ГОСТ 20580.1-80
ГОСТ 20580.1−80 (СТ СЭВ 906−78) 鉛. 銀の定量方法(改正 N 1, 2)
ГОСТ 20580.1−80*
(СТ СЭВ 906−78)
グループ B59
ソ連国家規格委員会
鉛
銀の定量方法
Lead. Methods for the determination of silver
ОКСТУ 1709**
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** 改訂版、改正 N 2。
施行日 1980−12−01
ソ連国家規格委員会の1980年4月29日付決定 N 1976 により施行期日を01.12.80に定める
1983年に検証。国家規格委員会の1983年12月20日付決定 N 6396 により有効期限を01.12.91まで延長**
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** 有効期限の制限は、国際標準化・計量・認証に関する州間審議会議事録 N 7−95 により解除(ИУС N 11, 1995年)。 — データベース作成者注記。
代替:ГОСТ 20580.1−75
* 1984年12月再版。1983年12月承認の改正 N 1 を含む(ИУС 4−84)
改正 N 2 は国家規格委員会の1990年7月17日付決定 N 2203 により承認・施行され、01.01.91より有効
改正 N 2 はデータベース作成者が ИУС N 11, 1990 年の本文に基づき挿入
本規格は、鉛(99,992−99,5%)中の銀を抽出-滴定法により0,0005〜0,015%の範囲で、抽出-比色法により0,0001〜0,0005%の範囲で定量する方法を定める。
本規格は ST СЭВ 906−78 に完全に適合する。
1. 一般要求事項
1.1. 分析方法に関する一般的要件および安全要件 — ГОСТ 20580.0−80 に準ずる。
(改訂版、改正 N 2)。
1.2.(削除、改正 N 2)。
2. 抽出-滴定法
本法は、弱酸性媒体から四塩化炭素中のジチゾン(дитизон)溶液によって銀イオンを抽出することに基づく。抽出滴定は、色が金黄色(銀のジチゾネート)から赤紫色(銅のジチゾネート)に変わる点まで行う。本法による銀の定量には二重蒸留水を用いる。
2.1. 試薬および溶液
硝酸は ГОСТ 4461–77 に準じ、1:3 に希釈したもの、および硝酸溶液(HNO3)濃度 1 mol/dm3 と 0,1 mol/dm3 。
硫酸は ГОСТ 4204–77 に準じ、1:1 および 1:99 に希釈したもの。
アンモニア水は ГОСТ 3760–79 に準じ、1:99 に希釈したもの。
酒石酸(結晶)は ГОСТ 5817–77 に準じる。
塩酸ヒドロキシルアミン(ヒドロキシルアミン塩酸塩)は ГОСТ 5456–79 に準じ、質量濃度 10 g/dm3 の溶液。
メチルレッドは TU 6−09−4530−77、アルコールと水を1:1で混合した溶媒中に質量濃度 1 g/dm3 の溶液。
エチルアルコールは ГОСТ 18300–72*。
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* 現行は ГОСТ 18300–87。— データベース作成者注記。
四塩化炭素は ГОСТ 20288–74 に準じる。化学純試薬が入手できない場合、使用する四塩化炭素は次のように精製する:塩酸ヒドロキシルアミンの溶液をメチルレッドで指示しながらアンモニア水で中和する。次に、四塩化炭素100 cm3ごとに塩酸ヒドロキシルアミン溶液10 cm3 を加える。得られた混合溶液を分液ロートに移し、よく攪拌した後、相が分離したら下層の有機相を漏斗から抜く。この処理を2回繰り返す。こうして精製した四塩化炭素は、効果的なデフレグマトル(再沸器)を備えたフラスコから水浴で蒸留し、沸点 76,7−77,2 °C の留分を採取する。
