ГОСТ 18385.4-79

ГОСТ 18385.4−79 ニオブ. タンタルの定量方法（変更 N 1、2を含む）

ГОСТ 18385.4−79

グループ B59

ソビエト連邦国家規格

ニオブ

タンタルの定量法

Niobium. Method for the determination of tantalum

ОКСТУ 1709*
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* 追加導入、変更 N 1。

有効期間 1980年7月1日から1985年7月1日まで*
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* 有効期間の制限は、1994年の諸国間標準化・計量・認証評議会議事録 N 5−94 により撤廃された（ИУС N 11/12、1994年）。— データベース作成者注。

作成：ソ連有色金属工業省

作成担当者（執筆者）

А. В. Елютин, Ю. А. Карпов, А. Г. Галканов, Л. Н. Филимонов, В. В. Королев, В. В. Недлер, В. Г. Мискарьянц, Т. М. Малютина, В. М. Михайлов, Е.Г. Намврина

提出：ソ連有色金属工業省

コレギア会員 А. П. Снурников

承認・施行：ソ連国家標準委員会の決定（1979年5月30日、N 1968）により承認・発効

代替：ГОСТ 18385.7−73

変更 N 1 はソ連国家標準委員会の決定（1984年10月11日、N 3561）により承認・1985年3月1日から施行、変更 N 2 はソ連国家製品品質管理・標準化委員会の決定（1989年12月8日、N 3616）により承認・1990年7月1日から施行

変更 N 1、2 はデータベース作成者により ИУС N 1, 1985 年、ИУС N 3, 1990 年の本文に基づき反映。

本規格は、抽出—分光光度法によりタンタル（質量分率 0.06〜0.45%）を定量する方法を定める。

本法は、硫酸−酒石酸媒体からトルエンとアセトンの混合溶媒を用いて結晶性のフルオロタントレート（フルオロタンタレート）の紫色錯体を抽出し、抽出液を分光光度測定することに基づく。

1. 一般要求事項

1.1. 分析法の一般要求事項は ГОСТ 18385.0−79* に従う。
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* ロシア連邦の領域では ГОСТ 18385.0−89 が適用される。本訳でも以降はそちらを参照する。— データベース作成者注。

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 ФЭК-60 または同等機種。

分析天秤。

擦りガラス栓付石英シリンダー（容量 80 cm³）。

擦りガラス栓付ガラス試験管（容量 15 cm³）。

ポリエチレン製ピペット（容量 2〜3 cm³）。

メスフラスコ（容量 100、500、1000 cm³）。

メスシリンダー（容量 50、100 cm³）。

石英坩堝（容量 50 cm³）。

目盛り付きピペット（容量 1、2、5、10 cm³）。

ポリエチレン容器（容量 500 cm³）。

指示薬紙「Phan」, pH 0.4−1.4 または「Rifan」, pH 0.3−2.2。

マッフル炉。

タンタル五酸化物（Ta2O5）、純度（主要成分として）99.9%以上。

ピロ亜硫酸ナトリウム（ナトリウム亜硫酸塩） — ТУ 6−09−5404−88。

酒石酸アンモニウム（Аммоний виннокислый） — ТУ 6−09−08−2007−89、質量分率 1% の水溶液。溶液の調製：酒石酸アンモニウム 100 g を 700 cm³ の熱湯に溶かし、冷却して水で 1 дм³（1 dm³ = 1 L）に調製する。

シュウ酸アンモニウム（Аммоний щавелевокислый） — ГОСТ 5712−78、質量分率 10% の水溶液。溶液の調製：シュウ酸アンモニウム 100 g を 700 cm³ の熱湯に溶かし、冷却して水で 1 дм³ に調製する。

