ГОСТ 1652.8-77
ГОСТ 1652.8−77 銅亜鉛合金. ヒ素の定量方法(改正第1、2、3号付)
ГОСТ 1652.8−77
グループ В59
ソビエト連邦国家規格
銅亜鉛合金
ヒ素の定量方法
Copper-zinc alloys.
Methods for the determination of arsenic
OKCTU 1709
施行日 1978−07−01
情報事項
1. 作成および提出:ソビエト連邦有色金属省
作成者
Ю.Ф.Шевакин、М. Б. Таубкин、А. А. Немодрук、Н. В. Егиазарова(テーマ責任者)、И.А.Воробьева
2. ソビエト連邦閣僚会議国家標準委員会の決定 от 27.04.77 №1062 により承認・施行
3. 代替: ГОСТ 1652.8−71
4. 参照される規格・技術文書
| 規格表示(参照先) |
該当条項番号 |
| ГОСТ 8.315−91 |
2.4.4, 3.4.4, 4.4.4 |
| ГОСТ 1020−77 |
導入部 |
| ГОСТ 1652.1−77 |
1.1 |
| ГОСТ 1652.12−77 |
2.2, 4.2 |
| ГОСТ 3118−77 |
2.2, 3.2, 4.2 |
| ГОСТ 3760−79 |
2.2 |
| ГОСТ 3765−78 |
2.2, 4.2 |
| ГОСТ 4160−74 |
3.2, 4.2 |
| ГОСТ 4204−77 |
2.2, 3.2, 4.2 |
| ГОСТ 4232−74 |
2.2 |
| ГОСТ 4328−77 |
2.2, 3.2, 4.2 |
| ГОСТ 4461−77 |
2.2, 3.2, 4.2 |
| ГОСТ 5841−74 |
2.2, 3.2, 4.2 |
| ГОСТ 6552−80 |
2.2 |
| ГОСТ 10929−76 |
3.2, 4.2 |
| ГОСТ 14204−69 |
3.2, 4.2 |
| ГОСТ 14261−77 |
3.2 |
| ГОСТ 15527−70 |
導入部 |
| ГОСТ 17711−93 |
導入部 |
| ГОСТ 18300−87 |
2.2, 4.2 |
| ГОСТ 20288−74 |
2.2 |
| ГОСТ 20490−75 |
2.2 |
| ГОСТ 25086−87 |
1.1, 2.4.4, 3.4.4, 4.4.4 |
5. 1992年12月28日付国家規格委員会決定 №1525 により有効期限の制限が解除された
6. 再版(1997年7月)、改正第1、2、3号(1981年10月、1988年11月、1993年12月に承認)(ИУС 12−81, 2−88, 3−93)
本規格は、銅-亜鉛合金(ГОСТ 15527、ГОСТ 17711、ГОСТ 1020 に準拠)に含まれるヒ素について、抽出−比色法(ヒ素質量分率 0.001〜0.1% の範囲)、比色法(ヒ素質量分率 0.005〜0.2% の範囲)、およびアンペロメトリ法(ヒ素質量分率 0.01〜0.2% の範囲)を規定する。
(改訂版、改正第2、3号)
1. 一般要求事項
1.1. 分析方法に関する一般要求事項は ГОСТ 25086 に従い、補足は ГОСТ 1652.1 の項1.1 に従う。
(改訂版、改正第2号)
2. 抽出−比色法によるヒ素の定量法
2.1. 方法の原理
本法は、黄色のヒ素−モリブデン錯体を生成させ、その後弱酸性溶液中で硫酸ヒドラジン(ヒドラジン硫酸塩)により還元してヒ素−モリブデン青を得て、着色溶液の光学濃度を測定することに基づく。
合金中のヒ素は、主要成分からあらかじめ鉄の水酸化物との共沈により分離し、その後ヒ素のヨウ化物として四塩化炭素で抽出し、水で再抽出する。
2.2. 装置、試薬および溶液
白金電極を備えた電解装置。
光電比色計または分光光度計。
硝酸(ГОСТ 4461)。
硫酸(ГОСТ 4204)、希釈1:4および3 mol/dm³ 溶液。
正リン酸(ГОСТ 6552)。
塩酸(ГОСТ 3118)および1:3に希釈した塩酸。
溶解用酸混合液:濃硝酸1部と濃塩酸3部。
アンモニア水(ГОСТ 3760)および1:50に希釈したもの。
水酸化ナトリウム(ГОСТ 4328)、100 g/dm³ 溶液。
モリブデン酸アンモニウム(ГОСТ 3765)、アルコール溶液から再結晶したもの、3 mol/dm³ 硫酸溶液中で10 g/dm³ の溶液(モリブデン酸アンモニウムの再結晶は ГОСТ 1652.12 に記載のとおり行う)。
ヨウ化カリウム(ГОСТ 4232)、濃塩酸中の0.12 mol/dm³ 溶液。調製方法:ヨウ化カリウム10 gを濃塩酸500 cm³に溶解する。溶液は使用当日に調製する。
硫酸ヒドラジン(ГОСТ 5841に準拠)および1.5 g/dm^3 溶液。
ヒドラジン–モリブデート溶液:次のように調製する。モリブデン酸アンモニウム溶液50 cm^3に硫酸ヒドラジン溶液5 cm^3を加え、水で100 cm^3に希釈する。新鮮に調製した溶液を用いる。
