GOST 15027.3-77
ГОСТ 15027.3−77 スズを含まない青銅。鉄の測定法(改正 N°1, 2 付き)
ГОСТ 15027.3−77
グループ В59
国際国家規格
スズを含まない青銅
鉄の測定法
Non-tin bronze.
Methods for the determination of iron
ОКСТУ 1709
施行日 1979−01−01
情報事項
1. 作成・提出:ソ連有色金属省
2. 承認・施行:ソ連閣僚評議会国家標準委員会の決定 1977年6月20日* №1614 による
______________
* 原典の誤りの可能性が高い。製作者注:28.06.77 と読むべきである。
3. 代替:ГОСТ 15027.3−69
4. 本規格は完全に ST CЭВ 1534−79 に合致する
5. 参照される規格・技術文書
| |
|
参照される規格(NТД)の表示
|
章、項、小項番号 |
ГОСТ 61−75
|
4.2 |
ГОСТ 199−78
|
4.2 |
ГОСТ 493−79
|
序文 |
ГОСТ 614−97
|
序文 |
ГОСТ 859−2001
|
7.2 |
ГОСТ 3118−77
|
2.2, 3.2, 4.2, 5.2, 6.2, 7.2
|
ГОСТ 3760−79
|
2.2, 3.2, 4.2, 5.2, 7.2 |
ГОСТ 3773−72
|
2.2 |
ГОСТ 4204−77
|
2.2, 4.2, 5.2, 6.2 |
ГОСТ 4220−75
|
2.2 |
ГОСТ 4238−77
|
4.2, 5.2 |
ГОСТ 4461−77
|
2.2, 3.2, 4.2, 5.2, 6.2, 7.2
|
ГОСТ 4478−78
|
3.2, 5.2, 7.2 |
ГОСТ 5456−79
|
4.2, 5.2 |
ГОСТ 5817−77
|
7.2 |
ГОСТ 6552−80
|
2.2 |
ГОСТ 10484−78
|
2.2, 6.2 |
ГОСТ 10652−73
|
3.2 |
ГОСТ 10929−76
|
6.2 |
ГОСТ 18175−78
|
序文 |
ГОСТ 18300−87
|
2.2, 4.2 |
ГОСТ 22867−77
|
4.2 |
ГОСТ 25086−87
|
1.1, 2.4.4 |
ТУ 6−09−5384−88
|
2.2 |
ТУ 6−09−5446−89
|
2.2 |
6. 有効期限制限は、国家間規格・計量・認証会議の議事録 №3−93 により解除(IУС 5−6-93)
7. 改正 N°1, 2 を含む版(改正は1983年2月、1988年3月 承認)(IУС 6−83, 6−88)
本規格は、スズを含まない青銅(ГОСТ 18175、ГОСТ 614、ГОСТ 493 に準拠)中の鉄について、滴定法(鉄の質量分率 0.4%〜7% の範囲)、分光光度法(鉄の質量分率 0.01%〜1% の範囲)、および原子吸光法(鉄の質量分率 0.01%〜7% の範囲)を規定する。
(改訂版、改正 N°1, 2)。
1. 一般要求事項
1.1. 分析法に関する一般要求事項 — ГОСТ 25086 に従う。加えて ГОСТ 15027.1 の第1章に従う。
(改訂版、改正 N°2)。
2. 鉄の滴定法(ティトリメトリック法)
2.1. 方法の要旨
本法は、三価鉄を二価鉄に還元し、二価鉄を二クロム酸カリウム溶液で滴定することに基づく。滴定終点はポテンショメトリック(電位測定)で決定するか、ジフェニルアミン指示薬またはジフェニルアミノスルホン酸ナトリウム塩を用いた目視で決定する。
2.2. 装置、試薬および溶液
飽和カロメル電極と白金指示(検出)電極を備えたポテンショメーター(電位計)。
塩酸 — ГОСТ 3118 に準拠、1:1 に希釈したもの。
硝酸 — ГОСТ 4461 に準拠、1:1 に希釈したもの。
硫酸 — ГОСТ 4204 に準拠、1:1 に希釈したもの。
リン酸 — ГОСТ 6552 に準拠(オルトリン酸)。
酸混合液:次のように調製する。硫酸(1:1 希釈)300 cm3 とリン酸300 cm3 を水で1 dm3 になるまで希釈する。
アンモニア水 — ГОСТ 3760 に準拠、1:1 に希釈したもの。
