ГОСТ 1953.11-79
ГОСТ 1953.11−79 錫(スズ)青銅。ビスマス定量法(改正 N 1、2 付き)
ГОСТ 1953.11−79
グループ В59
国家間標準
錫(スズ)青銅
ビスマスの定量法
ОКСТУ 1709
施行日 1981−01−01
情報
1. 作成および提出:ソ連有色金属冶金省
2. 承認および施行:ソ連国家標準委員会の決定(1979年10月10日付 第3899号)
3. 本規格は ST СЭВ 1540−79 に完全に適合する
4. 代替:ГОСТ 1953.11−74
5. 参照される規格・技術文書
| 参照される規格(表示) |
該当章、節、項 |
| ГОСТ 8.315−97 |
4.4; 5.4.4; 6.4.4 |
| ГОСТ 84−76 |
6.2 |
| ГОСТ 1953.1−79 |
1.1 |
| ГОСТ 2062−77 |
2; 6.2 |
| ГОСТ 3118−77 |
5.2; 6.2 |
| ГОСТ 3760−79 |
2; 6.2 |
| ГОСТ 3773−72 |
6.2 |
| ГОСТ 4109−79 |
2; 6.2 |
| ГОСТ 4147−74 |
2; 6.2 |
| ГОСТ 4204−77 |
5.2 |
| ГОСТ 4232−74 |
6.2 |
| ГОСТ 4404−78 |
2; 6.2 |
| ГОСТ 4461−77 |
5.2; 6.2 |
| ГОСТ 4463−76 |
2; 6.2 |
| ГОСТ 5017−74 |
導入部 |
| ГОСТ 6344−73 |
6.2 |
| ГОСТ 10928−90 |
2; 5.2; 6.2 |
| ГОСТ 10929−76 |
2; 5.2; 6.2 |
| ГОСТ 20490−75 |
2; 5.2 |
| ГОСТ 25086−87 |
1.1; 4.4; 5.4.4; 6.4.4 |
6. 有効期限の制限は、国家間標準化・計量・認証評議会の議定書第5−94号により解除された(IUS 11−12−94)
7. 改正 N 1、2 を含む版(1983年2月、1990年8月承認)(IUS 6−83, 11−90)
本規格は、ГОСТ 5017 に基づく錫青銅中のビスマス定量について、比色法(0.001%〜0.02%)および原子吸光法(0.001%〜0.02%)を規定する。
本規格は ST СЭВ 1540−79 に完全に適合する。
(改訂版、改正 N 1、2)。
1. 一般要求事項
1.1. 分析法の一般要求事項 — ГОСТ 25086 に従う。付加事項は ГОСТ 1953.1 の項 1.1 による。
(改訂版、改正 N 1、2)。
2a. ビスマスの比色法(0.001%〜0.02%)
2a.1. 方法の要旨
本法は、ビスマスがキシレノールオレンジ(xyleneol orange)と複合体を形成して橙色に着色することを利用し、事前に硝酸1.5 mol/dm³ 溶液から鉄水酸化物または二酸化マンガンとの共沈でビスマスを分離した後、その錯体の吸光度(光学濃度)を測定するものである。鉄の攪乱影響はアスコルビン酸で除去し、スズの微量干渉はフッ化ナトリウムで除く。
節2a(追加、改正 N 1)。
2. 装置、試薬および溶液
光電比色計または分光光度計。
硝酸(ГОСТ 4461)および濃度 1 mol/dm³、0.1 mol/dm³、1:1 希釈溶液。
臭化水素酸(ГОСТ 2062)。
塩素酸。
アスコルビン酸(ビタミンC)新調製溶液、100 g/dm³。
硝酸(ГОСТ 4461)1.5 mol/dm³ 溶液。
硝酸マンガン(規格による)、50 g/dm³ 溶液。
過マンガン酸カリウム(ГОСТ 20490)、6 g/dm³ 溶液。
過酸化水素(ペルヒドロール、ГОСТ 10929)。
ビスマス含有率が 0.0005% 未満の銅。
硝酸銅溶液、20 g/dm³;調整方法は次のとおり:銅 2 g を硝酸 20 cm³(1:1 に希釈)に溶解し、窒素酸化物を沸騰で除去し、溶液を冷却して水で 100 cm³ に定容する。
アンモニア水(ГОСТ 3760)および 1:50 希釈溶液。
臭素(ГОСТ 4109)。
Железо хлорное по
Натрий фтористый по
Ксиленоловый оранжевый, раствор 1 г/дм³ в 0,1 моль/дм³ растворе азотной кислоты.
