ГОСТ 15483.11-78

ГОСТ 15483.11−78 スズ. ビスマス、ガリウム、金、コバルト、銅、ニッケル、鉛、銀、インジウムおよびアルミニウムの定量方法（改正 N 1, 2, 3 付）

ГОСТ 15483.11−78

グループ B59

国家間標準

スズ

ビスマス、ガリウム、金、コバルト、銅、
ニッケル、鉛、銀、インジウムおよびアルミニウムの定量方法

Tin. Methods for determination of bismuth, gallium, gold, cobalt, copper,
nickel, lead, silver, indium and aluminium

ОКСТУ 1709

施行日 1980−01−01

情報

1. 作成および提出：ソ連有色金属工業省

作成者

V.S. バエフ, T.P. アルマノワ, G.M. ヴラソワ, V.S. メシュコワ, L.V. ミシチェンコ, L.D. サヴィロワ, R.D. トレスニツカヤ

2. 承認および施行：ソ連国家標準委員会決定 1978.12.13 № 3300

3. 代替：ГОСТ 15483.10−70（第2章に関して）

4. 参照される規格および技術文書

参照される文書の指定	該当する節、項の番号
ГОСТ 3118–77	2
ГОСТ 4328–77	2
ГОСТ 4461–77	2
ГОСТ 6709–72	2
ГОСТ 7657–84	2
ГОСТ 9433–80	2
ГОСТ 10691.0−84	3.2; 4.2.1
ГОСТ 10691.1−84	3.2; 4.2.1
ГОСТ 10691.2−84	3.2; 4.2.1
ГОСТ 10691.3−84	3.2; 4.2.1
ГОСТ 10691.4−84	3.2; 4.2.1
ГОСТ 10691.6−88	2
ГОСТ 14261–77	2
ГОСТ 15483.0−78	1.1
ГОСТ 18300–87	2
ГОСТ 19908–90	2
ГОСТ 20288–74	2
ГОСТ 20490–75	2
ГОСТ 24363–80	2
ГОСТ 25336–82	2

5. 有効期限の制限は、国家間標準化・計量・認証審議会の議事録 № 4−93 により解除された（ИУС 4−94）

6. 再版（1999年6月）および改正 N 1、2、3（それぞれ1984年8月、1985年10月、1989年6月承認）（ИУС 12−84, 1−86, 10−89）


本標準は、純度の高いスズ中の不純物の質量分率を求める化学-分光法およびアルミニウムおよび鉄の質量分率を半定量的に求める分光法を、濃度範囲（%）で規定する：

ビスマス —	от 2·10	до 5·10;
ガリウム	" 5·10	" 1·10;
コバルト	" 1·10	" 1·10;
ニッケル	" 1·10	" 1·10;
金	" 5·10	" 5·10;
鉛	" 2·10	" 5·10;
銅	" 2·10	" 2·10;
индий	" 4·10	" 1·10;
серебро	" 2·10	" 2·10;
алюминий	" 3·10	" 2·10.

化学スペクトル法は、上記の元素（アルミニウムを除く）を、塩化スズの形で基材を除去することにより不純物を濃縮して定量することに基づいている。不純物の塩化物は黒鉛粉末に吸着され、後にスペクトル分析に供される。