洗浄溶液:次のように調製する。アンモニア溶液5 cm3 を水で1 dm3 になるまで希釈する。
二塩化スズ(塩化スズ(II)) ТУ 6−09−5384*、100 g/dm3 溶液は次のように調製する:試薬10 g を濃塩酸50 cm3 に溶解し、透明になるまで加熱する。冷却後、水で100 cm3 に希釈する。
________________
* 本文中に記載されている ТУ(企業技術条件)はここおよび以降に列挙されていない。詳細は参照先を参照のこと。 — データベース作成者注。
二塩化水銀(塩化水銀(II))、40 g/dm3 溶液。
二クロム酸カリウム — ГОСТ 4220 に準拠、0.17 mol/dm3 または 0.008 mol/dm3 溶液。調製方法:それぞれ乾燥(160±5)°C で2時間乾燥した試薬を秤量し、4.9037 g または 2.4519 g を水に溶かし、1 dm3 容量のメスフラスコに移して目盛りまで水で希釈する。
1 cm3 の 0.17 mol/dm3 溶液は 0.005584 g の鉄に相当し、1 cm3 の 0.008 mol/dm3 溶液は 0.002792 g の鉄に相当する。
ジフェニルアミン — ТУ 6−09−54−40、10 g/dm3 溶液(濃硫酸中)。
ジフェニルアミノスルホン酸ナトリウム塩、2 g/dm3 溶液。
フッ化水素酸 — ГОСТ 10484 に準拠。
塩化アンモニウム — ГОСТ 3773 に準拠。
2.3. 分析の実施
試料 1 g を質量分率分析用に取り、400 cm3 容量のビーカーに入れ、加熱下で硝酸(1:1 希釈)20 cm3 に溶解する。溶液を約200 cm3 まで水で希釈し、銅の可溶性青色錯体が形成されるまでアンモニア溶液を加える。溶液を(60±5)°C に保持して、鉄の水酸化物の凝集を促す。
沈殿を中くらいの濾紙でろ過する。ビーカーと沈殿は洗浄溶液で洗う。沈殿を熱い塩酸(1:1 希釈)20 cm3 で溶かし、濾紙を5〜6回熱湯で洗って銅イオンが完全に除去されるまで鉄の水酸化物の再沈殿を繰り返す。洗浄後の沈殿は、熱い塩酸(1:1 希釈)10 cm3 で溶解し、濾紙を熱湯で洗う。溶液を沸騰させ、二価鉄に還元するため二塩化スズ溶液を数滴加えて溶液の脱色を確認し、さらに2〜3滴過剰に加える。次に溶液を冷却し、二塩化水銀溶液5 cm3、酸混合液15 cm3 を加え、約200 cm3 まで水で希釈し、二クロム酸カリウム溶液で滴定する。滴定は飽和カロメル電極と白金指示電極を用いてポテンショメトリックに行うか、ジフェニルアミン溶液を2滴、またはジフェニルアミノスルホン酸ナトリウム塩溶液1 cm3 を加えて目視で紫色が出るまで滴定する。
2.1−2.3.(改訂版、改正 N°1)
2.3.1. ケイ素の質量分率が 0.05% 以下の青銅の場合
2.3.1. 合金試料(秤量品)2 g(鉄の質量分率が0.4%〜3%の場合)および1 g(鉄の質量分率が3%超〜7%の場合)を容量400 cm³のビーカーに入れ、20 cm³または10 cm³の1:1に希釈した硝酸を加えて加熱しながら溶解する。次に塩化アンモニウム5 gを加え、水で容量を200 cm³にする。
2.3.2. ケイ素の質量分率が0.05%を超える青銅について
秤量した合金試料2 g(鉄の質量分率が0.4%〜3%の場合)および1 g(鉄の質量分率が3%超〜7%の場合)を白金皿に入れ、20 cm³または10 cm³の1:1に希釈した硝酸とフッ化水素酸を10〜5滴加え、加熱して溶解する。次に1:1に希釈した硫酸を10 cm³加え、硫酸の白煙が出るまで蒸発濃縮する。残渣を冷却して水に溶かし、溶液を容量400 cm³のビーカーに移し、必要ならろ過する。ろ液に1:1に希釈した硝酸を5 cm³、塩化アンモニウム5 gを加え、銅の青色錯体が生成するまでアンモニア溶液で調整する(青色錯体が形成される程度まで)。
2.3.1、2.3.2(追加導入、改正 N1)。
2.4. 結果の処理
2.4.1. 鉄の質量分率(%)は次の式で求める。
(式画像)
ここで、V — 滴定に消費した二クロム酸カリウム溶液(0.17 または 0.008 mol/dm³)の体積、cm³;
m0 — 0.17 または 0.008 mol/dm³ の二クロム酸カリウム溶液1 cm³に相当する鉄の質量、g;
m — 試料の秤量質量、g.
