GOST 21639.6-93(ロシア国家規格)
ГОСТ 21639.6−93 電気スラグ再溶解用フラックス.リンの定量法
ГОСТ 21639.6−93
グループ B09
国家間標準
電気スラグ再溶解用フラックス
リンの定量法
Fluxes for electroslag remelting.
Method for determination of phosphorus
OKC 71.040.040*
OKSTU 0709
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* 「国家規格」索引(2006年)では OKC 25.160.20.
注記 「КОДЕКС」。
施行日 1996−01−01
前文
1 作成:ロシア連邦 — 技術委員会 TC 145「金属製品の検査方法」
提出:国家間標準化・計量・認証協議会事務局
2 採択:国家間標準化・計量・認証協議会、1993年2月17日
採択に賛成した機関:
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国名
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各国の標準化機関名
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アルメニア共和国
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Армгосстандарт(アルムゴススタンダルト)
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ベラルーシ共和国
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Белстандарт(ベルスタンダルト)
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カザフスタン共和国
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カザフスタン共和国国家標準局(Госстандарт Республики Казахстан)
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モルドバ共和国
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Молдовастандарт(モルドヴァスタンダルト)
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ロシア連邦
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ロシア国家標準局(Госстандарт России)
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トルクメニスタン
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Туркменгосстандарт(トルクメンゴススタンダルト)
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ウズベキスタン共和国
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Узгосстандарт(ウズゴススタンダルト)
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ウクライナ
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ウクライナ国家標準局(Госстандарт Украины)
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3 ロシア連邦標準・計量・認証委員会の決定(1995年6月14日付 N 300)により、国家間標準 ГОСТ 21639.6−93 は 1996年1月1日よりロシア連邦の国家規格として直接施行されるものとする。
4 置換:ГОСТ 21639.6−76
1 適用範囲
本規格は、電気スラグ再溶解用フラックス中のリンの定量について、質量分率 0.002〜0.04% の範囲での比色法(光度法)を規定する。
本法は、リン−モリブデンのヘテロポリ酸の生成に基づき、還元剤としてアスコルビン酸を用い、酒石酸アンチモニルカリウム存在下で青色の錯体を生成させ、その溶液の吸光度を分光光度計または光電比色計で測定する方法である。
2 規範的参照文献
本規格では、次の規格に対する参照を用いる。
ГОСТ 83−79 炭酸ナトリウム.技術条件
ГОСТ 3118−77 塩酸.技術条件
ГОСТ 3760−79 アンモニア水.技術条件
ГОСТ 3765−78 モリブデン酸アンモニウム.技術条件