アルミニウムの定量のためには、金属スズの試料を酸化物に変換し、これをスペクトル分析にかける。

(改訂版、改正 N 3)。

1. 一般要求事項

1.1. 分析法の一般的要求および安全要求事項 — ГОСТ 15483.0 に従う。

(改訂版、改正 N 1)。

1.2. 分析の過程で試薬の汚染に対する補正のための対照実験を行う。

2. 装置、試薬および溶液

中分散の石英分光器（スリット照明に三レンズ系を用いるもの）。

マイクロフォトメーター。

高周波点火付き直流または交流アーク発生器。接続図は図1に示す。

1 — DT-1 または DG-2 発生器からの高周波源; 2 — 直流源を投入するための接触器; 3 — 直流アークの極性を切り替える接触器。

図1

マッフル炉。

乾燥棚（乾燥器）。

水平管状電気炉。

120 °C 用電気炉（図4参照）。

分析天秤。

トーション天秤。

ストップウォッチ。

酸および水の蒸留用石英蒸留装置。

四塩化炭素の蒸留装置。

赤外線ランプ（乾燥用）、電圧127 V、500 W。

卓上旋盤と成形切削工具一式。

規格技術文書に基づくスペクトル用写真乾板タイプ I および II。

現像液および定着液は ГОСТ 10691.6 に準拠。別の組成の現像液の使用を許容する。

スペクトル分析用黒鉛棒、品種 ос.ч. 7−4。

耐熱ビーカー（容量 50−100 cm3）ГОСТ 25336に準拠。

ガラス製ビュックス（Бюксы）ГОСТ 25336に準拠。＜注：用語「бюксы」は文脈によりガラス容器類を指します＞。

ガラス製カバーまたはデシケーター（ГОСТ 25336）。

電極用有機ガラス製スタンド。

石英皿（ГОСТ 19908）またはガラス製。

ビュルツフラスコ（Колба Бюрца）。

滴下ロート（ГОСТ 25336）。

ドレクセル瓶。

直径 15−20 mm、長さ 10−12 cm のガラス管。

二口のヴルッフ（Woulff）フラスコ。

容量 40 cm3 の石英るつぼ（底径が小さいものが望ましい）、ГОСТ 19908に準拠。

めのう製乳鉢（アガット乳鉢）。

黒鉛粉末 os.ч. 7−4。

過マンガン酸カリウム（ГОСТ 20490）。

五酸化リン（P2O5）。

繊維状アスベスト。

ガラス綿。

塩酸（ГОСТ 3118）。

特別純度塩酸（ГОСТ 14261）。

и разбавленная 1:1.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, дважды перегнанная в кварцевом дистилляторе и разбавленная 1:1, 1:4.

Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288, перегнанный.

Этилен хлористый (дихлорэтан).

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Уголь древесный по ГОСТ 7657 или активированный.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328 или калия гидроокись по ГОСТ 24363.

Смазка кремнийорганическая типа ЦИАТИМ-221 по ГОСТ 9433 или вазелин.

Смесь соляной и азотной кислот в соотношении 3:1.

Кальций хлористый.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709, дважды перегнанная в кварцевом перегонном аппарате.

Хлор получают при взаимодействии калия марганцовокислого и соляной кислоты. Установка для получения и очистки хлора показана на черт.2.

1 — воронка капельная с соляной кислотой; 2 — колба для получения хлора; 3 — склянка промывная с водой;
4 — колонка с хлористым кальцием и пятиокисью фосфора; 5 — трубка кварцевая с древесным углем
для очистки от кислорода; 6 — электропечь трубчатая (700−800 °С); 7 — фильтр ватный;
8 — склянка с серной кислотой; 9 — колонка с пятиокисью фосфора;
10 — кран для удаления избытка хлора; 11 — шлифы; 12 — тройник

Черт.2

Скорость пропускания хлора контролируется визуально и составляет 3−5 пузырьков в секунду. Все подвижные соединения в установке делают из хлорвиниловых трубок. Резиновые пробки покрывают клеем, приготовленным растворением стружки органического стекла в дихлорэтане (на 10 смдихлорэтана 0,3 г оргстекла). Краны и шлифы склянок Дрекселя смазывают кремнийорганической смазкой или вазелином. При обеспечении всех требований техники безопасности рекомендуется применение хлора из баллона. Допускается получение хлора путем электролиза соляной кислоты.

Растворы чистых металлов стандартные (массовая доля металла не менее 99,99%). Для приготовления стандартных растворов используют соляную кислоту особой чистоты и перегнанную азотную кислоту.

Раствор олова стандартный: 10 г олова высокой чистоты растворяют в 50 смсоляной кислоты без перекиси водорода для получения нелетучего хлористого олова. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки бидистиллятом и перемешивают.

1 смраствора содержит 0,1 г олова.

Растворы галлия стандартные.