鉄–アンモニウム明礬(アルム)、100 g/dm^3 溶液:次のように調製する。明礬10 gを70 cm^3の水に加えて加熱して溶解し、濃硝酸5 cm^3を加える。溶液をろ過して水で100 cm^3に希釈する。
過マンガン酸カリウム(ГОСТ 20490に準拠)、1 g/dm^3 溶液。
四塩化炭素(ГОСТ 20288に準拠)。
フェノールフタレイン、10 g/dm^3 溶液(エチルアルコール中)。
精留エチルアルコール(技術用、ГОСТ 18300に準拠)。
標準ヒ素溶液(2.2項参照)。
(改訂版、改正№3)
2.3. 分析の実施
2.3.1. 合金試料の秤量質量は、ヒ素の質量分率に応じて(表1)250 cm^3 容量のビーカーに入れ、(合金に鉄が含まれていない場合)鉄–アンモニウム明礬溶液1 cm^3、溶解用酸混合液20 cm^3を加え、時計皿で覆って加熱しながら溶解する。
表1
- ヒ素質量分率, % — 秤量質量, g — 分取(分析に採取するアリコート), cm^3 — 分取に対応する秤量質量, g
- 0.001 〜 0.005(含む) — 1 — 全溶液 — 1
- >0.005 〜 0.01 — 0.5 — 同上 — 0.5
- >0.01 〜 0.05 — 0.5 — 10 — 0.1
- >0.05 〜 0.1 — 0.5 — 5 — 0.05
溶液を冷却し、時計皿およびビーカーの内壁を水で洗い、150 cm^3 になるまで水で希釈する。得られた溶液にアンモニア水を加えて濃青色の銅–アンミン錯体を生成させ、50–60°Cで30分間保持して水酸化鉄沈殿を凝集させる。沈殿を中程度の目の濾紙でろ過し、1:50に希釈した温かいアンモニア水で6–8回洗浄する。ろ紙上の沈殿は、1:4に希釈した温かい硫酸25 cm^3で溶解し、沈殿を行ったビーカーに溶液を集め、ろ紙を温水で5–7回洗い流す。
溶液を硫酸の白煙が出るまで蒸発させ、その後ビーカーの内壁を水で洗い、再度白煙が出るまで蒸発を繰り返す。冷却後にビーカーの内壁を5–10 cm^3 の水で洗い流し、ビーカーにヒドラジン硫酸塩0.2–0.3 gを加えて5–10分間加熱する。溶液を冷却する。
合金中のヒ素の質量分率が0.01%までの場合、分析には溶液全量を用い、そこにリン酸を5 cm³(mL)加える。ヒ素の質量分率が0.01%を超える場合は、溶液を容量フラスコ(50 cm³)に移し、リン酸を5 cm³加え、目盛りまで水で満たして混合し、分析用に分取する(表1参照)。
溶液全量または分取したアリクオートを容量250 cm³の分液ロートに入れ、ビーカーの壁面は水5 cm³で洗い流す。そこへヨウ化カリウム溶液60 cm³、四塩化炭素30 cm³を加え、2分間抽出してヒ素を有機層へ移す。有機層を容量100–150 cm³の別の分液ロートに移し、第一のロートには四塩化炭素15 cm³を加えて同様にもう一度抽出する。抽出液は、ヨウ化カリウム溶液3部と水1部を混合して得た溶液20 cm³で2分間洗浄する。洗浄した有機層を容量100–150 cm³の第三の分液ロートに移し、水15 cm³を加えて2分間振とうしてヒ素を再抽出する。
有機層を容量100–150 cm³の第四の分液ロートに移し、同条件で再抽出を繰り返す。水層を容量50 cm³の容量フラスコに移し、過マンガン酸カリウム溶液を滴下してピンク色にし、その色をヒドラジン硫酸塩溶液を滴下して消す。得られた溶液に新たに調製したヒドラジン–モリブデン溶液4 cm³を加え、反応混合物を入れたフラスコを沸騰水浴に入れる。10–15分後に溶液を冷却し、目盛りまで水で希釈して混合し、光学濃度を測定する。測定は赤色フィルターを用いたフォトエレクトロコロリメーターで波長656–700 nm(セル厚5 mm)において、または分光光度計で波長840 nm(セル厚1 cm)において行う。対照溶液には、分析の全段階を経た対照試験の溶液を用いる。
2.3.2 検量線の作成
各250 cm³のビーカー6個に鉄アンモニウムアルム溶液を1 cm³ずつ加え、標準溶液Bを順に0; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0; 5.0 cm³加える。各ビーカーに溶解用酸混合液20 cm³を加え、その後の操作は項目2.3.1に示すとおりに行う。
По найденным значениям оптических плотностей строят градуировочный график.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Массовую долю мышьяка
в процентах вычисляют по формуле
,
где
— масса мышьяка, найденная по градуировочному графику, г;
— масса навески (или содержание ее в аликвотной части), г.