硫酸 — ГОСТ 4204−77

および濃度5モル/dm³の溶液。溶液：容量722 cm³の水に、278 cm³の濃硫酸を少量ずつ常に攪拌しながら注意深く加える。混合物が強く加熱する場合は冷却してから次の酸を加える。 希釈用溶液：質量20 gのピロ硫酸ナトリウムを秤量してるつぼに入れ、ムッフル炉で硫酸蒸気がなくなるまで融解し、溶融物を200 cm³の熱い10％（質量分率）酒石酸アンモニウム溶液に溶かし、100 cm³の水、45 cm³の濃度5モル/dm³の硫酸溶液を加え、冷却して容量500 cm³のメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して溶液のpHを1–1.3に調整する。 アンモニア水はGOST 3760–79に準拠、1:1に希釈する。 トルエンはGOST 5789–78に準拠。 アセトンはGOST 2603–79に準拠。 結晶性クリスタルバイオレット、水溶液（質量分率0.2%）：調製後24時間で使用可。暗色ガラス瓶で保存する。調製法：染料0.2 gを少量ずつ水を加えながら溶解し、沈殿を含む溶液を容量100 cm³のメスフラスコに移し、水で目盛りまで希釈して攪拌する。溶液を暗所で1日放置し、その後「ブルーリボン」ろ紙でろ過する。 フッ化ナトリウムはGOST 4463–76に準拠、水溶液（質量分率5%）：フッ化ナトリウム25 gを熱い水500 cm³によく混合し、未溶解物のある溶液をポリエチレン容器に移して一晩放置する。沈殿が落ちた澄明な上澄みを別のポリエチレン容器に移す。 蒸留水。 （改訂版、改正 N 2）。 2.1. 前処理 2.1.1. 標準溶液および溶液Aの調製 標準溶液：五酸化タンタル0.0610 gを秤量してるつぼに入れ、ピロ硫酸ナトリウム2 gとともに800℃で融解し、融液に40 cm³の熱い酒石酸アンモニウム溶液を加え、攪拌しながら溶解するまで沸騰させ、さらに10 cm³のアンモニア水溶液を加える。溶液を容量100 cm³のメスフラスコに移し、水で目盛りまで希釈する。標準溶液1 cm³はタンタル0.5 mgを含む。 溶液A：標準溶液2 cm³を容量100 cm³のメスフラスコに入れ、希釈用溶液で目盛りまで希釈する。溶液A1 cm³はタンタル10 µgを含む。溶液Aは調製後2–3日間有効である。 2.1.2. 校正曲線の作成 すり合わせ式栓付きの石英シリンダーに、溶液Aをそれぞれ0.20、0.40、0.60、0.80、1.0、1.2、1.4及び1.8 cm^3導入する。各シリンダー内の溶液量を希釈溶液で正確に10 cm^3とし、得られた溶液のpHが1.0–1.3となるようにする（pHは別取りのアリコートをユニバーサルpH試験紙で測定する。所定のpHに達しない場合は、10 N硫酸溶液または水性アンモニアを一滴ずつ加えて調整する）。次に、各溶液にトルエン9 cm^3、アセトン1 cm^3、フッ化ナトリウム溶液1.8 cm^3（ポリエチレン製ピペット使用）、およびクリスタルバイオレット溶液1 cm^3を順に加える。シリンダーに栓をして1分間抽出し、その後1分間静置したのち、乾燥したピペット（ピストン式またはゴム吸引球付き）で正確に7 cm^3の抽出液を取り、あらかじめ正確に3 cm^3のアセトンを加えておいた乾燥試験管（すり合わせ栓付き）に移す。試験管の内容を混合する。各石英シリンダーについて同様に処理する。得られた溶液が作業対照溶液となる。光学密度測定まで、これらの溶液は数時間そのまま置いておくことができる。 対照溶液を順次、吸光層厚20 mmのキュベットに移し、ГОСТ 18385.0−79に示す方法に従って各溶液の光学密度を測定する。測定波長は590 nm、光学フィルターはN 5を用いる。ゼロ点用溶液は水を用いる。 校正グラフ作成の全工程にわたり、試薬の清浄度確認のために並行して2回の対照試験を行う。対照試験の光学密度の値は作業対照溶液の光学密度から差し引くものとする。