Раствор А: 0,1 г металла растворяют в 50 смконцентрированной азотной кислоты. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки азотной кислотой и перемешивают.

1 смраствора, А содержит 1·10г галлия.

Раствор Б: 10,0 смраствора, А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки бидистиллятом и перемешивают.

1 смраствора Б содержит 1·10г галлия.

Растворы висмута стандартные.

Раствор А: 0,1 г металла растворяют в 50 смконцентрированной азотной кислоты. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки азотной кислотой и перемешивают.

1 смраствора, А содержит 1·10г висмута.

Раствор Б: 10,0 смраствора, А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки азотной кислотой и перемешивают.

1 смраствора Б содержит 1·10г висмута.

Растворы свинца стандартные.

Раствор А: 0,1 г металла растворяют в азотной кислоте, разбавленной 1:4. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:1, и перемешивают.

1 смраствора, А содержит 1·10г свинца.

Раствор Б: 10,0 смраствора, А переносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки азотной кислотой, разбавленной 1:1, и перемешивают.

1 смраствора Б содержит 1·10г свинца.

Растворы меди стандартные.

Раствор А: 0,025 г металла растворяют в 10 смазотной кислоты, разбавленной 1:1. Полученный раствор переводят в мерную колбу вместимостью 250 см, доводят до метки бидистиллятом и перемешивают.

溶液Aの1 cm³には銅が1·10^-3 g含まれている。

溶液B：溶液Aの10.0 cm³を100 cm³容量のメスフラスコに移し、二重蒸留水で目盛りまで希釈して混合する。

溶液Bの1 cm³には銅が1·10^-4 g含まれている。

金の標準溶液。

溶液A：金属0.05 gを塩酸と硝酸（体積比3:1）の混合液10〜15 cm³に溶かす。得られた溶液を50 cm³容量のメスフラスコに移し、二重蒸留水で目盛りまで希釈して混合する。

溶液Aの1 cm³には金が1·10^-3 g含まれている。

溶液B：溶液Aの10.0 cm³を100 cm³容量のメスフラスコに移し、二重蒸留水で目盛りまで希釈して混合する。

溶液Bの1 cm³には金が1·10^-4 g含まれている。

コバルトおよびニッケルの標準溶液。

溶液A：各金属0.1 gを10〜15 cm³の塩酸に溶かし、得られた溶液を100 cm³容量のメスフラスコに移し、二重蒸留水で目盛りまで希釈して混合する。

溶液Aの1 cm³にはコバルトが1·10^-3 g、ニッケルが1·10^-3 g含まれている。

溶液B: 10,0 см 溶液A（コバルト）および 10 см 溶液A（ニッケル）を容量100 см のメスフラスコに移し、二重蒸留水で目盛りまで希釈して混合する。

溶液Bの1 см 当たりにはコバルトが1·10 g、ニッケルが1·10 g 含まれる。

銀の標準溶液。

溶液A: 硝酸銀0,0394 gを二重蒸留水に溶解し、容量250 см のメスフラスコに入れ、二重蒸留水で目盛りまで希釈して混合する。

溶液Aの1 см 当たりには銀が1·10 g 含まれる。

溶液B: 10,0 см の溶液Aを容量100 см のメスフラスコに移し、二重蒸留水で目盛りまで希釈して混合する。

溶液Bの1 см 当たりには銀が10·10 g 含まれる。

インジウムの標準溶液。

溶液A: 金属0,1 gを10−15 см の塩酸に溶解する。得られた溶液を容量100 см のメスフラスコに移し、二重蒸留水で目盛りまで希釈して混合する。

溶液Aの1 см 当たりにはインジウムが1·10 g 含まれる。

溶液B: 10,0 см の溶液Aを容量100 см のメスフラスコに移し、二重蒸留水で目盛りまで希釈して混合する。

溶液Bの1 смはインジウムを1·10 g含む。

アルミニウムの標準溶液。

溶液A：0,02 gの金属を1:1に希釈した硝酸で溶解し、得られた溶液を目盛容量100 смのメスフラスコに移し、1:1に希釈した硝酸で目盛りまで注ぎ、混合する。

