場合は、沈殿後のビーカー内容物を中密度ろ紙でろ過する。ろ紙上の沈殿を1:19に希釈した温かいアンモニア水で数回洗浄する。その後、沈殿を温水でろ紙からビーカーに洗い流し、塩酸5 mLを加えて沈殿が溶解するまで加熱する（溶液は透明でなければならない）。ビーカーの溶液を冷却し、25 mLの水を加えてからアンモニア水で水酸化物を再沈殿させる。 水酸化物の沈殿を同じろ紙上でろ過し、希釈比1:19の温アンモニア溶液でろ紙上から5–6回洗浄する。ついでろ紙上の沈殿を温水の流しで沈殿を行ったビーカーに洗い落とす。ろ紙に残った水酸化物は、希釈1:4の硫酸5–10 cm³で溶かし、沈殿を行ったビーカーに溶液を集める。ろ紙は少量の温水で2–3回洗い、洗浄液をビーカー中の主溶液に加える。 溶液を2–3 cm³まで蒸発させ、冷却後に25 cm³または50 cm³のメスフラスコに移す。ビーカーは塩化アンモニウム溶液で2回各5 cm³洗浄する。メスフラスコ中の溶液にスルホサリチル酸溶液2.5 cm³を加えて混合し、アンモニア溶液5 cm³を加え、水でメス目盛りまで希釈する。吸光度は、光路長が最適なキュベットにおいて波長425 nmで、試薬処理後30分以内に測定する。吸光度測定のブランクは水とする。 同時に、使用するすべての試薬を用いて対照実験を2回行う。対照試験の吸光度の平均値を被測定溶液の吸光度から差し引く。 被測定溶液中の鉄の質量は、項目2.3.3に示すように作成した校正グラフにより求める。 （改訂版、改正 N 4） 2.3.2 鉄の定量（質量分率 0.01 ～ 0.1%） 溶解および鉄の分離は、項目2.3.1に記載の手順と同様に行う。水酸化物溶解後の塩酸溶液に、希釈1:1の塩酸20 cm³を加え、溶液を容量100 cm³のメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈する。この溶液のうち5 cm³をピペットで容量25 cm³のメスフラスコに移し、塩化アンモニウム溶液10 cm³、スルホサリチル酸溶液2.5 cm³を加えて混合し、アンモニア溶液5 cm³を加えて水で目盛りまで希釈する。以降は、項目2.3.1に従って処理する。 2.3.3 校正グラフの作成 ビーカーに標準溶液Bをそれぞれ0; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 cm³ずつ入れる（これらは0; 10; 20; 40; 60; 80; 100 μgの鉄に相当）。それぞれに硝酸5 cm³と水25 cm³を加える。鉄の分離、 水酸化物の溶解および溶液の吸光度測定は項目2.3.1に記載の通り行う。 測定した溶液の吸光度と対応する鉄含量から校正グラフを作成する。 3. 原子吸光法による鉄の定量（鉄の質量分率 0.0008 ～ 0.06%） 3.1 方法の原理 本法は、試料を硝酸で溶解し、塩酸性または硝酸性溶液をアセチレン-空気炎に導入して波長248.3 nmの鉄の吸収線の吸光を測定することに基づく。 鉄の質量分率が0.002%以下の場合は、ランタン水酸化物と共沈させる。 （改訂版、改正 N 4） 3.2 装置、試薬および溶液 - 原子吸光分光光度計（Fe中空陰極ランプ、アセチレン-空気炎用バーナーおよび噴霧・供給系を含む） - アセチレン（ГОСТ 5457準拠） - 空気コンプレッサー - 二重蒸留水 - 硝酸（特級、ГОСТ 11125）を1:1希釈したもの、または硝酸（ГОСТ 4461、窒素酸化物除去のため煮沸したもの）を1:1希釈したもの - 銅（スペクトル分析用標準試料 N312、国家登録簿 N2、鉄含有率6.8·10^-?% または鉄含有率の定められた電解銅）※原文の数値表記は参照 - 鉄（ГОСТ 9849） - 鉄の標準溶液 溶液Aの調製：0.100 gの鉄を1:1希釈硝酸10 cm³で溶解し、容量1 dm³（1 L）のメスフラスコに移して水で定量する。