対照試験の光学密度は0.0を超えてはならない。 3. 2.1.1、2.1.2（改訂版、改正 N 1）。 2.2. 分析の実施 0.25 gのニオブを石英るつぼに入れ、ピロ硫酸ナトリウム5 gおよび濃硫酸1–2 cm³を加えて、800 °Cのマッフル炉で溶融し、透明な溶融物が得られ硫酸蒸気の発生が止まるまで処理する。溶融物は沸騰状態で50 cm³の酒石酸アンモニウム溶液で溶解し、50 cm³の水と23 cm³の5 mol/dm³硫酸溶液を加える。溶液を容量250 cm³のメスフラスコに移し、指示薬紙でpHが1.0–1.3であることを確認して水で定容する。ピペットで得られた溶液から4または5 cm³を採取する（タンタルの質量分率が0.06–0.2%の場合は5 cm³、0.2%を超える場合は4 cm³を採取）し、すり合わせ栓付きの石英シリンダーに移し、希釈用溶液で10 cm³に調整する。得られた溶液のpHは1.0–1.3でなければならない（必要な場合は、別取りのアリクオートでpHを測定し、達していなければ5 mol/dm³硫酸溶液または水酸化アンモニウム水溶液で滴下調整する）。 得られた溶液にトルエン9 cm³、アセトン1 cm³、フッ化ナトリウム溶液1.8 cm³（ポリエチレンピペットを用いる）およびクリスタルバイオレット溶液1 cm³を加え、抽出および光学密度の測定を行う（校正曲線作成時の手順2.2.2に記載の通り）。 分析全工程を通して、試薬の純度確認のために同時に2つの並行対照実験を行う。対照実験溶液の光学密度は0.04を超えてはならない。測定した試料溶液の光学密度から、対照実験溶液の光学密度の平均値を差し引く。 試料溶液中のタンタル質量は、校正曲線により求める。 2.3 結果の処理 タンタルの質量分率（%）は次の式により算出する： （式） ここで、 m — 校正曲線から求めたタンタルの質量（μg）； V — アリクオート量（cm³）； m0 — 試料の秤量（g）。 並行二測定および二回の分析結果の差は、下表に示す絶対許容差を超えてはならない。 表 — タンタル質量分率に対する絶対許容差 - タンタル質量分率（%）：0.06 — 許容差（絶対値、%）：0.02 - 0.10 — 0.02 - 0.15 — 0.03 - 0.20 — 0.04 - 0.30 — 0.06 - 0.40 — 0.08 - 0.45 — 0.09 中間値に対する絶対許容差は線形補間法で算出する。 （2.2、2.3 改訂版、改正 N1） 2.4 結果の正しさの検査 分析の正しさは添加回収法で確認する。解析対象のある溶液から同一のアリクオートを3つ取り（各アリクオート内のタンタル質量が2.2・2.3により6 μgであるもの）、それぞれに溶液Aを0.6 cm³加える。得られた溶液を2.2、2.3に従って分析する。添加したアリクオート分の分析結果は、3回の測定値の算術平均を採用する。得られた結果が、無添加のアリクオート中のタンタル量と比較して差が「最大7 μg、最小5 μg」の範囲内であれば分析は妥当である。もしこの範囲を外れる場合は、同一のアリクオート数を6まで増やして検査を繰り返す。6個のアリクオートで得られた結果は、原始のアリクオート中のタンタル含有量と比較して差が最大6.9 μg、最小5.1 μgの範囲内でなければならない。 （改訂版、改正 N1） 3. 分析の準備 3.1 タンタル標準溶液の調製 （a）ストック（保存）タンタル溶液：0.5 mg/cm³のタンタル含有。五酸化タンタル（Ta2O5）0.061 gを蓋付き石英るつぼに入れ、ピロ硫酸ナトリウム4 gとともに850–900 °Cのマッフル炉で溶融し、透明な溶融物が得られるまで処理する。溶融の過程で1–2回、各1 cm³の硫酸を加えることがある。溶融物は沸騰させて40 cm³の熱い10%シュウ酸アンモニウム溶液で溶解する。溶液を容量100 cm³のメスフラスコに移し、水で定容して混合する。この溶液は1か月間使用可能である。 （b）作業用タンタル溶液：タンタル10 μg/cm³。