ГОСТ 18904.6-89

ГОСТ 18904.6−89 タンタル及びその酸化物。アルミニウム、バナジウム、鉄、カルシウム、シリコン、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、ニオブ、スズ、チタン、クロム及びジルコニウムの分光法による定量

ГОСТ 18904.6−89

グループ В59

ソビエト連邦国家規格

タンタル及びその酸化物

アルミニウム、バナジウム、鉄、カルシウム、シリコン、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、ニオブ、スズ、チタン、クロム及びジルコニウムの分光法による定量

タンタルおよびその酸化物。アルミニウム、バナジウム、鉄、カルシウム、シリコン、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、ニオブ、スズ、チタン、クロムおよびジルコニウムの定量のための分光法

ОКСТУ 1709

有効期間 01.01.90
〜 01.01.95*
_________________________________
* 有効期間の制限は、国際標準化・計量・認証に関する州際審議会（プロトコル N 4−93）により解除された（ИУС N 4、1994年）。 — データベース作成者注。

情報データ

1. 作成・提出：ソ連有色金属工業省

担当者

Л.Н.Филимонов、В. М. Владимирова、Н. А. Аракельян、Б. М. Добкина、Р. Ф. Макарова、А.С.Терехова

2. 承認・施行：ソ連国家標準委員会決議 1989.03.20 N 563 により

3. 代替：ГОСТ 18904.6−73

4. 参照規格・技術文書

本規格は、タンタル（あらかじめ酸化物に変換したもの）およびその酸化物中のアルミニウム、バナジウム、鉄、カルシウム、シリコン、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、ニオブ、スズ、チタン、クロムおよびジルコニウムのスペクトル法による定量を規定する。

本法は、分析試料および比較試料のアーク放電発光スペクトルを（写真法または光電法で）励起・記録することに基づく。

不純物の質量比の測定範囲：

1. 一般的要求事項

1.1. 分析法の一般的要件および安全要件 — ГОСТ 18904に従う。

2. 装置、試薬および材料

回折式分光計 ДФС-13（格子 600 本/mm）または同等品。

光電式装置 ДФС-36 または ДФС-44。

電子計算機「Искра-1256」または「Д-3−28」または同等型。

発生器 УГЭ-4 または整流器 250−300 В, 20−30 А。

マイクロフォトメーター型式 МФ-2 または同等品。

スペクトルプロジェクター ПС-18 または同等品。

分析天秤。

トーション（ねじり）天秤。

一般用はかり。

攪拌・すりつぶし用振動装置 MEAS PRAHA TYP T22, 220 V, 50 Hz, 20 W, チェコスロバキア（ЧССР）製、または試料の撹拌・すりつぶし用の他の装置。

乳鉢と乳棒（タンタル製および有機ガラス製）。

マッフル炉（ムッフル炉）。

乾燥器（乾燥キャビネット）。

電気ホットプレート。

炭素電極研削盤（炭素電極の研磨機）。

スペクトル用炭（ОСЧ-7−3 または С-3）、直径 6 mm。

スペクトル用炭から製作した電極：

「рюмка」型（カップ形）：クレーター直径 — 4 mm、クレーター深さ — 3 mm、外壁高さ — 5 mm、脚高さ — 3 mm、脚直径 2.5 mm；先端は直径 2 mm の平坦部を持つ切錐状に研磨。

容量フラスコ（メスフラスコ） 容量 100 см, 500 см.

石英皿（クォーツ皿）。

白金製皿およびるつぼ。

ガラスカーボン（グラスカーボン）製るつぼ。

ビニプラ製ビーカー 容量 2000 см.

有機ガラス製ろうと（アクリルろうと）。

有機ガラス製ブンゼンフラスコ。

医療用ピンセット（ГОСТ 21241 に準拠）。

過塩素ビニル製布。

金属アルミニウム（ГОСТ 13276 に準拠）。

アンモニア水（ГОСТ 3760 に準拠）または精製水を気体アンモニアで飽和させて得たもの（ポリエチレン容器に入れる）。

フッ化アンモニウム（ГОСТ 4518）、濃度 100 g/dm。

炭酸バリウム（ГОСТ 4158）。

バナジウム(V)酸化物。

鉄(III)酸化物。

分析用粉末黒鉛（ГОСТ 23463）または ОСЧ-7−3 または С-3 炭から得た炭粉（その後塩酸で精製し、フッ化水素酸で処理し、ムッフル炉で 400 °C にて 1−2 時間乾燥する）。乾燥は白金皿またはグラスカーボンるつぼで行う。