2.4.2. 平行試験の結果の絶対差(— 一致性指標)は表1に示した許容値を超えてはならない。
表1
- 鉄の質量分率, % | 一致性指標(%) | 再現性指標(%)
- 0.01 〜 0.03 | 0.003 | 0.007
- >0.03 〜 0.05 | 0.005 | 0.01
- >0.05 〜 0.10 | 0.008 | 0.02
- >0.10 〜 0.20 | 0.015 | 0.04
- >0.20 〜 0.40 | 0.02 | 0.05
- >0.40 〜 1.00 | 0.03 | 0.07
- >1.00 〜 3.00 | 0.05 | 0.10
- >3.00 〜 5.00 | 0.10 | 0.20
- >5.00 〜 7.00 | 0.15 | 0.40
(改訂版、改正 N2)
2.4.3. 異なる二つの試験所で得られた分析結果、または同一試験所で異なる条件下で得られた二つの分析結果の絶対差(— 再現性指標)は表1に示した値を超えてはならない。
2.4.4. 分析精度の管理
分析精度の管理は、所定の手続きで証明された無鉛青銅の国家標準試料、または滴定法と原子吸光法(ГОСТ 25086に従う)で得られた分析結果の比較により行う。
2.4.3、2.4.4(追加導入、改正 N2)。
3. 滴定(複合化滴定)法による鉄の定量
3.1. 方法の要旨
本法は、三価鉄をトリロンB(エチレンジアミン-N,N,N',N'-テトラ酢酸の二ナトリウム塩・2水和物)溶液で滴定し、指示薬としてスルホサリチル酸を用いる複合化滴定法に基づく。
3.2. 試薬および溶液
- 硝酸 — ГОСТ 4461、1:1に希釈したもの。
- 塩酸 — ГОСТ 3118、1:1および1:4に希釈したもの。
- アンモニア水 — ГОСТ 3760、1:1および1:50に希釈したもの。
- スルホサリチル酸 — ГОСТ 4478、100 g/dm³ 溶液。
- トリロンB(エチレンジアミン-N,N,N',N'-テトラ酢酸二ナトリウム塩 2水和物)— ГОСТ 10652。0.025 mol/dm³ 溶液の調製:トリロンB 9.305 g を加熱して500 cm³ の水に溶かし、1 dm³ 容量フラスコに移し、目盛りまで水を加える。
- 鉄の標準試料(СО)N126(低炭素鋼)。
- 鉄の標準溶液の調製:СО N126 を1.005 g 秤量し、20 cm³ の1:1希釈硝酸で加熱溶解する。窒素酸化物を除去するため加熱し、その後冷却して1 dm³ 容量フラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。1 cm³ のこの標準溶液は0.001 gの鉄を含む。
トリロンB溶液の標定
250 cm³ 容量の円錐フラスコに標準鉄溶液10 cm³ を入れ、20 cm³ の水を加え、1:1に希釈したアンモニア溶液で中和して、コンゴ試験紙の青色が紫色に変わるまで調整する。次に1:4に希釈した塩酸を5 cm³ 加え、100 cm³ まで水で希釈し、その後の分析は項目3.3のとおり行う。
3.3. 分析の実施
秤量した合金試料0.5 g(鉄の質量分率が3%までの場合)および0.25 g(鉄の質量分率が3%超の場合)を容量300 cm³ のビーカーに入れ、20 cm³ の1:1に希釈した硝酸で加熱しながら溶解する。水で約200 cm³ まで希釈し、銅の可溶性の青いアンモニア錯体が形成されるまでアンモニア溶液を加える。溶液を(60 ± 5)°C に保持して鉄水酸化物の凝集を促す。
沈殿は中密度ろ紙でろ過し、1:50に希釈したアンモニア溶液で洗浄する。沈殿は沈殿を行ったビーカーに熱水で洗い落とし、1:1に希釈した熱い塩酸10 cm^3で溶解する。
ろ紙を熱水で洗浄し、アンモニア溶液により鉄の水酸化物の沈殿を再度行い、ろ過および沈殿の洗浄を繰り返す。ろ紙上の鉄水酸化物沈殿を熱水で250 cm^3の円錐フラスコに洗い落とし、1:1に希釈した熱い塩酸10 cm^3で溶解し、ろ紙を熱水で洗浄する。
溶液を入れたフラスコを加熱して沈殿を完全に溶解させ、1:1に希釈したアンモニア溶液で、中和してコンゴ指示薬紙の青色が紫色に変わるまで調整する。ついで、1:4に希釈した塩酸5 cm^3を加え、容量を100 cm^3に調整して70 °Cに加熱する。スルホサリチル酸溶液5 cm^3を加え、熱い溶液をトリロンB溶液で滴定し、色が赤褐色からレモンイエローに変化するまで滴定する。
3.4 結果の処理
3.4.1 鉄の質量分率(W)をパーセントで次の式により計算する。
(式)
ここで V — 滴定に用いたトリロンB溶液の体積,cm^3;
m — 0.025 mol/dm^3のトリロンB溶液1 cm^3に相当する鉄の質量,g;
M — 試料取り分(秤量した合金)の質量,g。