溶液Aの1 смはアルミニウムを2·10 g含む。

溶液B：溶液Aの10,0 смを目盛容量100 смのメスフラスコに移し、1:1に希釈した硝酸で目盛りまで注ぎ、混合する。

溶液Bの1 смはアルミニウムを2·10 g含む。

例外的に、標準溶液の調製には上記金属の塩（分析用純度（ч.д.а.）または化学純度（х.ч.））を使用することができる。

アルミニウムおよび鉄の定量には、SOPカテゴリの標準試料を使用する。

(改訂版、改訂番号 N 1, 2, 3)。

3. ビスマス、ガリウム、金、コバルト、ニッケル、銅、銀、鉛、インジウムの定量

3.1. 分析の準備

3.1.1. 校正用試料の調製は、スペクトル純度の石炭から得た炭粉を基材として行う。炭粉への不純物は、計算した体積の標準溶液として導入する。

添加する標準溶液の体積（炭粉50 g当たり）は表1に示す。

表 1

元素	校正試料作製用標準溶液の体積、 см
	0	1	2	3	4	5
スズ	10,0	10,0	10,0	10,0	10,0	10,0
ガリウム インジウム	1,0 溶液B	2,5 溶液B	0,5 溶液A	1,0 溶液A	2,5 溶液A	5,0 溶液A
ビスマス 鉛 金	0,5 溶液B	1,0 溶液B	2,5 溶液B	0,5 溶液A	1,0 溶液A	2,5 溶液A
コバルト ニッケル	2,5 溶液B	5,0 溶液B	1,0 溶液A	2,5 溶液A	5,0 溶液A	10,0 溶液A
銀 銅	0,5 溶液B	1,0 溶液B	3,5 溶液B	1,0 溶液A	2,5 溶液A	5,0 溶液A

校正試料を試料の濃縮物と一致させるため、炭粉の秤量に対して2%のスズ相当量の塩酸性スズ溶液を添加する。

溶液を添加する際は、溶液が炭粉に浸透して容器の壁や底に到達しないよう注意する。そのため、不純物溶液を添加するにつれて炭粉を100−105 °Cの乾燥炉で部分乾燥する。

すべての不純物溶液添加後、粉末を最終的に乾燥させ、その後アガト乳鉢または有機ガラス製乳鉢で40分間十分に混合する（すりつぶしてはならない）。出来上がった校正試料は、すり合わせ蓋付きのビュックスに保管する。

3.1.2. 試料中不純物の濃縮: 分析に供する中間試料から、かけらまたは削り片としてそれぞれ5 gずつの秤量試料を5個採取する。秤量試料は塩素化用耐熱ガラス製容器（図3）に入れ、蒸留した四塩化炭素を10 cm注ぎ、塩素化を行う。金属の秤量試料は完全に塩素化されるまで（2.5−3時間）処理する。

1 — 摺り合わせ（グラウンドジョイント）； 2 — 試験管（錫の秤量試料と四塩化炭素入り）； 3 — 氷で冷却したトラップ；
4 — ゴム管； 5 — 塩化カルシウム入り管； 6 — 塩素の過剰を吸収するためのアルカリ（10% 溶液）入り瓶
図3

試験管内で得られた四塩化炭素溶液、塩化錫および不純物の塩化物は、それぞれ0.1 gのスペクトル純炭粉を秤量したクォーツるつぼへ移す。

その後、るつぼを電気炉（図4）に置き、120 °Cに加熱する；この温度はるつぼ底に乾燥残渣が得られるまで維持する。塩化錫の蒸留中は、るつぼの縁に結晶状の塩化錫が堆積しないよう注意し、残留物はアルコールで湿らせた綿で取り除くこと。

1 — アルミニウム製炉体； 2 — ヒーター（出力 330 W）； 3 — るつぼ用窪み

図4

炭粉に残存する不純物の塩化物（濃縮物）は、外科用メスでるつぼから時計ガラス上へ取り出し、軽く混合して3つの等重量部分に分け、スペクトル純炭のクレーターにそれぞれ入れる。

