ГОСТ 20580.6-80
ГОСТ 20580.6−80 (СТ СЭВ 911−78) Свинец. Метод определения олова (с Изменениями N 1, 2)
ГОСТ 20580.6−80*
(СТ СЭВ 911−78)
Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СВИНЕЦ
Методы определения олова
鉛。スズの定量法
ОКСТУ 1709**
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** 改訂文、改正 №2。
施行日 1980−12−01
ソ連国家標準委員会の1980年4月29日決議 №1976 により施行は 1980-12-01 からと定められた。
1983年に検証済み。国標委の1983年12月20日決議 №6396 により有効期間は 1991-12-01 まで延長された。**
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** 有効期間の制限は、国家間標準化・計量・認証評議会の議事録 №7−95(ИУС №11, 1995年)により解除された。— データベース作成者の注。
代替: ГОСТ 20580.6−75
* 再刊 1984年12月(1983年12月に承認された改正 №1 を含む)(ИУС 4−84)
改正 №2 は、国標委の1990年7月17日決議 №2203 により承認され、1991年1月1日から施行された。
改正 №2 は、1990年 ИУС №11 の本文に基づきデータベース作成者により挿入された。
本規格は、鉛(99.992−99.5%)中のスズを 0.0002〜0.2% の範囲で定量するための分光光度法およびポーラログラフ法を規定する。
本規格は СТ СЭВ 911−78 に完全に適合する。
1. 一般要求
1.1. 分析法の一般的要求および安全要求は ГОСТ 20580.0−80 に従う。
(改訂文、改正 №2)。
1.2. (削除、改正 №2)。
2. 分光光度法
本法は、四価スズがクプフェロン(cupferron)と形成する錯体を硝酸性媒体からクロロホルムで抽出し、クロロホルムを蒸発除去した後、得られるオレンジ〜赤色のフェニルフルオロン錯体を波長510 nmで分光光度測定することに基づく。
2.1. 装置、試薬および溶液
可視域での測定が可能な任意の型の分光光度計または光電比色計。
硝酸(ГОСТ 4461–77)、1:1 に希釈したものおよび濃度 (HNO
)=0,5 моль/дм
および (HNO
)=0,2 моль/дм
の溶液。
硫酸(ГОСТ 4204–77)および 1:1、1:9、1:49 に希釈したもの。
酒石酸(ГОСТ 5817–77)、質量濃度 50 g/dm
および 500 g/dm
の溶液。
硝酸アンモニウム(ГОСТ 22867–77)。
アンモニア水(ГОСТ 3760–79)、1:1 に希釈したもの。
過マンガン酸カリウム(ГОСТ 20490–75)、濃度 (KMnO
)=0,1 моль/дм
の溶液。
クプフェロン(ГОСТ 5857–79)、質量濃度 10 g/dm
の溶液。
クロロホルム。
エチルアルコール(ГОСТ 18300–87)。
フェノールフタレイン(TU 6−09−5360−87)、エタノール中に質量濃度 10 g/dm
の溶液。
フェニルフルオロン(TU 6-09-05-289-78による)、質量濃度0.3 g/dm³の溶液:0.03 gのフェニルフルオロンを、エタノール100 cm³中に、硫酸(1:1)2 cm³の存在下で水浴加温し、透明な溶液になるまで溶かす。
食用ゼラチン(GOST 11293–78*による)、質量濃度5 g/dm³の溶液、調製直後のもの。
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* 現行は GOST 11293–89、以下本文中同様。— データベース作成者の注。
金属スズ(GOST 860–75)。
スズの標準溶液
溶液A:0.100 gのスズを硫酸10 cm³に溶かし(加熱して硫酸無水物の蒸気が出るまで加熱する)、冷却後に硫酸(1:9)で希釈し、容量1000 cm³のメスフラスコに移し、同じ酸で目盛りまで調整する。
溶液Aの1 cm³には0.1 mgのスズを含む。
溶液B:溶液Aの10 cm³を100 cm³のメスフラスコに移し、硫酸(1:9)で目盛りまで希釈する。溶液は使用直前に調製する。
溶液Bの1 cm³には0.01 mgのスズを含む。
(改訂版、変更 N 1, 2)。
2.2 分析の実施
2.2.1 予想されるスズの質量分率に応じて、表1に示す鉛の秤量をとる。
表1
- スズの質量分率, % | 鉛の秤量の質量, g | 溶液の分取アリコート量, cm³
