ГОСТ 1953.9-79

ГОСТ 1953.9−79 スズ青銅。ケイ素の測定方法（変更№1、2を含む）

ГОСТ 1953.9−79

グループ B59

加盟国間標準

スズ青銅

ケイ素の測定方法

Tin bronze.
Methods for the determination of silicon

ОКСТУ 1709

施行日 1981−01−01

参考情報

1. 作成・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決定 1979.10.10 №3899

3. 本規格は完全に СТ СЭВ 1539−79 に適合する

4. 代替：ГОСТ 1953.9−74

5. 参照される規格・技術文書

参照技術文書の表示	該当する章・節・項番号
ГОСТ 8.315−97	2.4.4, 3.4.4
ГОСТ 61–75	4.2
ГОСТ 83–79	2.2
ГОСТ 195–77	4.2
ГОСТ 244–76	4.2
ГОСТ 613–79	序文
ГОСТ 614–97	序文
ГОСТ 859–2001	3.2
ГОСТ 1953.1−79	1.1
ГОСТ 3118–77	2.2
ГОСТ 3652–69	2.2, 3.2
ГОСТ 3760–79	2.2, 3.2
ГОСТ 3765–78	2.2, 3.2
ГОСТ 4160–74	4.2
ГОСТ 4207–75	2.2
ГОСТ 4332–76	2.2
ГОСТ 4461–77	2.2, 3.1, 4.2
ГОСТ 5017–74	序文
ГОСТ 6006–78	2.2
ГОСТ 6552–80	3.2
ГОСТ 6691–77	2.2, 3.2
ГОСТ 9428–73	2.2, 3.2
ГОСТ 9656–75	3.2
ГОСТ 10484–78	2.2, 3.2
ГОСТ 18300–87	2.2, 3.2, 4.2
ГОСТ 19627–74	4.2
ГОСТ 25086–87	1.1, 2.4.4, 3.4.4

6. 有効期限の制限は、加盟国標準・計量・認証評議会の議事録 №5−94 により解除された（ИУС 11−12−94）

7. 本版は変更 №1、2（1983年2月、1990年8月承認）（ИУС 6−83, 11−90）を含む版である。


本規格は、抽出-分光光度法によるケイ素の測定（0,001%〜0,1%）、分光光度法によるケイ素の測定（0,01%〜0,3%）、およびスペクトル半定量法によるケイ素の測定（0,0005%〜0,003%）を、ГОСТ 5017、ГОСТ 614、および ГОСТ 613 に基づくスズ青銅中について規定する。

(改訂本文、変更 №2)。

1. 一般要求

1.1. 分析法に関する一般的要求は ГОСТ 25086 に従う。補足は項 1.1 ГОСТ 1953.1 による。

(改訂本文、変更 №1, 2)。

2. 抽出-分光光度法によるケイ素の測定（0,001%〜0,1%）

2.1. 方法の原理

本法は、ケイ素-モリブデン酸（シリコモリブデン酸）を生成させ、それをブチルアルコールで抽出し、抽出液中で還元してシリコモリブデン青にし、発色の強度を測定することに基づく。

本法は、リンがケイ素に対して5倍までの過剰量で存在する場合でもケイ素の測定に適用できる。

2.2. 器具、試薬および溶液

pHメーター。

硝酸 — ГОСТ 4461 に準拠のものおよび希釈溶液 1:2（煮沸したもの）。

硫酸 — ГОСТ 4207 *、希釈 1:9。
____________
* 原文の誤りの可能性あり。正しくは ГОСТ 4204 を参照すべきである。 — 注記「КОДЕКС」。