ГОСТ 3773−72 リン酸二アンモニウム(Аммоний фосфорнокислый двузамещенный).技術条件
ГОСТ 4198−75 一水素リン酸カリウム(モノカリウムリン酸).技術条件
ГОСТ 4204−77 硫酸.技術条件
ГОСТ 4332−76 炭酸カリウム—炭酸ナトリウム混合物.技術条件
ГОСТ 4461−77 硝酸.技術条件
ГОСТ 5962−67 精留エチルアルコール(エチルアルコール、精製).技術条件*
ГОСТ 10484−78 フッ化水素酸.技術条件
ГОСТ 21639.0−93 電気スラグ再溶解用フラックス.分析方法に関する一般要求事項
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* ロシア連邦領域では ГОСТ R 51652−2000 が適用される。—— 注記「КОДЕКС」。
3 一般要求事項
分析法の一般要求事項は ГОСТ 21639.0 に従う。
4 器具、試薬および溶液
分光光度計または光電比色計。
最高加熱温度 1000 °C のマッフル炉。
塩素酸(塩素酸水溶液)、質量濃度 1510 g/dm3 の溶液。
塩酸(ГОСТ 3118)および希釈液(1:1、5:95)。
硝酸(ГОСТ 4461)。
アスコルビン酸(新鮮調製溶液)、質量濃度 20 g/dm3。
硫酸(ГОСТ 4204)および希釈液(1:1)。
フッ化水素酸(ГОСТ 10484)。
塩化アンモニウム(ГОСТ 3773)および質量濃度 10 g/dm3 の溶液。
炭酸カリウム―炭酸ナトリウム(ГОСТ 4332)。
炭酸ナトリウム(ГОСТ 83)。
過酸化ナトリウム。
…
硝酸鉄(III) 9水和物溶液(質量濃度 180 g/dm³):180 g の試薬を加熱しながら 300–400 cm³ の水に溶かし,5 cm³ の硝酸を加え,目盛り付きフラスコ(1 dm³)に移して冷却し,水で目盛りまで希釈し混合する。
アンモニア水 — ГОСТ 3760 に準拠。
精留エタノール(エチルアルコール) — ГОСТ 5962 に準拠。
モリブデン酸アンモニウム(アンモニウムモリブデート) — ГОСТ 3765 に準拠,溶液(再結晶したもの)質量濃度 50 g/dm³:250 g の試薬を 80 °C で 400 cm³ の水に溶かす。溶液を密なろ紙で濾し,冷却してから 300 cm³ のエタノールを加えてよく混合し,1 時間後に沈殿を真空で中密度ろ紙(ブッフネルろうと)上で濾過する。沈殿をエタノールで 2–3 回洗い,乾燥する。
再結晶したモリブデン酸アンモニウム 1.74 g を 100 cm³ の水に溶かし,20.8 cm³ の硫酸を加え,冷却してから水で容量を 250 cm³ にし,混合する。
酒石酸カリウムアンチモン(カリウム・アンチモン酒石酸塩)溶液,質量濃度 3 g/dm³。
リン酸二水素カリウム(単置換リン酸カリウム) — ГОСТ 4198 に準拠。
標準溶液
溶液 A:リン酸二水素カリウム(単置換リン酸カリウム)0.4393 g(事前に 100–110 °C で乾燥したもの)を水に溶かし,1 dm³ 容量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 中のリンの質量濃度は 0.0001 g/cm³ である。
溶液 B:溶液 A から 10 cm³ を取り,100 cm³ 容量のメスフラスコに入れ,目盛りまで水で希釈して混合する。
溶液 B 中のリンの質量濃度は 0.00001 g/cm³ である。
5 分析の実施
5.1 フラックスの分解は 2 法で行う。
方法 I
0.5 g のフラックス試料を天炭(カーボングラス)るつぼに入れ,炭酸カリウム–炭酸ナトリウム(1.5 g)と混合し,過酸化ナトリウムを 8 倍量加えてまずムッフル炉のやや低温の部位で溶融するまで混合し,その後 650–700 °C で 1–2 分保持して溶融する。
るつぼを冷却し,300–400 cm³ 容量のビーカーに入れ,100–150 cm³ の水で溶融物を溶出する。るつぼを洗って取り出す。ビーカーに塩酸を慎重に加えて金属の水酸化物を溶解させ,沸騰させ,硝酸鉄溶液を 2 cm³,加塩化アンモニウム溶液を 20 cm³ 加え,70–80 °C に加熱してアンモニアを加え,水酸化物沈殿が完全に発生するまで続ける。
沈殿を中密度ろ紙で濾過し,塩化アンモニウムの熱い溶液で 6–8 回洗う。流水でろ紙上の沈殿を,沈殿の沈殿を行ったビーカーに移し,ろ紙を 20 cm³ の沸騰した 1:1 塩酸で洗い,さらに熱水で 5–6 回洗浄する。
溶液を冷却し,100 cm³ 容量のメスフラスコに移し,目盛りまで水を加えて混合し,ろ過する。
方法 II
0.5 g のフラックス試料を 100 cm³ 容量の円錐フラスコに入れ,硝酸と塩酸の混合液(比 1:3)を 20 cm³ 加え,試料が溶解するまで中程度に加熱する。溶液を乾くまで蒸発し,10 cm³ の塩酸を加えて再度乾燥する操作を繰り返す。