ジチゾン(規格 TU 6-09-07-1684-89); 精製試薬を調製するには、粉末状にしたジチゾン 0.52 g を取り、四塩化炭素 100 cm^3 に溶かす。溶けない残渣はろ過する。ろ過液を容量 500 cm^3 の分液ロートに移し、アンモニア水(1:99) 100 cm^3 を数回用いて抽出し、最後のアンモニア抽出液が無色になるまで続ける。アンモニア性のろ過液に硫酸溶液(1:1)を加えてジチゾンを完全に沈殿させる(溶液が無色になるまで)。暗色のジチゾン沈殿をろ紙でろ過し、蒸留水で 5–6 回洗浄し、50 °C で 3–5 時間乾燥する。精製ジチゾンは暗所・乾燥・密閉できる容器で保存する。
ジチゾン溶液 1:
精製ジチゾン 0.05 g を細粉にして四塩化炭素 100 cm^3 に溶かす。溶液を乾いたろ紙と乾いた漏斗を用いて暗色ガラス瓶にろ過する。硫酸溶液(1:99)の層の下に置いておけば、溶液は長期間保存できる。
ジチゾン溶液 2:
ジチゾン溶液 1 を四塩化炭素で希釈する(この溶液の 1 cm^3 にジチゾン 0.5 mg が含まれる)。溶液の滴定力価は標準銀溶液で求める。ジチゾン溶液 2 の 1 cm^3 は銀 3–3.5 µg を含むことが望ましい。溶液は使用直前に調製する。
ジチゾン溶液の力価を決める方法:
容量 50 cm^3 の分液ロートにピペットで銀溶液 B を 2 cm^3 取り、1 mol·dm^-3 の硝酸溶液 2.5 cm^3、蒸留水 25 cm^3 を加えて混合する。分液ロート内の溶液にジチゾン溶液 2 をマイクロビュレットから 2 cm^3 加え、2 分間抽出する。層が分離したら、ジチゾン酸銀で着色した金黄色の有機溶媒層を試験管に移す。分液ロート内の溶液にさらに 2 cm^3 のジチゾン溶液 2 を加え、再び抽出して有機層を別の試験管に移す。以後、銀の抽出を 1 cm^3 ずつの分注で続け、最後に添加した分注によって有機層が緑色を保持するようになるまで行う。
第1の概算滴定の後、より精密な滴定を行う。等量点に近づいたときは、ジチゾン溶液 2 を 0.2 cm^3 ずつ添加して銀の抽出を行い、最後の分注で有機層が緑色を保持するまで続ける。場合によっては、終盤の一つ手前の分注がジチゾナート銀とジチゾン過剰の混合色を示すことがある。
ジチゾン溶液の力価計算では、ジチゾン溶液が銀ジチゾナートの生成に消費された総体積を考慮する。もし終盤の一つ手前の分注が混合色を示す場合は、その分注量の半分または四分の一(色の主な色調に応じて 0.1 cm^3 または 0.05 cm^3)を有効量としてカウントする。
ジチゾン溶液の滴定値(銀換算、g/cm^3)は次の式で算出する。
ここで m — 標定に用いた銀の質量(g);
V — 銀の滴定に要したジチゾン溶液の体積(cm^3)。
硝酸銀は ГОСТ 1277–75 に準拠する。
標準銀溶液
溶液 A:硝酸銀 0.158 g を 0.1 mol/dm^3 硝酸 20 cm^3 に溶かし、1000 cm^3 容量の容量瓶に移し、同濃度の硝酸で目盛りまで希釈して混合する。
溶液 A の 1 cm^3 は 0.1 mg の銀を含む。
溶液 B:100 cm^3 容量の容量瓶にピペットで溶液 A 10 cm^3 を取り、0.1 mol/dm^3 硝酸で目盛りまで希釈して混合する。
溶液 B の 1 cm^3 は 0.01 mg の銀を含む。
(改訂版、修正 N 1, 2)
2.2 分析の実施
鉛試料を 10.00 g(銀の質量分率 0.0005–0.002% の場合)または 2.000 g(銀の質量分率 0.002–0.015% の場合)秤量し、それぞれビーカー中で 50 cm^3 または 20 cm^3 の硝酸(1:3)に溶解する。溶液を 100 cm^3 容量の容量瓶に移す。冷却後、水で目盛りまで希釈して混合する。銀の定量のためにこの溶液から 25 cm^3 を取り、ほぼ乾くまで蒸発する。残渣に 1 mol/dm^3 硝酸 3 cm^3 を加え、注意深く加熱し、続いて水 20 cm^3、酒石酸 0.1 g を加えて塩類が完全に溶解するまで加熱する。アンチモン(Sb)およびスズ(Sn)の質量分率が 0.01% を超える場合は、分解開始時に酒石酸 0.5 g を加える。冷却後、溶液を 50 cm^3 容量の分液ロートに移し、ビーカーを 10 cm^3 の水で 2–3 回洗い、その洗浄水を主溶液に加える。