Висмут по
Стандартные растворы висмута.
Раствор А; готовят следующим образом: 0,1 г висмута растворяют в 20 см³ концентрированной азотной кислоты. Удаляют окислы азота кипячением, переносят раствор в мерную колбу вместимостью 1 дм³, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см³ раствора, А содержит 0,0001 г висмута.
Раствор Б; готовят следующим образом: помещают 10 см³ раствора, А в мерную колбу вместимостью 100 см³ и разбавляют до метки водой.
1 см³ раствора Б содержит 0,00001 г висмута.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
3.1. Навеску бронзы массой 1 г помещают в стакан вместимостью 300 см³, добавляют 15 см³ смеси для растворения, стакан накрывают часовым стеклом и растворяют при нагревании. При неполном растворении навески в раствор по каплям добавляют бром. По окончании растворения приливают к раствору 20 см³ хлорной кислоты и упаривают раствор при умеренном нагревании до выделения густого белого дыма и осветления раствора. Раствор охлаждают, ополаскивают часовое стекло и стенки стакана водой и повторяют выпаривание до появления густого белого дыма хлорной кислоты. Раствор охлаждают, ополаскивают стенки стакана небольшим количеством воды и нагревают до растворения выпавших солей. Раствор разбавляют водой до 150 см³, добавляют 10 см³ раствора хлорного железа и концентрированный раствор аммиака до полного перехода меди в растворимый аммиачный комплекс. Раствор с осадком выдерживают при 60 °C для коагуляции осадка гидроокисей железа и висмута. Осадок отфильтровывают на фильтр средней плотности. Осадок на фильтре и стакан промывают 3−5 раз горячим раствором аммиака, разбавленного 1:50. Осадок смывают горячей водой в стакан, в котором проводилось осаждение гидроокисей железа и висмута, и растворяют в 20 см³ горячей азотной кислоты, разбавленной 1:1. Фильтр тщательно промывают горячей водой. Повторяют осаждение гидроокисей железа и висмута аммиаком, фильтрование и промывание осадка. ろ紙上で洗浄した沈殿を、1:1に希釈した熱い硝酸20 cm³で溶かす。溶液は沈殿を生じたビーカーに集める。ろ紙は温水で5〜7回洗浄する。 