二クロム酸カリウム（ГОСТ 4220）。

硝酸カルシウム四水和物（ГОСТ 4142）。

試薬級硝酸（ГОСТ 11125）および希釈 1:1 または（ГОСТ 4461）に準拠したもの、石英装置で二度蒸留したもの。

試薬級硫酸（ГОСТ 14262）、希釈 1:1。

試薬級塩酸（ГОСТ 14261）、希釈 2:1、または（ГОСТ 3118）に準拠し石英装置で蒸留したもの。

試薬級フッ化水素酸。

二酸化ケイ素（ГОСТ 9428）。

硝酸マグネシウム（ГОСТ 11088）。

酸化マグネシウム（ГОСТ 4526）。

塩化マンガン(II)四水和物（ГОСТ 612）。

硝酸銅。

電解銅（等級 M-0、M-1）。

塩化ナトリウム（ГОСТ 4233）。

硫酸ニッケル七水和物（ГОСТ 4465）。

ニオブ(V)酸化物。

酸化スズ(IV)（ГОСТ 22516）。

精製エチルアルコール（ГОСТ 5962）* または工業用精製エタノール（ГОСТ 18300）。
_______________
* ロシア連邦領内では ГОСТ R 51652−2000 が適用される。— データベース作成者の注。

アンチモン(III)酸化物。

粉状高純度タンタル、または分析対象不純物に対して純度を満たすタンタル(V)酸化物。

チタン(IV)酸化物。

精製トリブチルリン酸。

ジルコニウム(IV)酸化物。

分光用写真乾板 型 I、型 II、ЭС または同等品（測光対象の線条およびスペクトル背景の通常の黒化を得られるもの）。

コントラスト現像液。

酸性定着液。

質量濃度 10 mg/смの標準溶液：

金属アルミニウム5 gの秤量試料を、2:1に希釈した塩酸80 cm^3に溶解し、容量500 cm^3のメスフラスコに移し、水で目盛りまで希釈して混合する。 硝酸カルシウム5.8902 gの秤量試料を水に溶解し、容量100 cm^3のメスフラスコに移し、水で目盛りまで希釈して混合する。 硝酸マグネシウム6.0987 gの秤量試料を水に溶解し、容量100 cm^3のメスフラスコに移し、水で目盛りまで希釈して混合する。あるいは酸化マグネシウム1.6583 gの秤量試料を、1:1に希釈した塩酸40 cm^3で溶解し、容量100 cm^3のメスフラスコに移して水で目盛りまで希釈し混合する。 塩化マンガン3.603 gの秤量試料を水に溶解し、容量100 cm^3のメスフラスコに移し、水で目盛りまで希釈して混合する。 硝酸銅3.8022 gの秤量試料を水に溶解し、容量100 cm^3のメスフラスコに移し、水で目盛りまで希釈して混合する。あるいは電解銅1 gを石英坩堝で加熱しながら1:1に希釈した硝酸25 cm^3で溶解し、容量100 cm^3のメスフラスコに移して水で目盛りまで希釈して混合する。 硫酸ニッケル4.785 gの秤量試料を1 cm^3の硫酸を含む水に溶解し、容量100 cm^3のメスフラスコに移して水で目盛りまで希釈し混合する。秤量値は硫酸ニッケル中の主成分の定量後に確定する。 二回再結晶した二クロム酸カリウム2.828 gの秤量試料を水に溶解し、容量100 cm^3のメスフラスコに移して水で目盛りまで希釈し混合する。 3. 分析の準備 3.1 バッファ混合物の調製 グラファイト粉末20 g、塩化ナトリウム2.5 g、三酸化アンチモン0.05 g、炭酸バリウム1.0 gを乳鉢で1時間混合するか、振動装置で40〜50分間混合する。 3.2 対照標準試料の作製 対照標準試料（ОС）は、測定対象不純物が除去されたタンタル酸化物を基に作製する、すなわち… これらの不純物は、本規格の第4節および第5節に示した分析で検出されなかった。項3.2.1に従って高純度タンタル粉末から基材を調製することを許容する。 