2.4.2. Абсолютные расхождения результатов параллельных определений (
— сходимость) не должны превышать допускаемых значений, указанных в табл.2.
Таблица 2
| |
|
|
Массовая доля мышьяка, %
|
, %
|
, %
|
От 0,001 до 0,005 включ.
|
0,001
|
0,0014
|
Св. 0,005 «0,010 «
|
0,002 |
0,003 |
» 0,01 «0,025 «
|
0,003
|
0,004
|
» 0,025 «0,050 «
|
0,005
|
0,007
|
» 0,05 «0,10 «
|
0,01
|
0,014
|
» 0,1 «0,2 «
|
0,015
|
0,02
|
2.4.3. Абсолютные расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях (
— воспроизводимость) не должны превышать значений, указанных в табл.2.
2.4.2, 2.4.3. (Измененная редакция, Изм. N 2, 3).
2.4.4. Контроль точности анализа проводят по Государственным стандартным образцам (ГСО) или отраслевым стандартным образцам (ОСО), или по стандартным образцам предприятия (СОП) медно-цинковых сплавов, утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок или сравнением результатов, полученных другим методом, в соответствии с ГОСТ 25086.
(Измененная редакция, Изм. N 3).
2.4.4.1−2.4.4.3. (Исключены, Изм. N 3).
3. АМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЫШЬЯКА
3.1. Сущность метода
Метод основан на отгонке мышьяка из солянокислой среды в виде хлористого мышьяка и амперометрическом титровании его раствором смеси бромноватокислого и бромистого калия.
3.2. Аппаратура, реактивы и растворы
Амперометрическая установка с вращающимся платиновым электродом и насыщенным каломельным электродом сравнения.
Аппарат для дистилляции мышьяка по ГОСТ 14204.
Кислота соляная по ГОСТ 3118 или ГОСТ 14261, разбавленная 1:1 и 1 моль/дм³ раствор.
Смесь кислот для растворения, состоящая из одной части концентрированной азотной кислоты и трех частей концентрированной соляной кислоты.
Кислота азотная по ГОСТ 4461.
Кислота серная по ГОСТ 4204, разбавленная 1:1.
Ангидрид мышьяковистый.
Натрий гидроокись по ГОСТ 4328, моль/дм³ раствор.
Водорода перекись по ГОСТ 10929, 30%-ный раствор.
Гидразин сернокислый по ГОСТ 5841.
Калий бромистый по ГОСТ 4160.
Калий бромноватистокислый.