1 cm³当たり0.1 mgの鉄を含む。 溶液Bの調製：溶液Aの10 cm³を容量100 cm³のメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈する。1 cm³当たり0.01 mgの鉄を含む。 （改訂版、改正 N 4） 3.3 分析の実施 3.3.1 銅試料1.0 gを目盛り100 cm³の円すいフラスコに入れ、1:1希釈硝酸10 cm³で溶解する。溶解後、溶液を容量100 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。得られた銅溶液を噴霧し、波長248.3 nmで吸光度を測定する。 同時に試薬のみからなる対照試験を行い、対照溶液の吸光度を被測定溶液の吸光度から差し引く。溶液中の鉄の質量は校正グラフにより求める。 添加法を用いて鉄の質量分率を決定してもよい。 （改訂版、改正 N 2） 3.3.1a 鉄の質量分率が0.002%以下の場合、銅試料1.0 gを250 cm³のビーカーまたは円すいフラスコに入れ、1:1希釈硝酸10–15 cm³で溶解し、以降は項目2.3.1に従って処理する。溶液を6–8 cm³まで蒸発させ、冷却後25 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。 アセチレン-空気炎中で波長248.3 nmの鉄の吸光を測定し、校正グラフにより鉄の質量を求める。 分析中、試料中の亜鉛（質量分率 0.0005–0.006%）、ニッケル（0.1–0.5%）、スズ（0.005–0.06%）について測定することが許容される。 （追加、改正 N 4） 3.3.2 校正グラフの作成 容量100 cm³のメスフラスコに標準銅試料1.0 gを入れ、1:1希釈硝酸10 cm³を加える。銅が溶解した後、メスフラスコに次の量の標準溶液Bをそれぞれ加える：0; 0.5; 1; 2; 5; 10; 20; 50 cm³。目盛りまで水で希釈して混合する。 得られた溶液にはそれぞれ7; 12; 17; 27; 57; 107; 207; 507 μgの鉄が含まれる。 これらの溶液の吸光を項目3.3に従って測定する。得られた吸光度と対応する鉄含量から校正グラフを作成する。校正グラフ作成時には、背景（ブランク）信号の値を各標準溶液の信号値から差し引き、原点を通るようにグラフを描くこと。 （改訂版、改正 N 2, 4） 4. 結果の処理 4.1 光度法による鉄の質量分率（WFe, %）は次の式で計算する。 （原文中の式は図式のためここでは説明のみ記載） ここで - m — 校正曲線から求めた鉄の質量、μg - m1 — 試料（銅）秤量質量、g - V — 分析に用いた溶液の体積、cm³ - v — 分取した分析溶液のアリクォート（分取部分）体積、cm³ 4.2 原子吸光法による鉄の質量分率（WFe, %）は次の式で計算する。 （原文中の式は図式のためここでは説明のみ記載） ここで - m — 校正曲線から求めた鉄の質量、μg - m1 — 試料（銅）秤量質量、g 4.3 2つの平行測定値間および2つの分析結果間の差は、下表に示す許容値を超えてはならない。 許容される絶対差（質量分率 %）： - 質量分率 0.0005 ～ 0.0010（含む）：平行測定 0.0002、分析間 0.0003 - >0.0010 ～ 0.0030：平行測定 0.0004、分析間 0.0006 - >0.003 ～ 0.010：平行測定 0.001、分析間 0.002 - >0.010 ～ 0.030：平行測定 0.002、分析間 0.005 - >0.030 ～ 0.100：平行測定 0.004、分析間 0.007 （改訂版、改正 N 4） 4.4 鉄の質量分率の評価に異議がある場合は、光度法（分光光度法）を適用する。 （追加、改正 N 4） 付録（削除、改正 N 4）