3.4.2 並行試験の結果の絶対差(R — 収束性指標)は表1に示す許容値を超えてはならない。
(改訂版、改訂 N 2)
3.4.3 異なる二つの試験室で得られた分析結果、または同一試験室で異なる条件下で得られた二つの分析結果の絶対差(R′ — 再現性指標)は、表1に示す値を超えてはならない。
3.4.4 分析結果の精度管理は項目2.4.4に従って行う。
(項目3.4.3、3.4.4 は追加導入、改訂 N 2)
4. フォトメトリック(1,10‑フェナントロリン)法による鉄の定量
4.1 方法の要旨
本法は、アルミニウムの水酸化物と共沈させて鉄を分離した後、pH 5で酢酸ナトリウムと塩酸性ヒドロキシルアミンの存在下で、鉄と1,10‑フェナントロリンまたは2,2′‑ジピリジル(‑ジピリジル)との間に着色錯体を形成させ、その吸光度を測定することに基づく。
4.2 装置、試薬および溶液
- フォトエレクトロコロリメーターまたは分光光度計。
- 硫酸(ГОСТ 4204)、1:1に希釈したもの。
- 塩酸(ГОСТ 3118)、1:1に希釈したもの。
- 硝酸(ГОСТ 4461)、1:1に希釈したもの。
- アンモニア(ГОСТ 3760)、1:50および1:1に希釈したもの。
- 酢酸(ГОСТ 61)。
- 酢酸ナトリウム(ГОСТ 199)。
- フェノールフタレイン、エタノール溶液、1 g/dm^3。
- 精製エタノール(ГОСТ 18300)。
- アンモニウム‑アルミニウム硫酸塩(アルミニウムアンモニウム明礬、ГОСТ 4238)、溶液は次のように調製する:10 gの明礬を1 dm^3の水に10 cm^3の濃硫酸とともに溶解する。
- 硝酸アンモニウム(ГОСТ 22867)、100 g/dm^3の溶液。
- 塩酸ヒドロキシルアミン(ГОСТ 5456)、使用直前に調製した10 g/dm^3の溶液。
- 1,10‑フェナントロリン溶液:次のように調製する。1,10‑フェナントロリン2.5 gを少量の水と数滴の塩酸で加熱して溶解し、全量を1 dm^3に希釈する。暗所に保存する。
- 2,2′‑ジピリジル溶液:次のように調製する。2,2′‑ジピリジル1.5 gを少量の水と数滴の塩酸で加熱して溶解し、全量を1 dm^3に希釈する。暗所に保存する。
- 緩衝液:次のように調製する。酢酸ナトリウム272 gを500 cm^3の水に溶かし、酢酸240 cm^3を加え、ろ過して水で1 dm^3に調製する。
- 反応混合液(新鮮調製):塩酸性ヒドロキシルアミン溶液1部を1,10‑フェナントロリンまたは2,2′‑ジピリジル溶液1部および緩衝液2部と混合して調製する。
- 標準鉄溶液:
- 溶液A:次のように調製する。標準鋼試料 N 126(低炭素鋼)0.5025 gを1:1に希釈した20 cm^3の硝酸に溶かす。得られた溶液を窒素酸化物が除去されるまで加熱し、冷却して1 dm^3容量のメスフラスコに移し、水で定容して混合する。溶液Aの1 cm^3は鉄0.0005 gを含む。
- 溶液B:使用当日に次のように調製する。溶液A 5 cm^3 を100 cm^3容量のメスフラスコに入れ、目盛りまで水で定容して混合する。溶液Bの1 cm^3は鉄0.000025 gを含む。
(改訂版、改訂 N 1, 2)
4.3 分析の実施
4.3.1 ケイ素を含まない青銅の場合
(以下続く)
銅合金(青銅)の試料約0.5 gを容量250 cm^3のビーカーに入れ、時計皿で覆って15 cm^3の硝酸(1:1希釈)を用いて加温して慎重に溶解する。ビーカー中の溶液を冷却し、ビーカーと時計皿の壁面を少量の水で洗い、溶液を水で150 cm^3に希釈する。アルミニウム・アンモニウム矾溶液を5 cm^3(アルミニウムを含まない青銅の場合)、硝酸アンモニウム溶液を10 cm^3、1:1に希釈したアンモニアを加え、銅の可溶性青色錯体が生成するまで調整する。溶液を60 ℃に保ち、鉄およびアルミニウムの水酸化物の凝集を促す。生成した沈殿を中程度の密度のろ紙で濾過し、1:50に希釈したアンモニア溶液で洗浄する。沈殿を10 cm^3の熱い1:1希釈塩酸で溶解し、ろ紙を熱水で十分に洗い、ろ液を元の沈殿を行ったビーカーに回収する。再びアンモニアで鉄およびアルミニウムの水酸化物を沈殿させる。沈殿をろ過し、1:50希釈アンモニア溶液で洗浄し、再度10 cm^3の熱い1:1希釈塩酸で溶解し、ろ紙を熱水で洗って沈殿を行ったビーカーにろ液を集める。溶液を容量フラスコに移し、所定の体積まで希釈し、試料中の鉄含有量に応じて表3に従ってアリコートを採取する。
表3
- 鉄の質量分率, % — 溶液の容量, cm^3 — 溶液のアリコート量, cm^3 — アリコートに相当する試料の質量, g
- 最大 0.05 — 50 — 25 — 0.25