得られた濃縮物の質量は通常0.098〜0.105 gの範囲で変動する（濃縮物の質量により錫の除去の完全性を管理する）。

3.2. 分析の実施

校正標準の秤量試料（質量0.03 g）を、直径4 mm、深さ4 mmのスペクトル純炭電極のクレーターに入れる。同様のクレーターに濃縮物の秤量試料を入れる。

試料および校正標準の充填前に、炭素電極は電流10 Aで30 s間焼成することが推奨される。スペクトルの励起源は、直流アーク（電圧200−400 V、作業電流8 A）である。

アークの点火は高周波発生器からの放電で行う（図1参照）。

試料または校正標準を載せた電極は陽極として用い、対電極は先端が円錐状で先端に直径1.5−2 mmの平面を有するスペクトル純炭電極とする。

電極間ギャップは露光開始前に中間ダイアフラム上の影像投影により設定する。

露光時間は40 s。スリット幅0.012 mm。電極間ギャップは露光中一貫して2.5 mmに保持する。

スペクトルの撮影には、スペクトログラフのカセットに二種類の写真乾板を入れる。銅、銀、インジウムの測定のための長波長側にはタイプIの写真乾板を、短波長側にはタイプIIの写真乾板を用いる。乾板の継ぎ目はおおよそ波長315.0−317.0 nm付近に位置する。

試料と校正標準のスペクトログラムは同一の写真乾板上に撮影しなければならない。校正標準は少なくとも4点撮影する。各標準について少なくとも3枚のスペクトログラムを撮影する。各試料については15枚のスペクトログラムを得る（各塩素化した秤量試料ごとに3枚）。

現像および定着は ГОСТ 10691.0−ГОСТ 10691.4 に従って行う。

3.3. 結果の処理

3.3.1. 得られたスペクトログラムはマイクロフォトメータにより光度測定を行う。使用する分析線および測定対象不純物の濃度範囲は表2に示す。

表2

測定元素	分析線の波長、nm	測定不純物の濃度範囲、%
ビスマス	306.7	2·10から5·10
ガリウム	294.3	" 5·10" 1·10
Золото	267,7	" 5·10" 5·10
Кобальт	304,4	" 1·10" 1·10
Медь	327,4	" 2·10" 2·10
Никель	305,0	" 1·10" 1·10
Свинец	283,3	" 2·10" 5·10
Серебро	328,0	" 2·10" 5·10
Индий	325,6	" 4·10" 1·10

不純物の質量分率の評価は、分析線の絶対的な黒化度に基づいて行う。

較正グラフは座標軸において次のように作成する：不純物線の絶対黒化度 — 試料中不純物濃度の対数。

試料中の不純物の質量分率（) をパーセントで計算する式は

,

ここで  —　較正試料の秤量質量，g；

 —　較正グラフにより求めた不純物の質量濃度，%；

 —　スズの秤量質量，g。

3.3.2. 信頼度0.95 における並進測定結果の絶対差は表3に示す値を超えてはならない。

表3

測定対象不純物の質量分率, %	絶対許容差, %
2·10〜4·10	0,0000012
4·10〜8·10	0,000003
8·10〜2·10	0,000005
2·10〜4·10	0,00001
4·10〜7·10	0,00002
7·10〜1·10	0,00003

4. アルミニウム含有量の測定

4.1. 分析の準備

4.1.1. 較正試料の調製には、アルミニウムに関してスペクトル分析用高純度の金属スズを用いる。秤量したスズを石英皿に入れ、ガラス棒で攪拌しながら蒸留濃硝酸で溶解する。秤量したスズが溶解した後、得られたメタスズ酸のペースト状物を赤外線ランプ下で蒸発させ、乾燥残渣を得る。乾燥残渣をマッフル炉で800 °Cで40分間焼成する。得られたスズ酸化物を瑪瑙乳鉢に移して粉砕し、ガラス容器に移す。酸化スズの秤量分を各10.0 gずつ石英皿に入れ、アルミニウムの標準溶液Bを1.0、2.5、5.0および15.0 cmずつ加え、よく混合してから赤外線ランプで蒸発させ乾燥残渣とする。乾燥残渣をマッフル炉で800 °Cで40分間焼成する。得られた標準試料を瑪瑙乳鉢に移し、30−40分間すり潰し、保存用のガラス容器に移す。

