ГОСТ 20996.2-82
ГОСТ 20996.2−82 工業用セレン 硫黄の測定方法(変更第1号付)
ГОСТ 20996.2−82*
グループ В59
国家間標準
工業用セレン
硫黄の測定方法
Selenium. Methods of sulphur determination
ОКСТУ 1709
施行日 1983−07−01
1982年6月22日付ソ連国家標準委員会決議 № 2481 により施行日が 1983.07.01 と定められた。
有効期間の制限は、国家間標準化・計量・認証審議会議事録 № 7−95 により撤廃された(IУС 11−95)。
代替:ГОСТ 20996.2−75
* 版(2000年5月)および1987年12月に承認された変更第1号を含む(IУС 3−88)。
本規格は、硫黄の光濁度法および滴定法(硫黄質量分率 0.002−0.6% の範囲)を定める。
(改正版、変更第1号)。
1. 一般要求事項
1.1. 分析方法に関する一般的要求事項 — ГОСТ 20996.0−82 に準拠する。
2. 硫黄の光濁度法(フォトタービディメトリック法)
2.1. 方法の原理
本法は、硫酸イオンとバリウムイオンの反応により硫酸バリウムの懸濁液が生成されることに基づき、溶液の濁度の強さを測定するものである。懸濁液の安定化剤としてグリセリンを用いる。
2.2. 装置、試薬および溶液
光電比色計(フォトエレクトロコロリメーター)。
塩化バリウム(ГОСТ 4108−72)、100 g/dm³ 溶液。
グリセリン(ГОСТ 6259−75)、100 g/dm³ 溶液。
硫酸カリウム(ГОСТ 4145−74)、再結晶済み。
標準硫酸カリウム溶液。
溶液A:試料として塩を 0.0544 g 量り取り、50−60 cm^3 の水に溶解し、容量 100 cm^3 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Aの1 cm^3 は 0.1 mg の硫黄を含む。
溶液B:溶液A の 10 cm^3 を取り、容量 100 cm^3 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Bの1 cm^3 は 0.01 mg の硫黄を含む。溶液は 2 日間安定である。
硝酸(ГОСТ 4461−77)。
塩酸(ГОСТ 3118−77)および希釈溶液 1:1。
炭酸ナトリウム(ГОСТ 83−79)、100 g/dm³ 溶液。
(改正版、変更第1号)
2.3. 分析の実施
2.3.1. 硫黄含有率に応じて、セレンを 0.5−4 g 採取して容量 100−200 cm^3 のビーカーに入れ、炭酸ナトリウム溶液 1 cm^3 および硝酸 20−25 cm^3 を加える。ビーカーを時計皿(ガラス板)で覆い、激しい反応が収まるまで加熱せずに 40−50 分放置する。その後、窒素酸化物が除去されるまで煮沸し、ガラス板を外してビーカー上で洗浄し、溶液を慎重に乾留してほぼ乾燥させる。
乾いた残渣に塩酸 1−2 cm^3、続いて水 10−15 cm^3 を加え、溶液を沸騰させる。得られた溶液を1時間保持する。
溶液を容量 50 cm^3 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。沈殿がある場合は、ろ紙の円錐に若干のろ紙パルプを入れた中密度ろ紙でろ過する。
試料溶液のアリクォート分 2–10 cm³(mL)(あるいは硫黄の質量分率に応じて全量)。この場合、溶液を 10–15 cm³(mL)まで濃縮し、冷却後に容量 25 cm³(mL)のメスフラスコに移す。メスフラスコに塩酸(1:1)0.5–1.0 cm³(mL)、グリセリン溶液10 cm³(mL)を加えて混合する。次に塩化バリウム 3–3.5 cm³(mL)を注ぎ、目盛りまで水で満たして再度混合する。40分後に再び溶液を混合し、光電式比色計を用いて光学濃度を測定する。波長 326 nm で最大透過を持つフィルターを用い、吸光層厚 50 mm のキュベットを使用する。
比較溶液には水を用いる。
硫黄の質量は検量線から求める。
2.3.2 検量線の作成
容量 25 cm³(mL)のメスフラスコ 8 本に、標準溶液B をそれぞれ 0;0.5;1.0;2.0;3.0;4.0;5.0;6.0 cm³(mL)入れる(これらはそれぞれ 0;0.005;0.01;0.02;0.03;0.04;0.05;0.06 mg の硫黄に相当する)。各フラスコに塩酸(1:1)を 0.5–1 cm³(mL)、水を 10 cm³(mL)まで、グリセリン溶液を 10 cm³(mL)加えて混合する。次に塩化バリウム 3–3.5 cm³(mL)を注ぎ、分析は項目 2.3.1 に示す方法で行う。
(項 2.3.1、2.3.2 改訂版、改正 N 1)
2.4 結果の処理
2.4.1 硫黄の質量分率 X (%)は次式により求める(式図参照)。
ここで、次の記号はそれぞれ次を表す:
- 検量線から求めた、分析試料溶液中の硫黄の質量(mg)
- 検量線から求めた、対照実験溶液中の硫黄の質量(mg)
- メスフラスコ中の試験溶液の体積(cm³)
- セレンの称量試料の質量(g)
- 溶液のアリクォート分の体積(cm³)
2.4.2 2 回の平行試験および 2 回の分析間の結果の差は、以下の表に示す許容値を超えてはならない。
表:硫黄の質量分率に応じた許容絶対差(%)
- 硫黄質量分率 0.002〜0.005(含む):平行試験 0.001、異なる企業の試験所間 0.002