- >0.05〜0.2 — 100 — 10 — 0.05
- >0.2〜0.5 — 100 — 5 — 0.025
- >0.5〜1.0 — 200 — 5 — 0.0125
採取したアリコートを容量50 cm^3のメスフラスコに入れ、水を加えて25 cm^3とし、フェノールフタレイン指示薬で1:1に希釈したアンモニアで中和する。塩酸を1 cm^3加え、反応混合液を12 cm^3加え、目盛まで水で希釈して混合する。30分後、波長λ = 510 nm(光路長1 cmのキュベット)で分光光度計により光学濃度を測定するか、緑色フィルターを用いた光電色彩計で測定する。比較溶液には対照実験の溶液を用いる。
(改正稿、改正 №1)
4.3.2. シリカを含む青銅の場合
試料0.5 gを白金皿に入れ、加温しながら10 cm^3の硝酸(1:1希釈)と2–3 cm^3のフッ化水素酸で溶解する。試料が溶解したら溶液を冷却し、1:1希釈の硫酸を10 cm^3加え、白色の硫酸蒸気が出るまで蒸発する。皿を冷却し、皿の内壁を慎重に水で洗って塩を加熱して水に溶解する。溶液を容量250 cm^3のビーカーに移し、水で150 cm^3に希釈し、アルミニウム・アンモニウム矾溶液を5 cm^3加え、以降の分析は4.3.1項に従って行う。
4.3.3. 鉛含有青銅の場合
試料0.5 gを加熱しながら容量250 cm^3のビーカー中で15 cm^3の硝酸(1:1希釈)を用いて溶解する。溶解後、加熱して窒素酸化物を除去し、溶液を容量フラスコに移し、所定の体積に希釈し、表3に従ってアリコートを採取する。
採取したアリコートを容量250 cm^3のビーカーに入れ、1:1希釈の硝酸を10 cm^3加えて沸騰させた後、水を加えて約100 cm^3にし、白金円筒電極を用いて30分間電解し、銅と鉛を沈降させる。電解終了後、電極を少量の水で同じビーカーに洗い流し、アルミニウム・アンモニウム矾溶液を5 cm^3加え、以降の分析は4.3.1項に従って行う。
4.3.4. スズ・アンチモン・鉛の質量分率が0.05%を超える青銅の場合
試料0.5 gを容量250 cm^3のビーカーに入れ、加熱して溶解用混合酸15 cm^3で溶解する。溶解が不完全な場合は、少量ずつ臭素を慎重に加える。溶解後、塩素酸を10 cm^3加え、温和に加熱して塩素酸の濃い白煙が生じ、溶液が明るくなるまで濃縮する。沈殿を冷却し、ビーカー壁を水で洗い、30 cm^3まで水で希釈して加熱して塩を溶かす。硫酸(1:1希釈)を5 cm^3、50 cm^3の水を加えて煮沸する。冷却後、濃厚ろ紙で濾過し、ろ紙を3–5回熱水で洗浄して廃棄する。ろ液にアルミニウム・アンモニウム矾溶液を5 cm^3加え、以降の分析は4.3.1項に従って行う。
(追加項、改正 №1)
4.4. 校正曲線の作成
容量50 cm^3のメスフラスコにマイクロビュレットを用いて順次、0; 0.2; 0.5; 1.0; 1.5; 2.5; 3.5; 5.0 cm^3の試薬B溶液を加える。水で25 cm^3まで希釈し、フェノールフタレイン溶液を2–3滴加して1:1希釈アンモニアで中和する。以降の処理は4.3.1項に従う。比較溶液には鉄を含まない溶液を用いる。
得られた溶液の光学濃度の値とそれに対応する鉄含有量から校正曲線を作成する。
4.5. 結果の処理
4.5.1. 鉄の質量分率(w(Fe))をパーセントで求める式は次のとおりである。
(式の表示)
ここで m — 校正曲線から求めた鉄の質量、g;
m_нав — アリクオート部分に対応する合金の秤量質量、g。
4.5.2. 並行測定結果の絶対差(R — 収束性の指標)は、表1に示す許容値を超えてはならない。
(改定稿、改正 N 2)
4.5.3. 異なる二つの試験所で得られた分析結果の絶対差、または同一試験所で異なる条件下で得られた二つの分析結果の絶対差(R_R — 再現性の指標)は、表1に示す値を超えてはならない。
4.5.4. 分析結果の精度管理
分析結果の精度管理は、所定の手続きで証明された無鉛青銅の国家標準試料によるか、あるいはフォトメトリ法と原子吸光法による分析結果を ГОСТ 25086 に従って比較することにより行う。
項 4.5.3、4.5.4(追加、改正 N 2)。
5. フォトメトリック(スルホサリチル酸)法による鉄の定量
5.1. 方法の要旨
本法は、アルミニウム水酸化物との共沈により鉄を分離した後、アンモニア性溶液(pH 8–10)中で三価鉄(Fe3+)がスルホサリチル酸と黄色の錯体を形成することに基づき、その着色溶液の光学濃度を測定するものである。
5.2. 装置、試薬および溶液
- フォトエレクトロコロリメータまたは分光光度計。
- 硝酸 — ГОСТ 4461、1:1に希釈。
- 塩酸 — ГОСТ 3118、1:1に希釈。