塩酸 — ГОСТ 3118 に準拠のものおよび希釈 1:1。

酸混合液：塩酸と硝酸を 3:1 の割合で混合する。

フッ化水素酸。

クエン酸 — ГОСТ 3652、溶液 500 g/dm。

ホウ酸、飽和溶液：ホウ酸 60 g を 1 dmの熱水に溶かし、冷却後に澄んだ上澄み溶液を使用する。

アンモニア水（特級および ГОСТ 3760 に準拠）、希釈 1:1 および 1:100。

モリブデン酸アンモニウム（ГОСТ 3765）、再結晶したもの、溶液 100 g/dm。

再結晶の方法：モリブデン酸アンモニウム 250 g を 400 cmの水に溶かし、70−80 ℃ に加熱し、アンモニアを匂いが感じられるまで添加し、熱い溶液を同じ目の詰まったフィルターで2回ろ過して、300 cmのエチルアルコールを含むビーカーに集める。

溶液を10 ℃まで冷却し、1時間静置する。析出した結晶は水噴射ポンプで減圧したブッフナー漏斗でろ過する。結晶は20–30 cm^3ずつに分けてエチルアルコールで2–3回洗浄し、空気乾燥する。 エチルアルコール（精留） — ГОСТ 18300 に準拠。 二塩化スズ溶液（100 g/dm^3）の調製：二塩化スズ10 gを塩酸（1:1）100 cm^3に溶解し、80–90 ℃に加熱する。 洗浄用溶液：硫酸50 cm^3にアンモニウムモリブデート溶液1.5 cm^3を加える。 カリウム-ナトリウム炭酸塩 — ГОСТ 4332 に準拠。 炭酸ナトリウム — ГОСТ 83 に準拠、溶液 50 g/dm^3。 メタケイ酸ナトリウム（ナトリウム珪酸塩）。 n-ブチルアルコール — ГОСТ 6006 に準拠。 二酸化ケイ素 — ГОСТ 9428 に準拠。 標準ケイ素溶液： - ケイ酸ナトリウムからの調製：ケイ酸ナトリウム0.5 gを炭酸ナトリウム溶液20 cm^3にプラチナ皿で溶かし、冷却する。ポリエチレン容器に移し、水で500 cm^3に希釈し攪拌する。 1 cm^3の溶液は0.0001 gのケイ素を含む。ケイ素の正確含有量は重量法により決定する。 - 二酸化ケイ素からの調製：焼成した二酸化ケイ素0.2143 gをプラチナるつぼでカリウム-ナトリウム炭酸塩2 gと融解する。溶融物を水で抽出し、容量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し、直ちにポリエチレン容器に移す。 1 cm^3の溶液は0.0002 gのケイ素を含む。ケイ素の正確含有量は重量法により決定する。 2.3 分析の実施 2.3.1 表1に示す秤量したブロンズ試料を容量100 cm^3のポリエチレン製またはテフロン（フッ素樹脂）製ビーカーに入れ、フッ化水素酸を15–30滴、酸混合液を15 cm^3加える。ポリエチレンまたはフッ素樹脂製の蓋をして冷間で溶解させ、その後湯煎で加熱して60 ℃に達するまで加熱し、この温度で20–30分保持する。次に蓋を開けてさらに15分保持する。 表1 - ケイ素質量分率（%）｜秤量試料質量（g）｜分取溶液の体積（cm^3）｜分取に相当する試料質量（g） - 0.001〜0.01（含む）｜1｜50｜0.5 - 0.01超〜0.025以下｜0.5｜20｜0.1 - 0.025超〜0.05以下｜0.5｜10｜0.05 - 0.05超〜0.1以下｜0.25｜10｜0.025 溶解後、溶液を冷却し、ホウ酸を30 cm^3加える。20分後、混合物をポリエチレン製じょうごを通して容量100 cm^3のメスフラスコ（ホウ酸30 cm^3を含む）に移し、目盛りまで水で希釈して撹拌する。溶液は直ちに溶解を行ったビーカーに戻す。 アリコート分溶液のpHは事前に次のようにしてpHメーターで調整する。容量50 cm^3のポリエチレン製カップに表1に示すアリコート分を入れ、体積が約50 cm^3になるまで水を加え、高純度アンモニア水を用いてpH＝1.0〜1.2に調整する。アンモニア溶液は滴下で加え、操作に要した滴数を記録する。 分析用のアリコート分（表1）を容量200 cm^3の分液ろうとに入れ、体積を約50 cm^3になるまで水で調整し、予備データに従ってpH＝1.0〜1.2に設定する。攪拌しながら滴下でモリブデン酸アンモニウム溶液を5 cm^3加え、10分間静置する。次にクエン酸5 cm^3、煮沸した硝酸（1:2）10 cm^3、ブチルアルコール30 cm^3を加え、シリコモリブデンヘテロポリ酸を抽出するためにろうとを注意深く30回反転させる。層が分離したら水層を捨て、有機層に洗浄液50 cm^3を加えてろうとを10〜15回反転させて洗浄する。水層を捨て、有機層を容量50 cm^3のメスフラスコに移し、ブチルアルコールを加え、二塩化スズ溶液を7〜8滴入れ、ブチルアルコールで目盛りまで満たして強く振とうする。作製した溶液の光学濃度は、赤色フィルター（λ＝600〜630 nm）付のフォトエレクトロカロリメーター、または光路長1 cmのキュベットを用い分光光度計で635 nmにて、調製後5分間に測定する。対照溶媒にはブチルアルコールを用いる。分析の全過程と並行してブランク試験を行い、そのブランクで得られた光学濃度を試料の光学濃度から差し引く。 2.3.2 校正曲線の作成 ポリエチレン製、テフロン製またはフッ素樹脂製の容器6個のうち5個に、標準ケイ素溶液（0.0001 g/dm^3）をそれぞれ1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 cm^3、または標準ケイ素溶液（0.0002 g/dm^3）をそれぞれ0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 cm^3入れる。全ての容器にフッ化水素酸を各15滴、酸混合液を各7〜8 cm^3加え、湯煎に置いて60 ℃まで加温し、その後は項2.3.1に従って処理する。 Аликвотная часть раствора, взятая на измерение, для каждой точки градуировочного графика составляет 10 см.