- 0.0002 〜 0.002 | 1.000 g | 全量
- >0.002 〜 0.01 | 1.000 g | 10
- 0.01 〜 0.05 | 0.200 g | 10
- 0.05 〜 0.2 | 0.200 g | 2
秤量試料は、酒石酸溶液(質量濃度500 g/dm³)0.5 cm³を含む1:1の硝酸10 cm³中で加熱して溶解する。スズの質量分率が0.002%を超える場合、溶液を50 cm³のメスフラスコに移し、0.5 mol/dm³の硝酸溶液で目盛りまで希釈して攪拌する。溶液全量または表1に従って採取したそのアリコート部を水浴上で乾固するまで蒸発する。
残渣を、0.2 gを秤取った場合は濃度0.5 mol/dm³の硝酸溶液5 cm³に、1 gを秤取った場合は同溶液10 cm³に溶解する。溶液に少量の過マンガン酸カリウム溶液を数滴加して淡いピンク色になったら5分放置する。次に溶液を水性アンモニア(1:1)で中和し、撹拌しても消えない沈殿が生じるまで行う。沈殿は濃度0.5 mol/dm³の硝酸溶液数滴で溶かし、容量100 cm³の分液ロートに移す。ビーカーは、0.2 gの場合は10 cm³、1 gの場合は20 cm³の濃度0.5 mol/dm³の硝酸溶液で洗い(第一の場合の全量は20 cm³、第二の場合は40 cm³とする)、その洗浄液も分液ロートに移す。
クペロン溶液2 cm³を加えて混合し、クロロホルム5 cm³を加えて1分間振とうする。クロロホルム相を別の分液ロートに移し、同様の抽出操作をさらに2回行う。毎回クペロン溶液2 cm³とクロロホルム5 cm³を加える。得られたクロロホルム抽出液を合わせ、濃度0.2 mol/dm³の硝酸溶液で3回洗浄する(毎回5 cm³ずつ加える)。洗浄したクロロホルム相を容量50 cm³のビーカーに移し、水浴で主要なクロロホルムを除去するまで加熱する。
続いて硝酸5 cm³を加え、水浴でクロロホルムが完全に除去されるまで加熱する。硫酸(1:1)を5 cm³加え、三酸化硫黄(硫酸無水物)の蒸気が発生するまで蒸発する。溶液が暗色を呈する場合は、硝酸アンモニウムの結晶を数個あるいは硝酸数滴を加え、再度三酸化硫黄の蒸気が発生するまで加熱する。溶液を冷却し、ビーカーの内壁を2–3 cm³の水で洗い、ほぼ乾くまで蒸発させる(残留液は約0.3 cm³が望ましい)。
冷却後、質量濃度50 g/Lの酒石酸溶液を5 mL加え、加熱して冷却し、溶液を容量フラスコ(25 mL)に移す。塩化鉛の沈殿がある場合は濃厚ろ紙(「ブルーリボン」)でろ過し、ろ液を25 mL容量フラスコに集め、沈殿およびビーカーを硫酸(1:49)溶液で洗浄する。フェノールフタレイン溶液を1滴加え、弱いピンク色になるまでアンモニアで中和し、硫酸(1:1)を1.5 mL加え、冷却してゼラチン溶液を2.5 mL加え、フェニルフルオロノン溶液を5 mL加える(各試薬を加えるごとに溶液を攪拌する)。目盛りまで水で希釈して再び攪拌する。20分後、波長510 nmで溶液の吸光度を測定する。
比較溶液は対照実験の溶液とする。色測定する容積中のスズ量は検量線により求める。
(改訂版、改正 №1,2)
2.2.2. 検量線を作成するために、容量50 mLのビーカー6個のうち5個に溶液Bをそれぞれ0.2、0.5、1.0、2.0および3.0 mL(6番目は対照実験用)入れる。これらはそれぞれスズ2、5、10、20および30 μgに相当する。硫酸の蒸気が発生するまで蒸発し、冷却する。6つすべてのビーカーに質量濃度50 g/Lの酒石酸溶液を5 mLずつ加え、ビーカーを硫酸(1:49)で洗いながら25 mL容量フラスコに移す。
以降は項目2.2.1.の指示に従う。
得られた各溶液の吸光度とそれに対応するスズ含量から検量線を作成する。
(改訂版、改正 №2)
3. ポラログラフ法(極譜法)
この方法は、飽和カロメル電極に対する半波電位が−0.50 Vである塩酸(1:3)媒質上でのスズのポラログラフィーに基づく。鉛は事前に硫酸塩として沈殿させ、さらにストロンチウム硫酸塩と共沈させる。
3.1. 装置、試薬および溶液
- オシロスコープ式ポラログラフまたは任意の型の交流ポラログラフ。
- 硝酸 — GOST 4461–77 に準拠、希釈 1:3。
- 硫酸 — GOST 4204–77 に準拠、希釈 1:1、1:10、1:20。
- 塩酸 — GOST 3118–77 に準拠、希釈 1:3。
- 硝酸ストロンチウム — GOST 5429–74 に準拠、質量濃度10 g/L の溶液。
- 塩化第二鉄(FeCl3) — GOST 4147–74 に準拠、質量濃度50 g/L の溶液(塩酸(1:3)で調製)。
- 金属鉄(水素で還元したもの、鉛、スズ、チタン、クロム、マンガンを含まないこと)。
- スズ(標準物質) — GOST 860–75。
- 食品用ゼラチン — GOST 11293–78 に準拠、質量濃度5 g/L の新鮮調製溶液。