3.2.1 基材の調製 質量500 gのタンタル粉末の秤取試料をビニプラスチック製のビーカーに入れ、水で粘性のあるペースト状に湿らせ、少しずつ（激しい反応が終息した後に）1100 смフッ化水素酸を加え、その後、亜硝酸酸化物の発生が止まるまで滴状に硝酸を加える。冷却後、溶液を塩化ビニル製布で濾過して有機ガラス製ブンゼンフラスコに移す。濾液に水を加え、溶液中のタンタル濃度が100 g/дмとなるように調整する。タンタルはトリブチルリン酸（トリブチルホスフェート）で、界面比率（有機相：水相）を0.5:1.0、0.3:1.0、0.2:1.0の三段階で抽出する。水相は廃棄し、有機相をまとめて硫酸（1:1）で、相比1.0:0.2の比率で洗浄する。 有機相からはフッ化アンモニウム溶液で再抽出を三段階にわたり、有機相：水相＝1:0.4、1:0.2、1:0.1の比率で行う。水相からはpH 7−8でアンモニアによりタンタルを沈殿させ、沈殿物を有機ガラス製ロート上で「青リボン」ろ紙を用い真空ろ過する。得られたタンタルの水酸化物は有機ガラス製ビーカーに五倍量の水で溶出し、再びろ過する。水洗は三回繰り返し、その後ロート上でアルコールで洗う。プラチナ製皿に移し、乾燥器で140−150 °Cにて5−6時間乾燥し、その後ムッフル炉で800−900 °Cにて24時間焼成する。得られた基材は第4節および第5節に従って分析する。 3.2.2 比較試料の調製 主比較試料（ГОС）は、基材と標準溶液および予め焼成した被測定元素の酸化物を混合して調製する。 プラチナ製皿に基材20 gを入れ、それぞれの標準溶液を各々18 смずつ（濃度10 мг/см）導入する。各溶液導入後にホットプレートで乾燥する。アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケルおよびクロムの標準溶液を導入し終えた後、乾燥した混合物を750 °Cで1時間ムッフル炉にて焼成する。 タンタル製乳鉢に次を入れる：酸化バナジウム(V) 0.3213 g、二酸化ケイ素(IV) 0.3851 g、酸化鉄(III) 0.2573 g、酸化ニオブ(V) 25.7510 g、酸化スズ(IV) 0.2285 g、酸化チタン(IV) 0.3002 g、酸化ジルコニウム(V) 0.2431 g。これらを混合した後、プラチナ皿の内容物を加え、タンタル製すりこぎで3−3.5時間入念にすりつぶす。次に基材28.4267 gを加え、3時間手で、あるいは振動混合装置で40−50分間十分に混合する。乳鉢内での混合は、混合物をペースト状に保つためにアルコールを少量加え、その後乾燥する方法を用いても差し支えない。得られたГОСは密閉したガラス瓶で保管する。 残りの比較試料（О.С.）は、ГОСを順次希釈し、各段で基材を用いて作製する。タンタルと不純物の和に対する被測定不純物の質量分率（パーセント）および混合に導入する基材の秤量と希釈される試料（試料の表示名）は表1に示す。 表1 （表の見出し） - 試料表示 - 質量分率, % - 秤量, g （列見出し） - 試料表示 - アルミニウム、バナジウム、鉄、カルシウム、ケイ素、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、スズ、チタン、クロム、ジルコニウム - ニオブ - 基材 - 希釈される試料（試料表示名） （行の例） - ГОС：アルミニウム等 — 3·10 、ニオブ 30.0 - ОС-1：アルミニウム等 — 3·10、ニオブ 3.0、基材 8.4830 g、希釈元試料 1.0000（ГОС） - ОС-2：… （表の続きは原文に続く）

1·10

3·10

3·10

1·10

1·10

3·10

3·10

1·10

1·10

3·10

3·10

各比較標準（О. С.）試料は、有機ガラス製乳鉢でバッファ混合物と質量比3:1で2−3時間すり混ぜるか、振動混合装置で1.5−2時間混合する。出来上がった比較標準（О. С.）は密閉したガラス瓶に保存する。