В качестве раствора сравнения используют раствор, не содержащий кремния. Градуировочный график строится из расчета его массовой доли в аликвотной части раствора.

2.4. Обработка результатов

2.4.1. Массовую долю кремния () в процентах вычисляют по формуле

,

где  — масса кремния в пробе, найденная по градуировочному графику, г;

 — масса кремния в растворе контрольного опыта, найденная по градуировочному графику, г;

 — масса навески, соответствующая аликвотной части раствора, г.

2.4.2. Расхождения результатов параллельных определений не должны превышать значений допускаемых расхождений ( — показатель сходимости при 3), указанных в табл.2.

Таблица 2

Массовая доля кремния, %	, %	, %
От 0,001 до 0,005 включ.	0,0008	0,001
Св. 0,005 «0,01 «	0,001	0,001
» 0,01 «0,02 «	0,002	0,003
» 0,02 «0,05 «	0,005	0,007
» 0,05 «0,10 «	0,008	0,01
» 0,10 «0,20 «	0,012	0,02
» 0,20 «0,30 «	0,02	0,03

2.4.3. Расхождения результатов анализа, полученных в двух различных лабораториях, или двух результатов анализа, полученных в одной лаборатории, но при различных условиях ( — показатель воспроизводимости) не должны превышать значений, указанных в табл.2.

2.4.4. Контроль точности результатов анализа проводят по Государственным стандартным образцам оловянных бронз, вновь утвержденным по ГОСТ 8.315, или методом добавок, в соответствии с ГОСТ 25086.

Разд.2 (Измененная редакция, Изм. N 2).

3. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕМНИЯ

3.1. Сущность метода

Метод основан на образовании желтой кремнемолибденовой кислоты и измерении оптической плотности полученного раствора.

3.2. Аппаратура, реактивы и растворы

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

рН-метр.

Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:2.

Кислота фтористоводородная по ГОСТ 10484.

Кислота лимонная по ГОСТ 3652, раствор 100 г/дм.

Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552, разбавленная 1:9.

Кислота борная по ГОСТ 9656, насыщенный раствор; готовят следующим образом: около 60 г борной кислоты растворяют в 1 дмгорячей воды.

Аммиак водный по ГОСТ 3760, разбавленный 1:1.