- 硫酸 — ГОСТ 4204、および1:1に希釈したもの。
- アンモニア水 — ГОСТ 3760、1:1および1:50に希釈したもの。
- アルミニウムアンモニウム矯枯(焼きミョウバン) — ГОСТ 4238、溶液。調製法:焼きミョウバン10 g を水1 дм^3 に溶解し、濃硫酸10 cm^3 を加える。
- 塩酸ヒドロキシルアミン(ヒドロキシルアミン塩酸塩) — ГОСТ 5456、新鮮調製の溶液 100 g/дм^3。
- スルホサリチル酸 — ГОСТ 4478、溶液 200 g/дм^3。
- 標準鉄溶液。
- 溶液A:標準試料 N126(低炭素鋼)1.005 g を1:1希釈硝酸20 cm^3 に溶解。生成溶液を亜硝酸ガス除去のため煮沸し冷却し、1 дм^3 容量フラスコに移し、水で目盛りまで希釈して混合する。1 cm^3 の溶液A は 0.001 g の鉄を含む。
- 溶液B:使用当日に調製。溶液A 10 cm^3 を 100 cm^3 容量フラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。1 cm^3 の溶液B は 0.0001 g の鉄を含む。
5.3. 分析操作
5.3.1. シリコンを含まない合金の場合
1 g の青銅秤量を 250 cm^3 のビーカーに入れ、時計皿で覆い、1:1 希釈硝酸 15 cm^3 で加熱して溶解する。溶解後、時計皿とビーカーの壁を少量の水で洗い、アルミニウムアンモニウム矯枯溶液 5 cm^3(アルミニウムを含まない青銅用)を加え、溶液を水で100 cm^3 まで希釈して60–70 ℃まで加熱し、アンモニア(1:1希釈)を加えて可溶性の青色銅錯体を形成させる。溶液を50–60 ℃に保ち、鉄およびアルミニウムの水酸化物沈殿の凝集を促す。沈殿を中等度濾紙でろ過し、ビーカーと溶液を1:50希釈アンモニアの熱い溶液で洗浄する。沈殿は 10 cm^3 の熱い1:1希釈塩酸で溶解し、フィルターを熱水で十分に洗って元のビーカーに戻し、再び水酸化物の沈殿と溶解を行う。
溶液を100 cm^3 容量フラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。試料中の鉄含有量に応じて、表5に従いアリクオートを採る。
表5
- 鉄質量分率, %
- 0.05以下:アリクオート — 全溶液、対応秤量 — 全量
- 0.05超〜0.1:アリクオート 50 cm^3、対応秤量 0.5 g
- 0.1〜0.25:アリクオート 20 cm^3、対応秤量 0.2 g
- 0.25〜0.5:アリクオート 10 cm^3、対応秤量 0.1 g
- 0.5〜1:アリクオート 5 cm^3、対応秤量 0.05 g
アリクオートを100 cm^3 容量フラスコに移し、水で50 cm^3 まで希釈する(マンガン含有青銅では塩酸ヒドロキシルアミン溶液2 cm^3 を加える)。2分後にスルホサリチル酸溶液15 cm^3 を加え、1:1希釈アンモニアで安定した黄色になるまで中和し、余剰のアンモニアを3–4 cm^3 加える。次に目盛りまで水で希釈して混合する。光学濃度は、1 cm のセル長の分光光度計で波長 λ = 425 nm にて測定するか、紫色フィルター(λ = 400 nm)を用いるフォトエレクトロコロリメータの2 cm セルで測定する。対照溶液は分析の全工程を経た対照実験溶液とする。
5.3.2. ケイ素含有青銅の場合
1 g の青銅秤量をプラチナ皿に入れ、加熱下で硝酸 10 cm^3 とフッ化水素酸 2–3 cm^3 で溶解する。溶解後、溶液を冷却し、1:1 希釈硫酸 10 cm^3 を加え、硫酸の白煙が出るまで蒸発する。皿を冷却し、壁面を注意深く洗い、水で加熱しながら塩を溶かす。
溶液を250 cm^3 ビーカーに移し、水で150 cm^3 まで希釈し、アルミニウムアンモニウム矯枯溶液5 cm^3 を加え、以後は項5.3.1 の指示に従って分析を行う。
5.3.3. 鉛含有青銅の場合
1 g の青銅秤量を 250 cm^3 ビーカーに入れ、時計皿で覆い、1:1 希釈硝酸 15 cm^3 で加熱溶解する。溶解後、亜硝酸ガスを煮沸で除去し、溶液を100 cm^3 容量フラスコに移して目盛りまで水で希釈し混合する。
試料中の鉄含有量に応じて、表5 に従いアリクオートを250 cm^3 ビーカーに移し、加熱して煮沸した1:1希釈硝酸 10 cm^3 を加え、全体をほぼ100 cm^3 に希釈してプラチナ円筒電極で30分間電解して銅と鉛を析出させる。電解終了後、電極を少量の水で洗い同じビーカーに戻し、アルミニウムアンモニウム矯枯溶液 5 cm^3 を加え、溶液を60–70 ℃に加熱し、以後は項5.3.1 に従って分析を行う。