ストック溶液2 cm³を容量100 cm³のメスフラスコに移し、希釈用溶液で定容する。この溶液は2–3日間使用可能である。 3.2 校正曲線の作成 すり合わせ栓付き石英シリンダーに作業用溶液を0.20、0.40、0.60、0.80、1.0、1.2、1.4および1.8 cm³ずつ入れる。各シリンダー内の溶液を希釈用溶液で10 cm³にし、得られた溶液のpHが1.0–1.3であることを確認する（pHは5 mol/dm³硫酸溶液または1:1に希釈したアンモニア溶液を滴下して調整し、指示薬紙で確認する）。次にトルエン9 cm³、アセトン1 cm³、フッ化ナトリウム溶液2 cm³およびクリスタルバイオレット溶液1 cm³を加える。シリンダーを栓で閉じ、1分間振とうし、その後1分間放置する。乾いたピペット（ピストン式またはゴム球式）で抽出液を7 cm³採取して、あらかじめアセトン3 cm³を入れておいた乾いたガラス試験管（すり合わせ栓付き）に移し、混合する。水を基準として、吸収層の光路長20 mmのキュベットを用い、波長約590 nmに透過最大を持つフィルターを用いて、写真電気比色計で光学密度を測定する。 分析全工程を通して試薬対照実験を行う。対照試験の光学密度は0.03を超えてはならない。超える場合は器具および試薬を交換する。得られた光学密度とそれに対応するタンタル質量から校正曲線を作成する。 （第3節 追加、改正 N2） 4. 分析の実施 ニオブ試料秤量0.1 gを石英るつぼに入れ、ピロ硫酸ナトリウム4 gおよび硫酸1–2 cm³を加えて800–850 °Cのマッフル炉で溶融し、透明な溶融物が得られ硫酸蒸気の発生が止まるまで処理する。溶融物を沸騰させて40 cm³の熱い10%酒石酸アンモニウム溶液で溶解し、20 cm³の水および9 cm³の5 mol/dm³硫酸溶液を加える。溶液を容量100 cm³のメスフラスコに移し、目盛りまで水で定容する。 得られた溶液から4または5 cm³のアリクオートを採取する（タンタル質量分率が0.06–0.2%のときは5 cm³、0.2%を超えるときは4 cm³）し、すり合わせ栓付きの石英シリンダーに移して希釈用溶液で10 cm³に調整する。得られた溶液のpHは1.0–1.3でなければならない（pHは5 mol/dm³硫酸溶液または1:1希釈アンモニア溶液で滴下調整し、指示薬紙で確認する）。次にトルエン9 cm³、アセトン1 cm³、フッ化ナトリウム溶液2 cm³（ポリエチレンピペット使用）およびクリスタルバイオレット溶液1 cm³を加える。シリンダーを栓で閉じ、抽出および光学密度の測定を項目3.2に従って行う。 分析全工程にわたり、試薬の純度を確認するために2つの並行対照実験を行う。対照試験溶液の光学密度は0.04を超えてはならない。測定値から対照試験溶液の光学密度の平均値を差し引く。 （第4節 追加、改正 N2） 5. 結果の処理 タンタルの質量分率（%）は次の式により算出する： （式） ここで、 m — 校正曲線から求めたタンタルの質量（μg）； m0 — 試料の秤量（g）； V — アリクオート量（cm³）. 二つの並行測定の差および二回の分析結果の差は、表2に示す絶対許容誤差を超えてはならない。 表2 - タンタル質量分率（%）：0.06 — 許容差（%）：0.02 - 0.10 — 0.02 - 0.15 — 0.03 - 0.20 — 0.04 - 0.30 — 0.06 - 0.40 — 0.08 - 0.45 — 0.09 （第5節 追加、改正 N2） 6. 結果の正しさの検証 分析の精度は添加回収法で検査する。添加量は、試料中の測定対象不純物の質量分率Wの2–3倍とすることが望ましい。測定可能な下限より小さい場合は、添加量をその下限値の2–3倍とする。詳細は GOST 18385.0−79 の項目1.19に従う。 注：ロシア連邦では GOST 18385.0−89 が適用されている。 （第6節 追加、改正 N2）