- 0.005超〜0.010(含む):平行試験 0.002、異なる試験所間 0.004
- 0.010超〜0.030(含む):平行試験 0.005、異なる試験所間 0.010
- 0.030超〜0.060(含む):平行試験 0.010、異なる試験所間 0.020
- 0.060超〜0.100(含む):平行試験 0.020、異なる試験所間 0.040
- 0.100超〜0.300(含む):平行試験 0.050、異なる試験所間 0.080
- 0.300超〜0.600(含む):平行試験 0.080、異なる試験所間 0.140
(項 2.4.1、2.4.2 改訂版、改正 N 1)
3. 滴定法による硫黄の定量
3.1 方法の要旨
この方法は、硫酸塩イオンを塩化バリウムで沈殿させ、得られた沈殿をトリロントB(エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム)アンモニア溶液で溶解し、過剰のトリロントB を塩化マグネシウムでエリオクロムブラックT 指示薬の存在下に滴定して求めるものである。
3.2 試薬および溶液
- 硝酸:ГОСТ 4461–77 に従う。
- 塩酸:ГОСТ 3118–77 に従う。
- 塩化バリウム:ГОСТ 4108–72 に従う。溶液 100 g/dm³(100 g/L)。
- エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム(二水和物、トリロンB):ГОСТ 10652–73 に従う。0.025 M 溶液の調製:塩 9.305 g を 500–600 cm³(mL)の熱水に溶かす。ゆるいフィルターで濾し、冷却して 1000 cm³(mL)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。
- トリロントB 溶液の滴定準備:金属亜鉛 0.04 g を 250–300 cm³(mL)の円錐フラスコに入れ、塩酸 5–6 cm³(mL)を加え、湿潤状態になるまで蒸発し、さらに水 100–120 cm³(mL)を注いで沸騰開始まで加熱する。冷却後に緩衝液 15–20 cm³(mL)と、エリオクロムブラックT 少量(ヘラ先端程度)を加え、トリロントB 溶液で赤紫色に変わるまで滴定する。
- トリロントB 溶液の滴定力(滴定係数)は次式で求める(式図参照)。ここで、亜鉛の質量(g)、トリロントB の消費体積(cm³)を用いる。
- 亜鉛:ГОСТ 3640–94。
- アンモニア水:ГОСТ 3760–79。
- 塩化アンモニウム:ГОСТ 3773–72。
- 緩衝液 pH 9–9.5:塩化アンモニウム 54 g を 100–150 cm³(mL)の水に溶かし、アンモニア 350 cm³(mL)を加え、水で 1000 cm³(mL)まで希釈して混合する。
- 塩化マグネシウム六水和物:ГОСТ 4209–77 に従う。0.025 M 溶液を用いる。
- 塩化ナトリウム:ГОСТ 4233–77。
- エリオクロムブラックT(指示薬):塩化ナトリウムと 1:100 の割合で混合する。
- メチルレッド:1 g/dm³ をアルコールに溶かした溶液。
- エチルアルコール(精製、工業用):ГОСТ 18300–87。
(改訂版、改正 N 1)
3.3 分析の実施
3.3.1 セレンの称量試料 1–3 g(硫黄の質量分率に応じて)を 250–300 cm³(mL)のビーカーに入れ、硝酸 10–20 cm³(mL)を加え、時計皿で覆って激しい窒素酸化物の発生が止まるまで加熱せずに放置する。その後、窒素酸化物を除去するまで加熱し、時計皿を取り外して洗浄し、得られた溶液を乾固する。
乾いた残渣に硝酸 3–5 cm³(mL)、水 80–100 cm³(mL)を加えて沸騰させ、塩化バリウム溶液 15–20 cm³(mL)を加えて 8–10 分間沸騰させる。硫酸塩沈殿の凝集を 1–6 時間(硫黄量に依存)放置する。
沈殿を密ろ紙濾過して水で 5–6 回洗浄する。次に沈殿を沈殿を行ったフラスコに洗い戻し、水 80–100 cm³(mL)を加え、トリロントB 溶液を量に応じて 10–25 cm³(mL)加え、アンモニア 5–7 cm³(mL)を加える。加熱して沈殿を溶解する。冷却後、緩衝液 20–25 cm³(mL)とエリオクロムブラックT(ヘラ先端程度)を加えて混合する。メチルレッドを滴下し、溶液の色が青から緑に変わるまで滴下する。その後、塩化マグネシウムで滴定し、色が赤紫色に変わる点を終点とする。
3.4 結果の処理
3.4.1 硫黄の質量分率 X(%)は次式により求める(式図参照)。
ここで:
- 加えたトリロントB 溶液の体積(cm³)
- 塩化マグネシウム溶液の滴定に用いられた体積(cm³)
- トリロントB と塩化マグネシウムのモル濃度の比:係数の決定法は次のとおり。トリロントB 溶液 10–25 cm³(mL)を取り、250–300 cm³(mL)の円錐フラスコに入れ、水で 100 cm³(mL)に希釈し、緩衝液 20–25 cm³(mL)とエリオクロムブラックT(ヘラ先端程度)を加える。メチルレッドを滴下して溶液の色が青から緑に変わるまで調整し、塩化マグネシウムで赤紫色に変わるまで滴定する。
- 係数は次式で計算する(式図参照)。
- トリロントB の硫黄に対する滴定力(g/cm³)
- セレンの称量試料の質量(g)
3.4.2 分析結果の極値の絶対許容差は、表に示された値を超えてはならない。