- 水銀金属 — GOST 4658–73 に準拠。
標準スズ溶液:0.100 gのスズを10 mLの硫酸に溶かし、試料が完全に溶解して硫酸の蒸気が発生し始めるまで加熱する。冷却後、硫酸(1:10)を100 mL加え、塩を溶解するまで保持してから1000 mL容量フラスコに移す。溶液の容量を硫酸(1:10)で目盛りまで調整し、よく混合する。
1 mLのこの溶液は0.1 mgのスズを含む。
検量用溶液:容量100 mLのメスフラスコを6本用意し、ピペットで標準スズ溶液をそれぞれ0.25、0.5、1.0、1.5、2.0および5.0 mL取り、各フラスコに塩化第二鉄溶液を2.5 mLずつ加え、塩酸(1:3)で目盛りまで希釈して混合する。
これらの既知濃度溶液は、それぞれ1 dm³当たり0.25、0.5、1.0、1.5、2.0および5.0 mgのスズを含む。
(改訂版、改正 №1,2)
3.2. 分析の実施
スズの質量分率に応じて、2.000〜4.000 gの鉛試料を250 mLコニカルフラスコに入れ、硝酸(1:3)を20〜50 mL加え、時計皿で覆って中温で溶解する。
試料が溶解したら溶液を冷却し、冷水で70〜80 mLに希釈し、攪拌しながら少量ずつ硫酸(1:1)を15 mL加え、流水が通る冷却槽に入れて1時間放置する。
鉛硫酸塩の沈殿を「ホワイトリボン」ろ紙でろ過し、ろ紙の円錐の1/3がろ材で満たされるようにする。ろ液は250 mLのコニカルフラスコに集める。フラスコ内およびろ紙上の沈殿は硫酸(1:20)で6回洗浄する。
ろ液に硝酸ストロンチウム溶液を10 mL加えて攪拌し、流水冷却槽で30分放置する。沈殿を濃厚二重ろ紙(「ブルーリボン」)でろ過し、ろ液を250 mLコニカルフラスコに集める。フラスコ内およびろ紙上の沈殿は冷硫酸(1:20)で6回洗浄する。
ろ液に塩化第二鉄溶液を2.5 mL加えて攪拌し、50〜60 °Cまで加温してアンモニアを加え、鉄・他の金属の水酸化物を沈殿させ、過剰になるまでさらに10 mLのアンモニアを加える。そのまま同温度で20〜25分保持し、濃度中程度のろ紙(「ホワイトリボン」)でろ過する。フラスコと沈殿は70〜80 °Cの温水で各3回洗浄する。
開いたろ紙に付着した沈殿は、熱い塩酸(1:3)の細い流れで同じ沈殿を作ったフラスコに洗い入れ、冷却して25 mLまたは50 mLの容量フラスコに移し、同じ塩酸で目盛りまで希釈して混合する。
この溶液の一部(20 mL)をビーカーに取り、約1 gの水素で還元された金属鉄を加え、三価鉄が完全に還元され溶液の脱色が起こるまで放置する。ポラログラフ測定の5分前にオシロスコープ式ポラログラフではゼラチン溶液を0.5 mL加える。
溶液を電解槽に注ぎ、磁石で鉄片を杯底に押さえつけ、スズのポラログラフ測定を行う。測定条件はピーク電位−0.50 V(飽和カロメル電極に対する値)、開始電位−0.3 V、終止電位−0.7 V、電位掃引速度0.5 V/s、滴下周期(毛細管からの水銀滴下)5〜6 s、遅延時間2.8〜4 s、機器のスキーム「差分 1−3」に従う。
滴下周期が2〜3 sの交流ポラログラフを使用する場合は、最適条件で測定を行う。
(改訂版、改正 №2)
4. 結果の処理
4.1. 比色法によるスズの質量分率 X (%) は次式で計算する。
[式図省略:原文の式に従う]
ここで
m — 検量線から得られたスズの質量(g);
V — 原始溶液の体積(mL);
v — アリコート部分の体積(mL);
m0 — 試料秤量(g)。
4.2. ポラログラフ法によるスズの質量分率 X (%) は次式で計算する。
[式図省略:原文の式に従う]
ここで
h — 分析試料溶液のピーク高さ(mm);
C — 検量溶液中のスズ濃度(mg/L);
V — 分析試料溶液の体積(mL);
m — アリコート部分中の秤量(g);
h0 — 検量溶液中のスズのピーク高さ(mm)。
(改訂版、改正 №1,2)
4.3. 平行測定および分析結果の絶対許容差は表2に示す値を超えてはならない。
表2
- スズの質量分率(%) — 平行測定の許容差(%) — 分析結果の許容差(%)
- 0.0002〜0.0005(含む) — 0.0001 — 0.0001
- 0.0005〜0.0010 — 0.0003 — 0.0004
- 0.0010〜0.0020 — 0.0004 — 0.0005
- 0.0020〜0.0050 — 0.0006 — 0.0008
- 0.0050〜0.0100 — 0.0010 — 0.0013
- 0.010〜0.015 — 0.001 — 0.002
- 0.015〜0.030 — 0.003 — 0.004
- 0.030〜0.050 — 0.005 — 0.006
- 0.050〜0.100 — 0.008 — 0.010
- 0.10〜0.20 — 0.01 — 0.02
(改訂版、改正 №2)