標準に示した質量分率の値を保持する限りにおいて、混合成分の他の量を用いて比較標準を作製することを許容する。

4. 分析の実施

4.1. 試料の分析準備

金属試料は酸化物に変換する。プラチナ製るつぼ（アルコールで拭いたもの、（0,5 см）に0,9−1,0 gの試料を入れ、まず予熱したマッフル炉の端で酸化し、その後700−800 °Cで焼成する。酸化の完了は色で確認する：完全に酸化された試料は白色または淡黄色となる。得られた酸化物をタンタル製乳鉢に移し、5分間すりつぶす。

分析対象の酸化物は、乳鉢または振動混合装置でバッファ混合物と質量比3:1で混合する（10−15分）。

分取時には、ボート、スパチュラその他の器具をアルコールで拭く（0,5 смを一試料あたり)。

乳鉢、乳棒または振動混合装置の部品を洗浄する際は水で洗い、アルコールで拭く（2 смを一試料あたり)。

4.2. スペクトルの励起

分析試料および比較標準（バッファ混合物と混合したもの）は、秤量せずに詰めて（密に）、杯形（リュムカ型）炭素電極のクレーターに入れる。これらは直流アーク回路の下部電極（アノード）として回路に組み込まれる。上部電極は切頭円錐状に研がれたものでカソードとして用いる。アーク電流は20 A、露光時間30 s、電極間隔2.5 mmとする。

ニオブの微量定量（3·10 — 3·10%の場合): アーク電流22−24 A、焼成時間10 s、露光時間40 s、その他の条件は他の不純物の定量時と同じとする。

4.3. スペクトルの記録

4.3.1. 写真法による記録の場合、分光器DFS-13のスリット幅は13−15 μm、照明系は三枚レンズ式である。各試料および各比較標準（О. С.）について3スペクトルを写真フィルム上に撮影する。撮影は二回繰り返す。撮影するスペクトル領域は245−350 nmおよび360−450 nm（カルシウムの定量時）。バッファ混合物と混合して調製した各試料一つ分の毎のポーションは、各フィルムに三回ずつ、二枚の写真フィルムに撮影する。

スペクトル撮影後、写真フィルムは現像、洗浄、定着、流水で洗浄し、乾燥する。

4.3.2. 写真電気（フォトエレクトリック）法による記録の場合、フォトエレクトリック装置DFS-36（DFS-44）の入射スリット幅は0.15−0.20 μm、照明系は二枚レンズ式である。バッファ混合物と混合して調製した各試料一つ分のポーションについて、二つのスペクトルを記録する。

5. 結果の処理

5.1. 写真フィルムはマイクロフォトメータで測光する。各スペクトログラム上で解析線および比較線の暗化度を測定し、暗化度の差（）を算出し、同一試料から得られた三つのスペクトログラムについて算術平均値（）を求める。解析線および比較線の波長は表2に示す。

表2

* 写真電気式記録で使用する線。

5.2. フォトエレクトリック装置の出力（デジタルボルトメータの表示パネルまたは数値印字装置のテープ）では、解析線および比較線の相対強度の対数に比例する指示（）を得る（表2参照）。

5.3. 各不純物について校正曲線を作成する：横軸に比較標準の不純物質量分率（、ここで ）をとり、縦軸に対応する比較標準の平均化した解析信号値（または ）を取る。これらの校正曲線と試料スペクトルから得られた平均化された解析信号値により、分析対象試料中の不純物の質量分率を求める。

5.3.1. 写真法での記録の場合、並列試験の一つの結果としては、二枚の写真フィルム上で得られた各々が三つのスペクトログラムの平均である結果の平均を採用する。

5.3.2. 写真電気法での記録の場合、並列試験の一つの結果としては、二つのスペクトルの解析信号測定値の平均を採用する。

5.4. 分析信号の処理には、所定の手順で承認されたプログラムを用いて、コンピュータ「Iskra-1256」「D-3−28」または同等の型式を使用することを許容する。

5.5. 並列試験の二つの結果の差の絶対値（収束指標）および二回の分析結果の差の絶対値（再現性指標）は、数値的に等しく、確率0,95で表3に示す許容差を超えてはならない。

表3

中間的な質量分率値に対する許容差は線形補間法で計算する。

5.6. 標準に示す計量学的特性に劣らない他の解析手法の使用を許容する。