5.4. 校正曲線の作成
100 cm^3 容量の目盛りフラスコ6個に、マイクロビュレットから順に 0; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 cm^3 の標準溶液B を移し、各フラスコを水で50 cm^3 まで希釈し、以後は項5.3.1 の指示に従って分析を行う。対照溶液は鉄を含まない溶液とする。
得られた光学濃度の値から校正曲線を作成する。
5.5. 結果の処理
5.5.1. 鉄の質量分率(w(Fe))をパーセントで求める式は次のとおりである。
(式の表示)
ここで m — 校正曲線から求めた鉄の質量、g;
m_нав — アリクオートに対応する秤量質量、g。
5.5.2. 並行測定結果の絶対差(R — 収束性)は表1の許容値を超えてはならない。
(改定稿、改正 N 2)
5.5.3. 異なる試験所間、または同一試験所内で条件が異なる場合の分析結果の絶対差(再現性の指標)は表1に示す値を超えてはならない。
5.5.4. 分析精度の管理は項4.5.4 に従って行う。
項5.5.3、5.5.4(追加、改正 N 2)。
6. 原子吸光法による鉄の定量
6.1. 方法の要旨
本法は、試料溶液をアセチレン−空気炎中に導入したときに生成する鉄原子による光の吸収を測定することに基づく。
6.2. 装置、試薬および溶液
- 鉄用放射源を備えた原子吸光分光計。
- 硝酸 — ГОСТ 4461、1:1希釈。
- 塩酸 — ГОСТ 3118、および 2 mol/dm^3 と 1 mol/dm^3 の溶液。
- 酸混合液:硝酸 1 体積と塩酸 3 体積を混合して調製。
- フッ化水素酸 — ГОСТ 10484。
- 硫酸 — ГОСТ 4204、1:1 に希釈。
- 過酸化水素 — ГОСТ 10929。
- 鉄金属(鉄含有率 ≥ 99.9%)。
- 標準鉄溶液。
- 溶液A:鉄 0.5 g を塩酸20 cm^3 に加え、過酸化水素数滴を加えて加熱溶解する。過剰の過酸化水素は煮沸して除去し、溶液を1000 cm^3 容量フラスコに移し、水で目盛りまで希釈する。1 cm^3 の溶液A は 0.0005 g の鉄を含む。
- 溶液B:溶液A 20 cm^3 を 100 cm^3 容量フラスコに移し、2 mol/dm^3 塩酸溶液 10 cm^3 を加え、水で目盛りまで希釈する。1 cm^3 の溶液B は 0.0001 g の鉄を含む。
6.3. 分析操作
6.3.1. Sn と Si の質量分率が 0.05% 以下の青銅の場合
秤量質量は表7 に記載のとおりの合金量を 250 cm^3 ビーカーに入れ、加熱して硝酸 10 cm^3 で溶解する。
表7
- 鉄質量分率, % | 秤量質量, g | アリクオート溶液量, cm^3 | 2 mol/dm^3 塩酸体積, cm^3 | 希釈後の体積, cm^3
- 0.01〜0.2 | 1 g | — | — | 100
- 0.2超〜2 | 1 g | 10 | 10 | 100
- 2〜7 | 0.5 g | 10 | 25 | 250
溶液を冷却し、100 cm^3 容量フラスコに移して目盛りまで水で希釈する。鉄質量分率が 0.2% を超える場合は、試料溶液 10 cm^3 を該当する容量フラスコ(表7 参照)に移し、表7 に示す 2 mol/dm^3 の塩酸溶液量を加え、目盛りまで希釈する。アセチレン−空気炎中で波長 248.3 nm または 372 nm にて試料の原子吸光度を測定し、校正溶液と並行して測定する。
(改定稿、改正 N 2)
6.3.2. Sn の質量分率が 0.05% を超える青銅の場合
秤量質量は表7 に従う。溶解は酸混合液 10 cm^3(硝酸と塩酸の混合)で行う。溶液を冷却し、100 cm^3 容量フラスコに移す。ビーカーの壁は 1 mol/dm^3 塩酸で洗い、同酸で目盛りまで希釈する。鉄質量分率が 0.2% を超える場合は、試料溶液 10 cm^3 を表7 に従い該当容量フラスコに移し、1 mol/dm^3 塩酸で目盛りまで希釈する。鉄の原子吸光は項6.3.1 に従い測定する。
6.3.3. Si の質量分率が 0.05% を超える青銅の場合
秤量質量は表7 に従い、プラチナ皿で硝酸 10 cm^3 とフッ化水素酸 2 cm^3 で溶解する。溶解後に1:1希釈硫酸 10 cm^3 を加え、硫酸の白煙が出るまで蒸発する。残渣を冷却し、壁を水で洗って再び白煙が出るまで蒸発する。残渣を冷却して加熱で水に溶解し、100 cm^3 容量フラスコに移して水で目盛りまで希釈する。鉄質量分率が 0.2% を超える場合は、試料溶液 10 cm^3 を表7 に従い該当容量フラスコに移し、表7 に示す 2 mol/dm^3 塩酸量を加えて目盛りまで希釈する。鉄の原子吸光は項6.3.1 に従い測定する。