ビスマスの質量分率が0.001%〜0.008%の場合、溶液をほぼ乾くまで蒸発させる。ビスマスの質量分率が0.008%を超える場合は、溶液を容量25 cm³のメスフラスコに移し、水で目盛りまで満たして混合する。そこから10 cm³を分取してほぼ乾くまで蒸発させる。残渣に1 mol/dm³の硝酸を5 cm³加え、ビーカーの壁を5 cm³の水で洗ってから加熱して沸騰させる。アスコルビン酸溶液を4 cm³加え、冷却し、フッ化ナトリウム溶液1 cm³とキシレノールオレンジ溶液1 cm³を加える。混合液を容量50 cm³のメスフラスコに移し、水で目盛りまで満たして混合し、10分後に吸光層厚さ5 cmのキュベットで、緑色フィルター付き光電比色計、または540 nmでの分光光度計を用い、対照溶液を基準として溶液の光学密度を測定する。 3.1а. ブロンズ試料1 gを広口ビーカー(容量250 cm³)に入れ、まず冷下で、ついで加熱しながら溶解用混合液15 cm³と10 cm³を用いて溶解する。試料が完全に溶けない場合は数滴の臭素を加える。次に塩素酸(クロラ酸)10 cm³を加え、湿った残渣になるまで蒸発する。残渣を冷却し、水で50 cm³に希釈する。硝酸マンガン(II)溶液5 cm³を加え、アンモニアで中和して水酸化銅の沈殿が生じるまで調整し、1:1に希釈した硝酸を18 cm³加え、水で容量を90 cm³にする。溶液をほぼ沸騰させ、過マンガン酸カリウム溶液10 cm³を加えて2分間沸騰させる。30分経過後、沈殿を厚手のろ紙でろ過し、ビーカーと沈殿を1.5 mol/dm³の熱い硝酸で8〜10回洗い、生成した硝酸銅の青色が消えるまで洗浄する。ろ紙上の沈殿は水で洗い流して沈殿が生じたビーカーに戻し、ろ紙は過酸化水素溶液を数滴含む1:1に希釈した熱い硝酸20 cm³で洗い、その後水で洗い流す。以降の分析は項3.1に示す通り行う。 (追加、改正 N1) 3.2. 校正グラフの作成 容量50 cm³のビーカーに、ビスマスの標準溶液Bをそれぞれ0、1.0、2.0、4.0、6.0および8.0 cm³ずつ入れ、ほとんど乾くまで煮詰める。乾いた残渣には5 cm³の硝酸(1 mol/dm³)を加え、以降は項3.1に示すとおりに処理する。対照溶液としてビスマスを含まない溶液を用いる。 4. 結果の処理 4.1 ビスマスの質量分率(割合)はパーセントで次式により算出する。 (式) ここで、校正曲線から求めたビスマスの質量はグラム(g)、ブロンズ試料の秤量質量はグラム(g)である。 4.2 平行試験の結果の差は、表に示す許容差(r — 収束性指標(n=3の場合))を越えてはならない。 表 - ビスマス質量分率, % / r, % / R, % - 0.001〜0.003(含む) / 0.0003 / 0.0004 - >0.003〜0.006 / 0.0006 / 0.0008 - >0.006〜0.010 / 0.001 / 0.001 - >0.01〜0.02 / 0.002 / 0.003 (改訂版、改正 N 2) 4.3 異なる2つの検査機関で得られた分析結果、または同一試験所内で異なる条件で得られた2つの結果(R — 再現性指標)は、表に示された値を超えてはならない。 4.4 分析結果の精度管理は、ГОСТ 8.315により新たに承認されたスズ青銅の国家標準試料、またはГОСТ 25086 に準拠した原子吸光法で得られた結果との比較により行う。 (項4.3、4.4は追加、改正 N 2) 5. 原子吸光法によるビスマスの定量(0.001%〜0.02%) 5.1 方法の要旨 本法は、検体溶液をアセチレン−空気炎に導入して生じるビスマス原子による光の吸収を測定するものであり、事前に二酸化マンガン上へビスマスを分離・捕集したのちに測定する。 5.2 装置、試薬および溶液 - ビスマス用光源を備えた原子吸光分光計。 - 硝酸(ГОСТ 4461)希釈液 1:1、及び2 mol/dm³および1.5 mol/dm³溶液。 - 硫酸(ГОСТ 4204)希釈液 1:4。 - 塩酸(ГОСТ 3118)1 mol/dm³溶液。 - 水アンモニア(ГОСТ 3760)。 - 硝酸マンガン(規格文書による)、20 g/dm³溶液。 - 過マンガン酸カリウム(ГОСТ 20490)、6 g/dm³溶液。 - 過酸化水素(ペルヒドロール、ГОСТ 10929)。 - ビスマス(ГОСТ 10928)、ビスマス質量分率99.9%以上。 - ビスマスの標準溶液。 以上。 溶液A:次のように調製する。0.25 gのビスマスを、1:1に希釈した20 cm³の硝酸で加熱して溶解し、溶液を冷却して500 cm³のメスフラスコに移し、目盛りまで水を加える。 