Медь по ГОСТ 859, марки М0 или М00.

Мочевина по ГОСТ 6691, раствор 100 г/дм.

Кристаллический фиолетовый водный раствор 1 г/дм.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765 再結晶し新たに調製した100 g/dm³溶液（再結晶については項2.2参照）。 ナトリウム・カリウム炭酸塩。 二酸化ケイ素（GOST 9428）。 ケイ素の標準溶液。溶液A：次のように調製する。0.2143 g の焼成二酸化ケイ素を白金るつぼに入れ、ナトリウム・カリウム炭酸塩2 gとともに1100 °Cで1時間溶融する。溶融物を水で浸出し、溶液を容量500 cm³のメスフラスコに移し、目盛りまで水を加えて混合する。溶液は直ちにポリエチレン容器に移す。 溶液Aの1 cm³には0.0002 gのケイ素を含む。 溶液B：次のように調製する。溶液Aの10 cm³を容量100 cm³のメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。溶液は直ちにポリエチレン容器に移す。 溶液Bの1 cm³は0.00002 gのケイ素を含む。 3.3 分析の実施 3.3.1 試料1 gの青銅を白金製またはフッ素樹脂製るつぼに入れ、フッ化水素酸1 cm³、希釈硝酸（1:2に希釈）10 cm³を加え、白金製またはフッ素樹脂製のふたをする。溶解は60 °Cの湯せんで加熱して行う。溶解終了後、るつぼにホウ酸溶液10 cm³を加え、（ポリエチレンじょうごを用いて）すでにホウ酸溶液20 cm³が入った容量100 cm³のメスフラスコに移し、目盛りまで水を加えて混合する。 得られた溶液から、ケイ素の質量分率が0.01%〜0.07%の場合は20 cm³、0.07%〜0.15%の場合は10 cm³、0.15%〜0.30%の場合は5 cm³を容量50 cm³のビーカーに取り、攪拌を続けながらアンモニアでpHを1.0〜1.2に中和する。pHが1.0〜1.2の溶液に尿素溶液5 cm³を加えて10分間静置し、次にモリブデン酸アンモニウム溶液2.5 cm³を加えてさらに10分間静置する。その後、クエン酸溶液5 cm³およびリン酸3 cm³を加え、溶液を容量50 cm³のメスフラスコに移して目盛りまで水を加える。溶液を混合し、15分後に光電比色計で青色フィルターを用い、吸光層厚さ3 cmまたは5 cmのキュベットで光学濃度を測定するか、分光光度計で波長400 nm、吸光層厚さ1 cmのキュベットを用いて測定する。 比較用溶液としては、同一試料から得たアンモニウムモリブデート溶液を添加していない同試料の溶液を用いる。 得られた被分析溶液の吸光度から、分析の全段階を経て水を対照に測定した対照実験（ブランク）の吸光度を差し引く。 （改訂稿、改正 N 1, 2）。 3.3.2. 校正曲線の作成 容量50 cm³のビーカーに、ケイ素の溶液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、水で20 cm³まで希釈し、以降は項目3.3.1に示す方法で分析を行う。 3.4. 結果の処理 3.4.1. ケイ素の質量分率（〈図示の記号〉）を百分率で求めるには、次の式による。 〈式の図示〉 ここで〈図示の記号〉は校正曲線から求めたケイ素の質量（g）を表し、〈別の図示の記号〉は溶液のアリコート部分に相当する青銅の秤量（g）を表す。 3.4.2. 並行測定の結果の差は、表2に示す許容差（〈図示の記号〉— 収束性の指標（n=3））の値を超えてはならない。 （改訂稿、改正 N 2）。 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得られたが条件が異なる2つの結果（〈図示の記号〉— 再現性の指標）は、表2に示す値を超えてはならない。 3.4.4. 