4.1.2. 試料の前処理：代表試料から薄板を削って得た切粉から各1 gの秤量を2つ採取する。秤量した試料は容量100−150 cmの石英皿に入れ、蒸留濃硝酸で溶解する。メタスズ酸のペースト状物を赤外線ランプ下で蒸発させ乾燥残渣とする。残渣をマッフル炉で800 °Cで20分間焼成する。得られた酸化物粉末を瑪瑙乳鉢で粉砕する。

4.2. 分析の実施

4.2.1. 較正試料または分析試料の秤量0.03 gを、直径3 mm・深さ2 mmのスペクトル分析用高純度炭素電極のクレーターに入れる。励起源は直流アークで、電圧200−400 V、電流8 Aとする。試料または較正試料を載せた電極が陽極をなし、先端を円錐形に研ぎ、直径1.5−2 mmの面を持たせたスペクトル用高純度炭素が陰極となる。

スペクトル撮影時には、スペクトログラフのカセットに写真乾板I型を入れる。スペクトログラフのスリット幅は0.012 mmとする。アーク燃焼中（電極の消耗に伴い）電極間隔2.5 mmはダイアフラムの投影で補正する。主たるスズの燃焼を除去するための予備焼成は40秒、実際の露光時間は60秒である。

分析試料および較正試料のスペクトルは同一乾板上に撮影すること。各較正試料については少なくとも3枚のスペクトログラムを得、試料については4枚（各溶融から2枚ずつ）得ること。

現像および固定は ГОСТ 10691.0−ГОСТ 10691.4 に従って行う。

4.3. 結果の処理

4.3.1. 得られたスペクトログラム上で、アルミニウム線309.2 nmおよびスズ線322.3 nmの測光を行う。黒化度の差（）を算出し、を求める。

較正グラフは座標で作成する。ここでは較正試料中のアルミニウム濃度である。得られた試料のの値から較正グラフを用いて試料中の不純物濃度を求める。

4.3.2. 信頼度0.95における並進測定結果の絶対許容差は表4に示す値を超えてはならない。

表4

アルミニウムの質量分率, %	絶対許容差, %
3·10〜6·10	0,0002
6·10〜1·10	0,0003
1·10〜2·10	0,0005

5. アルミニウムおよび鉄の半定量スペクトル法

5.1. 方法の要旨

この方法は、工場標準試料（СОП）および試料のスペクトルを火花放電で励起して撮影し、得られたスペクトログラム上の定性線の黒化度を目視で比較することに基づく。

5.2. 装置、試薬および溶液 — 2章参照。

5.3. 分析の実施

5.3.1. アルミニウムおよび鉄の判定用に、工場標準としてアルミニウム含有率が3·10%および鉄1·10%の既知の質量割合を有する金属スズ試料を用いる。

工場標準試料は、スズを鋳型に流し込んで直径7−8 mm、長さ70−80 mmの棒状にして調製する。

5.3.2. 撮影前に、分析用および標準試料の端面を平面に研磨する。

励起源は交流アークで、電流3−3.5 Aとする。

5.3.3. 試料および標準試料の撮影はスペクトログラフで行う。中間ダイアフラムとスリット幅は機器と乾板の種類に応じて最適に設定する。露光時間は20秒以上とする。

5.3.4. スペクトログラフのカセットには長波長部にSP-2型の乾板を入れる。

標準試料は少なくとも2枚のスペクトログラムを撮影し、各試料は少なくとも3枚撮影する。

5.3.5. 得られた乾板をスペクトロプロジェクターにセットし、工場標準試料と試料のアルミニウムおよび鉄の分析線の黒化度を目視で比較する。

推奨分析線：Fe — 358.1 nm；Al — 396.1 nm。

第5節（追加、改正N 3）。