分液ろうと中の溶液に、マイクロビュレットからジチゾン溶液を2 cm^3注ぎ、2分間振とうする。液を層分離させ、有機層(ジチゾネート銀を含み、金黄色)が試験管に移す。分液ろうとの水相にはさらにジチゾン溶液2 cm^3を加え、抽出を繰り返して有機層を別の試験管に集める。以後、ジチゾン溶液を1 cm^3ずつ分割して加え、有機層が赤紫色(銅の抽出開始の徴候)を示すまで抽出を続ける。
このようにしてジチゾン消費量のおおよその見積りを行った後、別の試料で銀のより厳密な滴定を行う。等当点に近づくにつれて、最後に残る少量の銀を抽出するためにジチゾン溶液は0.2 cm^3ずつ分割して加える。
分析結果の算出には、ジチゾン溶液の銀抽出に用いた総体積を考慮する。抽出後に有機層が純粋な赤紫色でなく混合色を呈した場合は、色合いの支配的な濃淡に応じて、混合色を生じさせたジチゾン溶液の最後から2番目の分割量の半分または4分の1を読み取って算入する。
銀の分析を行う際は、使用するすべての試薬および溶液について塩化物が含まれていないことを確認しなければならない。
(改訂版、改正 N 1, 2)
2.3 結果の処理
2.3.1 銀の質量分率(%)は次の式により計算する:
[式(原文の図参照)]
ここで
V — 銀の抽出に用いたジチゾン溶液の体積、cm^3;
t — ジチゾン溶液の当量(滴定力)、g/cm^3(銀として);
V' — 溶液の体積、cm^3;
m — 鉛試料の秤量質量、g;
v — 分取液のアリクォート体積、cm^3。
2.3.2 平行測定間の絶対許容差および分析結果の許容差は表1に示す値を超えてはならない。
表1
- 銀の質量分率、% / 平行測定の許容差、% / 分析結果の許容差、%
- 0.0005〜0.0015(含む) / 0.0002 / 0.0003
- >0.0015〜0.0025 / 0.0003 / 0.0004
- >0.0025〜0.0050 / 0.0005 / 0.0006
- >0.0050〜0.0100 / 0.0008 / 0.0010
- >0.010〜0.015 / 0.001 / 0.002
(改訂版、改正 N 2)
3. 抽出—分光光度法
本法は、弱酸性条件で四塩化炭素中のジチゾン溶液により銀イオンを抽出し、塩酸で再抽出したのち、EDTA存在下でpH 5の水相から銀を再抽出することに基づく。測定は単色着色法により波長460 nmで行う。分析には二重蒸留水を用いる。
3.1 装置、試薬および溶液
- 可視域の測定が可能な任意型分光光度計または光電比色計。
- 硫酸(ГОСТ 4204–77)、溶液 H2SO4 = 1 mol/dm^3 および希釈 1:99。
- 塩酸(ГОСТ 3118–77)、溶液 HCl = 1 mol/dm^3。
- アンモニア水(ГОСТ 3760–79)、希釈 1:1、1:3、1:99。
- 硝酸(ГОСТ 4461–77)、溶液 HNO3 = 0.1 mol/dm^3 および HNO3 = 0.003 mol/dm^3、および1:3希釈液。
- エチレンジアミン-N,N,N',N'-四酢酸二ナトリウム二水和物(EDTA、ГОСТ 10652–73)、質量濃度 100 g/dm^3 の溶液。
- 酢酸(ГОСТ 61–75)。
- pH 5 の緩衝液:酢酸 47 cm^3 とアンモニア溶液(1:3)103 cm^3 と水100 cm^3 を混合。
- 四塩化炭素(ГОСТ 20288–74)、項2.1に従い精製したもの(四塩化炭素)。
- ジチゾン(TU 6–09–07–1684–89)。