溶液Aの1 cm³には0.0005 gのビスマスが含まれている。 溶液B:次のように調製する。溶液Aの10 cm³を100 cm³のメスフラスコに入れ、2 mol/dm³の硝酸溶液を10 cm³加え、目盛りまで水を加える。 溶液Bの1 cm³には0.00005 gのビスマスが含まれている。 溶液C:次のように調製する。溶液Bの20 cm³を100 cm³のメスフラスコに入れ、2 mol/dm³の硝酸溶液を10 cm³加え、目盛りまで水を加える。 溶液Cの1 cm³には0.00001 gのビスマスが含まれている。 1 gのビスマス。 5.3. 分析の実施 5.3.1. 2 g の青銅試料を秤量し、容量 250 cm³ のビーカーに入れ、濃度 1:1 に希釈した硝酸 20 cm³ で加熱して溶解する。窒素酸化物は沸騰により除去し、溶液を水で 50 cm³ に希釈する。硝酸マンガン溶液 5 cm³ を加え、アンモニアで銅の水酸化物沈殿が生じるまで中和する。さらに 1:1 に希釈した硝酸 18 cm³ と水を加えて容積を 90 cm³ とする。溶液を沸騰させ、過マンガン酸カリウム溶液 10 cm³ を加えて 2 分間沸騰させる。30 分後に沈殿を濾過し、濃密なろ紙で濾過した沈殿とビーカーを熱い 1.5 mol/dm³ の硝酸溶液で 4–5 回洗浄する。広げたろ紙上の沈殿は水でビーカーに洗い戻し、ろ紙は 10 cm³ の 1:4 に希釈した硫酸溶液(数滴の過酸化水素を含む)で熱く洗い、その後水で洗う。洗浄したろ紙は破棄し、溶液を湿塩にまで蒸発縮合する。冷却後、1 mol/dm³ 塩酸溶液 8 cm³ を加え、容量 100 cm³ のメスフラスコに移し、1 mol/dm³ 塩酸溶液で定容する。 アセチレン—空気炎中で波長 223.1 nm におけるビスマスの原子吸光度を、校正溶液と並行して測定する。 5.3.2. 校正曲線の作成 容量 250 cm³ のビーカー 9 個のうち 8 個に、それぞれ標準溶液 A の 1.0、2.5、5.0、10.0 cm³ を、標準溶液 B の 4.0、6.0、8.0、10.0 cm³ を入れる。全てのビーカーに水を加えて 50 cm³ にし、各ビーカーに硝酸マンガン溶液 5 cm³ を加え、以降は項 5.3.1 に記載の手順に従って分析を行う。得られたデータから校正曲線を作成する。 5.4. 結果の処理 5.4.1. ビスマスの質量百分率 (W)(%)は次式で計算する。 W = (c · V · 100) / m ここで c — 校正曲線から求めたビスマス濃度、g/cm³; V — 試料最終溶液の体積、cm³; m — 試料の秤量質量、g。 (5.1–5.4.1 は改訂版、改正 N°1) 5.4.2. 並列試験の結果の差(互いのばらつき)は、表に示された許容差(収束性の指標 r、n=3)を超えてはならない。 (改訂版、改正 N°2) 5.4.3. 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 つの結果の差(再現性の指標)は、表に示された値を超えてはならない。 5.4.4. 分析結果の精度管理は、GOST 8.315 に従って新たに承認されたスズ青銅の国家標準試料、または GOST 25086 に準拠した原子吸光法による結果との比較により行う。 (5.4.3、5.4.4 は追加項目、改正 N°2) 6. ヨウ化カリウムを用いるビスマスの比色法(光度法) 6.1. 方法の要旨 本法は、ビスマスとヨウ化カリウムが有色錯体を形成することに基づく。前処理として、スズを四臭化物の形で除去し、ビスマスを水酸化鉄と共沈させて分離する。ヨウ化錯体の還元にはチオ尿素を用いる。チオ尿素は同時にマスキング剤として働き、鉄、銅、ニッケルと無色の錯体を形成する。 6.2. 装置、試薬、溶液 - フォトエレクトロコロリメータまたは分光光度計。 - GOST 4461 に準拠した硝酸、3:2 に希釈。 - GOST 3118 に準拠した塩酸および 1:1 希釈塩酸。 - GOST 4404* に準拠した硫酸、1:3 に希釈。 * 原本の誤植の可能性あり。原注:「GOST 4204」と読むべきとの注記(「КОДЕКС」)。 - 塩素酸。 - GOST 2062 に準拠した臭化水素酸(HBr)。 - GOST 4109 に準拠した臭素(Br2)。 - 溶解用混合液(新しく調製):臭化水素酸 9 体積に臭素 1 体積を混合。 - GOST 3760 に準拠した水アンモニアおよび 1:20 に希釈したもの。 - GOST 3773 に準拠した塩化アンモニウム、200 g/dm³ 溶液。 - GOST 84 に準拠した炭酸ナトリウム(結晶)。 - GOST 4463 に準拠したフッ化ナトリウム、40 g/dm³ 溶液。 - GOST 4232 に準拠したヨウ化カリウム、200 g/dm³ の新鮮調製溶液。 - GOST 6344 に準拠したチオ尿素、100 g/dm³ 溶液。 - GOST 4147 に準拠した塩化鉄溶液、10 g/dm³(塩化鉄 1 g を 1:1 の塩酸 25 cm³ に溶かし、水で 100 cm³ に調整)。 - GOST 10928 に準拠したビスマス(銘柄 Ви0)。 - ビスマスの標準溶液: - 溶液 A:0.1 g のビスマスを 20 cm³ の硝酸(3:2)で溶かし、窒素酸化物を沸騰で除去した後、1 dm³ のメスフラスコに移し水で定容・混合する。溶液 A の 1 cm³ は 0.0001 g のビスマスを含む。 - 溶液 B:溶液 A の 20 cm³ を 100 cm³ のメスフラスコに取り、定容・混合する。溶液 B の 1 cm³ は 0.00002 g のビスマスを含む。 6.3. 分析の実施 6.3.1. 1 g の青銅試料を秤量し、容量 300 cm³ のビーカーに入れ、溶解用混合液 15–20 cm³ を加え、ビーカーを覆って加熱し溶解する。不完全に溶解する場合は滴下で臭素を追加する。溶解後、塩素酸 20–30 cm³ を注ぎ、濃い白煙が出て溶液が明るくなるまで中程度の加熱で蒸発縮合する。溶液を冷却し、時計皿と比色皿の壁を水で洗い、塩素酸の濃い白煙が出るまで同じ蒸発を繰り返す。溶液を冷却し、壁に付着した塩を少量の水で洗い落として加熱し溶解する。溶液を水で 100–150 cm³ に希釈し、塩化鉄溶液 10 cm³、塩化アンモニウム溶液 20 cm³ を加え、70–80 °C に加熱する。炭酸ナトリウム 1 g と濃アンモニアを加え、銅を可溶性のアンミン錯体に完全に移行させる。溶液と沈殿を 60 °C で保持して鉄およびビスマスの水酸化物の凝集を行う。沈殿を中密度のろ紙でろ過する。ろ紙上の沈殿とビーカーを 1:20 のアンモニア溶液で熱く 5 回洗浄する。沈殿を加熱水でビーカーへ洗い戻し、1:1 の熱塩酸 20 cm³ で溶解する。青銅中にマンガンが存在する場合は、沈殿溶解時に数滴の過酸化水素を加える。ろ紙を熱水で十分洗浄する。鉄とビスマスの水酸化物の沈殿→ろ過→洗浄→溶解→ろ紙洗浄の過程を繰り返す。 ビスマス質量分率が 0.001% から 0.008% の範囲では、溶液はほぼ乾燥するまで蒸発縮合するが焼却しないこと。ビスマスが 0.008% を超える場合は、溶液を 25 cm³ のメスフラスコに移し水で定容し混合する。そこから 10 cm³ の分取部を取り、ほぼ乾燥するまで蒸発縮合するが焼却しない。残留物に対して、1:3 に希釈した硫酸 2.2 cm³、蒸留水 10 cm³、チオ尿素溶液 1 cm³ を加え、1 時間放置する。溶液を 25 cm³ のメスフラスコに移し、フッ化ナトリウム溶液 1 cm³、ヨウ化カリウム溶液 1 cm³ を加え、水で定容して混合する。5 分後、吸光層厚 5 cm のキュベットを用い、465 nm で分光光度計、または青色フィルターを用いたフォトエレクトロコロリメータで溶液の光学濃度を測定する。比較溶液としてビスマスを含まない溶液を用いる。全工程に対して対照実験を行う。 (注:原文に一致) 6.3.2. 校正曲線の作成 容量 25 cm³ のメスフラスコに、ビスマス標準溶液 B を 0、0.5、1.0、2.0、2.5 cm³ 入れ、各フラスコに 1:3 希釈硫酸 2.2 cm³ を加え、以降は項 6.3.1 の手順に従う。比較溶液にはビスマスを含まない溶液を用いる。 6.4. 結果の処理 6.4.1. ビスマスの質量百分率 (W)(%)は次式で計算する。 W = [(m1 − m0) · 100] / m ここで m1 — 校正曲線から求めた試料中のビスマス質量、g; m0 — 校正曲線から求めた対照試料中のビスマス質量、g; m — 青銅の秤量質量、または分取部分に相当する秤量質量、g。 6.4.2. 並列試験の結果の差は、表に示された許容差(収束性の指標 r、n=3)を超えてはならない。 6.4.3. 異なる試験所同士、または同一試験所の異なる条件で得られた 2 つの結果の差(再現性指標)は、表に示された値を超えてはならない。 6.4.4. 分析結果の精度管理は、GOST 8.315 に従って新たに承認されたスズ青銅の国家標準試料、または GOST 25086 に従った原子吸光法の結果との比較により行う。 (第6節は追加項目、改正 N°2)