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標準ヒ素溶液の調製:次のように調製する。0.1320 g の酸化ヒ素(III)(As2O3)を 5 cm^3 の 1 mol·dm^-3 水酸化ナトリウム溶液に溶解し、水で希釈してから 10 cm^3 の 1 mol·dm^-3 塩酸溶液を加え、溶液を内容積 500 cm^3 のメスフラスコに移し、目盛りまで水を加えて混合する。
1 cm^3 のこの溶液は 0.002 g のヒ素を含む。
臭素酸カリウムと臭化カリウムの混合溶液:次のように調製する。0.1392 g の臭素酸カリウム(KBrO3)と 1 g の臭化カリウム(KBr)を水に溶かし、内容積 1 dm^3 のメスフラスコに移し、目盛りまで水を加えて混合する。
臭素酸カリウム/臭化カリウム混合溶液の質量濃度の定量:容量 400 cm^3 のビーカーに標準ヒ素溶液を 15–20 cm^3 取り、1:1 に希釈した塩酸 100 cm^3、および水 100 cm^3 を加え、40–50 ℃ に加温してから、項 3.3 に示すように、臭素酸カリウム/臭化カリウム混合溶液でアンペロメトリックに滴定する。
臭素酸カリウム/臭化カリウム溶液の質量濃度(ヒ素 g/mL で表す)は次式により計算する:
(式)
ここで
m — 滴定に用いたヒ素の質量(g);
V — 滴定に要した臭素酸カリウム/臭化カリウム混合溶液の体積(cm^3)。
(改正稿、改正 N 3)
3.3 分析の実施
合金試料 3 g を取って内容積 300–400 cm^3 のビーカーに入れ、1:1 に希釈した硝酸 30 cm^3 を加え、時計皿で覆って加熱し、完全に溶解させる。溶解後、時計皿およびビーカーの壁面を少量の水で洗い、沸騰して窒素酸化物を除去する。
次に 1:1 に希釈した硫酸 30 cm^3 を加え、硫酸の白煙が盛んに生じるまで加熱する。残渣を冷却し、ビーカーの壁面を水で洗い、再び白煙が出るまで加熱し、冷却してから塩類を約 20 cm^3 の少量の水で溶解し、ヒ素蒸留装置用の蒸留フラスコに移す。その後、ヒドラジンと臭化カリウムの乾燥混合物 1 g を溶液に加え、フラスコを凝縮器に接続する。
その後、(秤量を分解した)ビーカーを濃塩酸で洗浄し、ロートを通して蒸留フラスコに移す。
フラスコに濃塩酸50 cm^3を加え、ヒ素を三塩化物として留出させ、均一な沸騰で元の体積の2/3を蒸留する(均一な沸騰を得るため、フラスコにガラスビーズを入れる)。蒸留液は容量250 cm^3の受器フラスコに、20–30 cm^3の水を入れた状態で集める。ヒ素の一部の揮散を避けるため、10–15 cm^3の水を入れた控え受器を接続する。蒸留液を容量400 cm^3のビーカーに移し、40〜50°Cまで加熱して直ちに臭素酸カリウム・臭化カリウム混合滴定液でアンペロメトリ法により滴定する。電極は感度の高いガルバノメーターに接続する。当量点は電流—滴定液体積の座標上で二直線の交点としてグラフ的に求める。
3.4. 結果の処理
3.4.1. ヒ素の質量分率(%)は次式により計算する。
(式参照)
ここで
V — 滴定に用いた臭素酸カリウム・臭化カリウム混合溶液の体積、cm^3;
C — 臭素酸カリウム・臭化カリウム混合溶液中のヒ素の質量濃度、g/cm^3;
m — 秤量した合金試料の質量、g。
(改訂版、改正 N°3)
3.4.2. 平行試験の結果の絶対差(s–収束性)は、表2に示す許容値を超えてはならない。
3.4.3. 異なる2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2つの分析結果の絶対差(R–再現性)は、表2に示す値を超えてはならない。
3.4.2、3.4.3(改訂版、改正 N°2, 3)。
3.4.4. 分析の精度管理は、ГОСТ 8.315 に基づき承認された国家標準試料(GSO)、部門標準試料(OSO)、または企業標準試料(SOP)の銅亜鉛合金試料、または添加法、あるいは ГОСТ 25086 に従い他の方法で得た結果との比較により行う。
3.4.4.1–3.4.4.3(削除、改正 N°3)。
4. ヒ素の比色(光度)法
4.1. 方法の本質
本法は、まずヒ素を塩化ヒ素として留出により分離し、黄色いヒ素-モリブデン錯体を生成させ、それを還元してヒ素-モリブデン青(アーセノモリブデン青)とし、吸光度を波長830 nmで測定することに基づく。
4.2. 器具、試薬および溶液
- 分光光度計またはフォトエレクトロコロリメータ。
- ГОСТ 14204 に準じたヒ素蒸留用装置または類似の装置。
- ГОСТ 3118 に準じた塩酸および1 mol/dm^3溶液。