塩を弱加熱で 10 cm³ の塩酸に溶かし,20 cm³ の水を加えて濾過し,中密度ろ紙を用いて 200 cm³ 容量のビーカーに受ける。ビーカーとろ紙上の沈殿を 5:95 の塩酸溶液(塩酸 5 部, 水 95 部)で 3–4 回,および水で洗う。濾液は「主要溶液」として保存する。
ろ紙と沈殿を白金るつぼに入れ,灰化して 800–900 °C で焼成する。るつぼを冷却し,2–3 滴の水,3–5 滴の 1:1 硫酸,5–6 cm³ のフッ化水素酸を加え,慎重に乾燥蒸発する。るつぼ中の残渣を 1 g の炭酸ナトリウムとともに 950–1000 °C で溶融する。るつぼを冷却し,250 cm³ 容量のビーカーに入れて 60 cm³ の水で溶出する。ビーカー中の内容を主要溶液に合せ,蒸発して 100 cm³ 容量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。
試料のリン含有率に応じて表 1 に示す量の溶液から分取し(アリクオート),100 cm³ 容量の円錐フラスコに取り,1 cm³ の過塩素酸(過塩素酸 = хлорная кислота)を加えて過塩素酸の豊富な蒸気が出るまで蒸発する。残渣に 50 cm³ の水を加え,塩が溶けるまで加熱して冷却し,5 cm³ のモリブデン酸アンモニウム溶液,5 cm³ のアスコルビン酸溶液,1 cm³ のカリウムアンチモン酒石酸塩溶液を加える。溶液を 100 cm³ 容量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。
表 1 — アリクオート溶液の体積
- リンの質量分率,% — アリクオート溶液の体積,cm³
- 0.002 〜 0.005(含む) — 50 cm³
- > 0.005 〜 0.01 — 20 cm³
- > 0.01 〜 0.04 — 10 cm³
分析用溶液の光学濃度は,830 nm の波長で分光光度計により,または波長範囲 620–670 nm の光電比色計で 5–10 分後に測定する。参照溶液には水を用いる。対照試験の光学濃度値を試料の光学濃度値から差し引き,較正曲線からリンの質量を求める。
5.2 較正曲線の作成のために,100 cm³ 容量の円錐フラスコ 8 本のうち 7 本に,標準溶液 B をそれぞれ 0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 2.5; 3.0; 4.0 cm³ 取り,これらはそれぞれ 0.000005; 0.000010; 0.000015; 0.000020; 0.000025; 0.000030; 0.000040 g のリンに相当する。各フラスコに 1 cm³ の過塩素酸を加えて過塩素酸の豊富な蒸気が出るまで蒸発させ,残渣に 50 cm³ の水を加え塩が溶けるまで加熱し,冷却してから 5 cm³ のモリブデン酸アンモニウム溶液,5 cm³ のアスコルビン酸溶液,1 cm³ のカリウムアンチモン酒石酸塩溶液を加える。溶液を 100 cm³ 容量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。
光学濃度の測定は 5.1 に示したとおり行う。参照溶液には標準溶液を含まない第 8 本のフラスコの溶液を用いる。得られた光学濃度値と対応するリン質量から較正曲線を作成する。
6 結果の処理
6.1 リンの質量分率 X(%)は次の式で求める。
X (%) = (m / m0) × 100
ここで m — 較正曲線から求めた分析試料の溶液中のリンの質量,g;m0 — アリクオート溶液に対応する試料取り分の質量,g。
6.2 リンの質量分率の測定に関する精度基準および管理規範は表 2 に示す。
表 2 — 精度管理の規範(許容差,%)
(列見出しは順に)リンの質量分率, % | 分析結果の誤差 | 異なる条件で得た二つの平均分析結果の差 | 二つの平行測定の差 | 三つの平行測定の差 | 標準試料分析結果と認証値との差
- 0.002〜0.005(含む)
- 分析結果の誤差: 0.0017
- 二つの平均結果(異条件): 0.0022
- 二つの平行測定: 0.0018
- 三つの平行測定: 0.0022
- 標準試料との差: 0.0011
- >0.005〜0.01
- 分析結果の誤差: 0.0024
- 二つの平均結果(異条件): 0.0030
- 二つの平行測定: 0.0025
- 三つの平行測定: 0.0031
- 標準試料との差: 0.0016
- >0.01〜0.02
- 分析結果の誤差: 0.004
- 二つの平均結果(異条件): 0.005
- 二つの平行測定: 0.004
- 三つの平行測定: 0.005
- 標準試料との差: 0.002
- >0.02〜0.04
- 分析結果の誤差: 0.006
- 二つの平均結果(異条件): 0.007
- 二つの平行測定: 0.006
- 三つの平行測定: 0.007
- 標準試料との差: 0.004
(注)本文中の化学物質名や ГОСТ 規格番号は原文に準拠している。必要ならば化学名や濃度表記を SI 単位等に合わせて変更できます。