分析結果の精度管理は、ГОСТ 8.315 によって新たに承認されたスズ青銅の国家標準試料を用いるか、または ГОСТ 25086 に従った添加法により行う。 （3.4.3、3.4.4 は追加、改正 N 2）。 4. 半定量的スペクトル法によるケイ素の測定 4.1. 方法の要旨 試料または標準試料（質量 (0.50±0.05) g）を、酸素雰囲気中で直流アークの陰極上で溶融して予備的に酸化する。 酸化した試料をグラファイト製の支持台に載せ、これと純銅または炭素製の支持電極との間で直流アークを発生させる。アークスペクトルをスペクトログラフで撮影し、分析線と背景の強度を測定して「三標準品法」によりケイ素濃度を求める。もし試料中に目的元素の線が存在しないか、標準試料中の線に比べて著しく弱い場合には、ケイ素濃度は半定量的に評価する。 4.2. 装置、試薬および溶液 - スペクトログラフ ИСП-22。 - 直流アーク用の直流電源（200–400 V、最大電流 10 A を供給可能なもの）。 - 直流アークの高周波点火装置（任意方式の発生器：ПС-39、ДГ、ИГ 等）。 - スペクトル線および背景の光学密度を測定するマイクロフォトメーター。 - 油圧式または同等のプレス装置（プレス用紙を用いて、金属切粉から直径5–7 mm、質量 (0.50±0.05) g の圧縮錠を作成できるもの）。 - グラファイト製支持電極（直径 8–10 mm）。 - 銅製電極（銘柄 МОб）または炭素電極（銘柄 ОСЧ）の棒状電極（直径 6–7 mm）、先端は半球形または先端部の面積が直径 1.5–1.7 mm の切頭円錐形に成形するもの。 - 炭素または銅電極の研削具（例：KP-35 型研削機）。 - 試料および標準試料の酸化用酸素チャンバー。 - 圧力調整器付き酸素ボンベ。 - スペクトログラフ用ガラス板（タイプ1または2、感度 0.5–5 単位）。単色感度 10–60 単位。 - ホットプレートまたは砂浴。 - 分析天秤（200 g、分銅形式 ADВ-200 等）。 - 酸化した錠剤を保管するための磁器製容器または坩堝。 - 錠剤を摘むためのピンセット。 研磨済み電極の防塵用ガラスまたはプラスチック製キャップ。 MVM-63型マグネット。 ストップウォッチまたはタイムリレー。 硝酸（ГОСТ 4461）を1:1に希釈したもの。 精製エチルアルコール（ГОСТ 18300）。 メトール（パラ-メチルアミノフェノール硫酸塩）。 ハイドロキノン（パラジオキシベンゼン、ГОСТ 19627）。 亜硫酸ナトリウム（ГОСТ 195）。 炭酸ナトリウム（ГОСТ 83）。 臭化カリウム（ГОСТ 4160）。 チオ硫酸ナトリウム結晶（チオ硫酸、ГОСТ 244）。 酢酸（ГОСТ 61）。 スペクトル用フィルム（感光板）用現像液（タイプ1、2及び「ミクロ」）は、使用直前に溶液1と溶液2を等量混合して調製する。 溶液1：メトール 2.5 g、ハイドロキノン 12 g、亜硫酸ナトリウム 100 g を 500–700 cm^3 の水に溶解し、蒸留水で1 dm^3 に調製する。 溶液2：炭酸ナトリウム 100 g、臭化カリウム 7 g を 500–700 cm^3 の水に溶解し、蒸留水で1 dm^3 に調製する。 他のコントラスト現像液の使用も許容される。 定着液：チオ硫酸ナトリウム 300 g、亜硫酸ナトリウム 25 g、酢酸 8 cm^3 を蒸留水 1 dm^3 に溶解する。 4.3. 分析の準備 試料および標準試料（СО）は、質量 (0.5±0.05) g、直径 5–7 mm、高さ 2 mm の錠剤（タブレット）状に旋盤で削り出す。 試料は切粉を圧縮して作成してもよい。切粉は事前に除磁する。次に切粉および標準試料（タブレット）を表面汚れを除去するために硝酸で酸洗する。切粉とタブレットは蒸留水で洗浄し、乾燥させる。切粉からタブレットをプレスする場合、金型（マトリックス）とパンチは以前にプレスした試料の残留物をきれいに除去する（水で洗い、アルコールで拭く）。