- ジチゾン溶液1:精製ジチゾン0.05 gを細かく粉砕し、100 cm^3 四塩化炭素に溶解。暗色ガラス瓶に入れ、乾いたフィルターでろ過。硫酸(1:99)層下に保管すれば長期間保存可能。
- 新鮮調製したジチゾン溶液(質量濃度 0.05 g/dm^3):ジチゾン溶液1を四塩化炭素で希釈して調製。
- 硝酸銀(ГОСТ 1277–75)。
- 標準銀溶液。
標準溶液A:硝酸銀0.158 gを硝酸(0.1 mol/dm^3)20 cm^3に溶かし、1000 cm^3 容量メスフラスコに移し、同硝酸で目盛りまで希釈し混合する。
1 cm^3 の溶液Aは 0.1 mg の銀を含む。
溶液B:1000 cm^3 容量メスフラスコにピペットで溶液Aを10 cm^3取り、硝酸(0.1 mol/dm^3)で目盛りまで希釈し混合する。
1 cm^3 の溶液Bは 0.001 mg の銀を含む。
(改訂版、改正 N 1, 2)
3.2 分析の実施
3.2.1 銀の質量分率に応じた秤量は表2に示すとおり。秤量した試料は硝酸(1:3)50 cm^3に溶かし、ほぼ乾燥するまで蒸発させる。残渣を30 cm^3 の水に溶かし、分液ろうとに移し pH を2.0 に調整してから、ジチゾン(質量濃度 0.05 g/dm^3、四塩化炭素)を4 cm^3ずつの分割で3回用いて銀(ビスマスおよび銅もともに)を抽出する。
表2
- 銀の質量分率、% / 秤量質量、g
- 0.0001 / 5.000
- 0.0002 / 3.000
- 0.0003 / 2.000
- 0.0004 / 2.000
- 0.0005 / 1.000
抽出液(有機相)は硝酸(0.003 mol/dm^3)で3回洗浄し、ビスマスは硫酸(H2SO4 = 1 mol/dm^3)溶液10 cm^3で再抽出する。次に有機相を塩酸(HCl = 1 mol/dm^3)溶液10 cm^3と振とうし、水相に移す。水相に希釈アンモニア水(1:1)を加えて指示薬試験紙で pH 4–5 に調整し、EDTA溶液2 cm^3、緩衝液2 cm^3 を加え、ジチゾン溶液4 cm^3(四塩化炭素)で銀を抽出する。ジチゾンの過剰はアンモニア水(1:99)で2回に分け各5 cm^3ずつ洗い流す。最後の洗浄液は無色でなければならず、黄色味が残る場合は洗浄を繰り返す。有機相の吸光度は波長460 nmで測定する。比較溶液は四塩化炭素。吸光度測定前に有機層の水分を除くため、乾いたろ紙で濾過する。
(改訂版、改正 N 1, 2)
3.2.2 校正曲線作成のため、6個の分液ろうとにそれぞれ標準銀溶液Bを1.0、2.0、3.0、5.0、6.0、10.0 cm^3ずつ入れる。7番目のろうとは管理試験用とする。各ろうとに水を10 cm^3まで加え、アンモニアで pH を4–5 に調整し、EDTA溶液2 cm^3、緩衝液2 cm^3 を加え、ジチゾン溶液(質量濃度 0.05 g/dm^3)4 cm^3で抽出する。ジチゾンの過剰はアンモニア水(1:99)で2回、各5 cm^3ずつ洗う。最後の洗浄液は無色でなければならず、黄色味がある場合は洗浄を繰り返す。有機層の吸光度を波長460 nmで測定する。比較溶液は四塩化炭素。測定前に有機層を乾いたろ紙で濾過し水分を除く。
得られた吸光度値とそれに対応する銀含量から校正曲線を作成する。
銀の分析を行う際は、すべての試薬および溶液に塩素(塩化物)が含まれていないことを確認すること。
(改訂版、改正 N 2)
3.3 結果の処理
3.3.1 銀の質量分率(%)は次の式により計算する:
[式(原文の図参照)]
ここで
m — 校正曲線により求めた銀質量、g;
m0 — 秤量質量、g。
3.3.2 平行測定間の絶対許容差および分析結果の許容差は表3に示す値を超えてはならない。
表3
- 銀の質量分率、% / 平行測定の許容差、% / 分析結果の許容差、%
- 0.00010〜0.00040(含む) / 0.00003 / 0.00004
- >0.00040〜0.00050 / 0.00005 / 0.00006
(改訂版、改正 N 2)