- ГОСТ 4461 に準じた硝酸および1:1に希釈した溶液。
- ГОСТ 4204 に準じた硫酸および1:1に希釈した溶液および3 mol/dm^3溶液。
- ГОСТ 4328 に準じた水酸化ナトリウム、1 mol/dm^3溶液。
- ГОСТ 5841 に準じた硫酸ヒドラジン(ヒドラジン硫酸塩)および1.5 g/dm^3溶液、新鮮調製。
- ГОСТ 4160 に準じた臭化カリウム(結晶)。
- ГОСТ 10929 に準じた過酸化水素、2%溶液。
- ГОСТ 18300 に準じた精製エチルアルコール(エタノール)。
- ГОСТ 3765 に準じたモリブデン酸アンモニウム、アルコール溶液から再結晶し、3 mol/dm^3硫酸中に10 g/dm^3溶液を調製(モリブデン酸アンモニウムの再結晶は ГОСТ 1652.12 に記載のとおり行う)。
- 反応混合液 — ヒドラジン-モリブデート溶液:モリブデン酸アンモニウム50 cm^3を水で450 cm^3に希釈し、硫酸ヒドラジン溶液5 cm^3を加え、さらに水で500 cm^3にする。新鮮に調製した溶液を用いる。
- 酸化ヒ素(ヒ素(III)酸化物、三酸化二ヒ素)。
- ヒ素の標準溶液。
標準溶液A:0.1320 gの酸化ヒ素を水酸化ナトリウム溶液5 cm^3に溶かし、さらに水10 cm^3、1 mol/dm^3塩酸10 cm^3を加え、容量フラスコ500 cm^3に移して水で定容・混和する。
1 cm^3の溶液Aは0.0002 gのヒ素を含む。
溶液B:溶液Aから10 cm^3を取り、200 cm^3容量フラスコに入れて水で定容・混和する。
1 cm^3の溶液Bは0.0002 gのヒ素を含む。
(改訂版、改正 N°3)
4.3. 分析の実施
4.3.1. 合金試料1 gを容量40 cm^3のビーカーに入れ、希釈1:1の硝酸15 cm^3で溶解する。次に希釈1:1の硫酸15 cm^3を加え、硫酸の白煙が出るまで注意深く蒸発する。冷却後、残渣を水に溶かし蒸留装置のフラスコに移す。溶液容量を水で50 cm^3に希釈し、数片の多孔質物質またはガラスビーズ、硫酸ヒドラジン3–4 g、臭化カリウム1 gを加え、フラスコを蒸留装置に接続する。ロートからフラスコに濃塩酸75 cm^3を注ぎ、元の体積の(規定割合)を蒸留する。蒸留液は過酸化水素25 cm^3を入れた受器フラスコに集める。蒸留液を容量250 cm^3のメスフラスコに移し、濃硝酸15 cm^3を加え、目盛りまで水で定容・混和する。
予想されるヒ素含有量に応じて、150–250 cm^3の高杯に表4に従って溶液の当量分(アリクオート)を取る。
(表4参照)
アリクオートを沸騰水浴で滴干し、次に乾燥器に移して120°Cで1時間乾燥する。冷却した残渣に反応混合液30 cm^3を加え、沸騰水浴で10分加熱する。冷却後、容量50 cm^3のメスフラスコに移し、この混合液で目盛りまで定容・混和する。溶液の吸光度を波長830 nmで分光光度計により測定する。比較溶液は対照実験の溶液を用いる。
4.3.2. 校正曲線の作成
容量150–250 cm^3のビーカー7個のうち6個に、標準溶液Bからそれぞれ2.0、4.0、6.0、8.0、10.0、12.0 cm^3を取り、これはそれぞれ0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12 mgのヒ素に相当する。全てのビーカーに濃硝酸5 cm^3を加え、沸騰水浴で乾燥させ、続いて130°Cで1時間乾燥器に放置し、以降は項目4.3.1の手順に従う。比較溶液はヒ素を含まない溶液とする。
4.4. 結果の処理
4.4.1. ヒ素の質量分率(%)は次式により計算する。
(式参照)
ここで
m — 校正曲線から求めたヒ素の質量、g;
V — 試料の原溶液の体積、cm^3;
m0 — 秤量した試料の質量、g;
v — 試料溶液のアリクオート体積、cm^3。
4.4.2. 平行試験の結果の絶対差(s — 収束性)は表2に示す許容値を超えてはならない。
4.4.3. 異なる2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2つの分析結果の絶対差(R — 再現性)は、表2に示す値を超えてはならない。
4.4.2、4.4.3(改訂版、改正 N°2, 3)。
4.4.4. 分析の精度管理は、ГОСТ 8.315 に基づき承認された国家標準試料(GSO)、部門標準試料(OSO)、または企業標準試料(SOP)の銅亜鉛合金試料、あるいは添加法、または ГОСТ 25086 に従って他法で得た結果との比較により行う。
4.4.4.1–4.4.4.3(削除、改正 N°3)。