試料および標準試料は少なくとも2個以上作成する。 標準試料と試料は酸素チャンバー内で酸化処理を行う：酸素チャンバー内の全ての部品および試料用グラファイト台座は銅の酸化物を除去しておく。回転台はチャンバーの下部電極保持器に固定する。試料間の相互汚染を避けるため、回転台のグラファイト台座上には同一組成のタブレットを配置する。 上部保持器には補助電極（銅製）を固定し、その作業端は先端角45°の切頭円錐状に研削され、平面部の直径が1.5–1.7 mmのもの、または半球状に研削したものとする。電極間隔は1.5–2 mm に設定する。タブレットは直流アークの陰極として用い、電流は6 A に設定する。チャンバー内の空気は圧縮酸素を30秒間通して置換する。タブレットの酸化時はチャンバー内の酸素圧を大気圧よりわずかに高く保つ。アークの圧力下でタブレットは5–8秒間で溶融し、溶融酸化物の滴となる。電流を切り、次のタブレットを補助電極に供給する。 4.4. 分析の実施 表面汚染を除去するために、グラファイト電極の端部は直流アークで6–10 A、20秒間焼鈍する。電極台座をアークの陽極として接続する。 分析用に準備した試料および標準試料は焼鈍したグラファイト台座に載せる。台座電極としては銅棒または炭素（炭素電極）を使用する。 ケイ素の質量分率を決定するためには、グラファイト台座を直流アークの陰極として使用する。撮影は陽極上での撮影後にコロック（注：原文語）を使用することが許容される。撮影開始はアークの陰極スポットが溶融したコロックの部分に移動した後から計測する。 スペクトログラム撮影条件：分光器の入り口スリット幅 0.012 mm；三レンズ集光器でスリットを照明；集光器中レンズの絞り 5 mm；アーク間隔 3 mm；電流 6–8 A；予備焼き（プレバーン）20 s；露光時間 60–90 s。 感光板の現像は感光板の種類に応じた現像液で、温度 18–20°C、3–5 分間行う。感光板を流水で洗った後、定着液で定着し、流水で洗浄して乾燥させる。 4.5. 結果の処理 4.5.1. スペクトログラム中の分析線および内部標準線の光学濃度はマイクロフォトメーターで測定する。光電素子のスリット幅は0.10–0.25 mm；光電素子前のスクリーン上で測定した緑色の遮蔽片間のスリット幅は0.3–1.0 mm である。 ケイ素の分析線 288.158 nm を用い、より短波長側で線の近傍に測定される背景の最小光学濃度を用いる。 校正曲線は次の座標で作成する： （原文の図表参照）。 背景の考慮（移行式は原文参照）は表（ГОСТ 9717.3）に基づいて行う。 --------------- ※式は原文のまま。— 注：「КОДЕКС」。 校正曲線作成の基本法は「三標準法」である。試料にケイ素線が存在しないか、標準試料（最小ケイ素含有量）の線に比べて著しく弱い場合、評価は半定量的に行う。Δ（原文記号）— ケイ素線と背景との黒化差（原文記号）；原文記号 — 標準試料中のケイ素濃度の対数。 ケイ素の質量分率は校正曲線から求める。 4.5.2. 平行測定結果のばらつき（原文記号：収束指標、…）は、ケイ素質量分率が0.0005%〜0.001%の範囲で約0.0003%を超えてはならず、0.001%〜0.003%の範囲では約0.0008%を超えてはならない。 4.5.3. 異なる2試験所で得られた分析結果の差、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（原文記号：再現性指標）は、ケイ素質量分率が0.0005%〜0.001%の範囲で約0.0004%を超えてはならず、0.001%〜0.003%の範囲では約0.001%を超えてはならない。 4.5.4. 分析結果の精度管理（半定量）には、標準試料 GSO 1516−79（M246х）スズ-亜鉛青銅、または SOP 2186−86 タイプのスズ-亜鉛青銅（M246х）を用いる。 第4節（追加導入、改正 N 2）。