6.3.4. 校正曲線の作成
100 cm^3 容量フラスコ 13 本のうち 12 本に、標準溶液B の 0.5; 1.0; 2.0; 4.0; 6.0; 8.0 cm^3 と、標準溶液A の 2.0; 2.5; 3.0; 3.5; 4.0; 5.0 cm^3 を配分する。全てのフラスコに 2 mol/dm^3 塩酸溶液を各10 cm^3 加え、水で目盛りまで希釈する。鉄の原子吸光度を項6.3.1 に従い測定する。得られたデータから校正曲線を作成する。
6.4. 結果の処理
6.4.1. 鉄の質量分率(w(Fe))をパーセントで求める式は次のとおりである。
(式の表示)
ここで C — 校正曲線から求めた鉄の濃度、g/cm^3;
V — 試料最終溶液の体積、cm^3;
m — 最終溶液中に含まれる秤量質量、g。
6.4.2. 並行測定結果の絶対差(R — 収束性)は表1の許容値を超えてはならない。
(改定稿、改正 N 2)
6.4.3. 異なる試験所間、または同一試験所で条件が異なる場合の分析結果の絶対差(再現性)は表1 に示す値を超えてはならない。
6.4.4. 分析結果の精度管理
分析結果の精度管理は、所定の手続きで証明された無鉛青銅の国家標準試料によるか、あるいは原子吸光法とフォトメトリ法の分析結果を ГОСТ 25086 に従って比較することにより行う。
項6.4.3、6.4.4(追加、改正 N 2)。
7. 酸性媒体におけるフォトメトリック(スルホサリチル酸)法による鉄の定量
7.1. 方法の要旨
本法は、酸性媒体中で三価鉄がスルホサリチル酸と赤紫色の錯体を形成することに基づき、着色溶液の光学濃度を測定して鉄を定量するものである。
7.2. 装置、試薬および溶液
- フォトエレクトロコロリメータまたは分光光度計。
- 硝酸 — ГОСТ 4461、1:1 希釈。
- 塩酸 — ГОСТ 3118、1:1 希釈。
- 溶解用酸混合液:濃硝酸 5 部と濃塩酸 3 部を混合。
- 酒石酸(タルタル酸) — ГОСТ 5817、溶液 50 g/дм^3。
- スルホサリチル酸 — ГОСТ 4478、溶液 100 g/дм^3。調製法:試薬 10 g を水 60 cm^3 に溶解し、アンモニア溶液で pH 2–3(指示薬紙基準)に中和し、ろ過して水で100 cm^3 まで希釈する。
- アンモニア水 — ГОСТ 3760。
- 標準鉄溶液 — 項5.2 に従う。
- 銅(品位 МО) — ГОСТ 859。
7.3. 分析操作
(ケイ素含有および鉛含有を除く青銅について)
秤量は鉄含有量に応じて次のとおり:鉄 0.01–0.1% では 1 g、0.1–0.2% では 0.5 g、0.2–0.4% では 0.25 g、0.1–1% では 0.1 g。秤量した試料を 150 cm^3 ビーカーに入れ、酸混合液 8 cm^3 を加えてまず冷所で溶解し、その後加熱して完全に溶解する。溶解後、亜硝酸ガスを 1–1.5 分間煮沸で除去する。溶液を冷却し、水で 40–50 cm^3 まで希釈し、酒石酸溶液 5 cm^3 を加える。次にアンモニア溶液で銅の塩基性沈殿が生じ始めるところまで中和し、直ちに攪拌しながら塩酸(1:1)を徐々に加えて再溶解させる。沈殿が溶けたら同じ酸の過剰を18滴加える。溶液を冷却し、スルホサリチル酸 6 cm^3 を加え、100 cm^3 容量フラスコに移して目盛りまで水で希釈して混合する。光学濃度は、2 cm セルと緑色フィルターを用いるフォトエレクトロコロリメータか、1 cm セルで波長 λ = 490 nm の分光光度計で測定する。対照溶液は同一試料を全工程通りに処理したものだがスルホサリチル酸を加えないものとする。
7.4. 校正曲線の作成
鉄の質量分率に応じて、150 cm^3 ビーカーに銅の秤量(0.1–1 g)を入れ、標準溶液B を順次 0; 1.0; 2.0; 4.0; 6.0; 8.0; 10.0 cm^3 加え、酸混合液 8 cm^3 を加えて項7.3 に従い分析を行う。対照溶液は鉄を含まずスルホサリチル酸を加えない溶液とする。得られた溶液の光学濃度と対応する鉄の質量分率から校正曲線を作成する。
7.5. 結果の処理
7.5.1. 鉄の質量分率(w(Fe))をパーセントで求める式は次のとおりである。
(式の表示)
ここで m — 校正曲線から求めた鉄の質量、g;
m_нав — 試料の秤量質量、g。
7.5.2. 並行測定結果の絶対差(R — 収束性)は、表1 に示す許容値を超えてはならない。
7.5.3. 異なる試験所間または同一試験所で条件が異なる場合の分析結果の絶対差(再現性の指標)は、表1 に示す値を超えてはならない。
7.5.4. 分析結果の精度管理は項4.5.4 に従って行う。