ГОСТ 21877.3-76

ГОСТ 21877.3−76 バビット合金（錫系および鉛系）。銅および鉛の測定方法（改正 N 1、2）

ГОСТ 21877.3−76

グループ В59

ソビエト連邦国家規格

バビット（錫系および鉛系）

銅および鉛の測定方法

Tin and lead babbits. Methods for the determination of copper and lead*

ОКСТУ 1709**
________________
* 規格名称。改訂版、改正 N 2。
** 追加導入、改正 N 2。

施行期間 1978.01.01
〜 1983.01.01*
_______________________________
* 施行期間の制限は1993年の州際標準化・計量・認証委員会の議事録により解除された。 - データベース作成者の注。

作成：中央錫工業研究所（ЦНИИОлово）

所長 В. А..Аршинников（アルシニニコフ）

担当責任者 В.С.Мешкова（メシュコワ）

実施者 Г. В..Иванова（イワノワ）

提出：ソ連有色金属工業省

副大臣 Н.Н.Чепеленко（チェペレンコ）

承認準備：全ソ連標準化研究所（ВНИИС）

所長 А. В..Гличев（グリチェフ）

承認・施行：ソ連閣僚会議国家規格委員会　1976年5月24日付決定 N 1264

代替： ГОСТ 1380.3−70

追加：改正 N 1（1983年2月14日付国家規格委員会決定 N 804 により承認・1983.07.01 施行）、改正 N 2（1987年6月25日付国家規格委員会決定 N 2463 により承認・1988.03.01 施行）

改正 N 1、2 はデータベース作成者により IUS（情報誌） N 6 1983 年、IUS N 10 1987 年の原文に基づき挿入された。


本規格は錫系および鉛系のバビット合金に適用され、銅含有量の重量電解法（銅含有率 0.1〜7% の場合）および鉛含有量の重量電解法（鉛含有率 0.1〜0.5% の場合）、ならびに銅含有量のフルオロヨウ素滴定法および原子吸光法（銅含有率 0.1〜7% の場合）を規定する。

(改訂版、改正 N 1、2)。

1. 総則

1.1. 分析方法に対する一般的要求事項 — ГОСТ 21877.0−76 に準拠する。

2. 銅および鉛含有量の電解法による定量

2.1. 方法の要旨

試料を酸混合液で溶解する。錫およびヒ素はブロミドとして揮発除去する。鉛が1%を超える場合は硫酸塩として分離する。硝酸溶液中で銅と鉛を電解析出する。

2.2. 装置、試薬および溶液

網目状白金シリンダー電極 — ГОСТ 6563–75 に準拠。

攪拌機付き電解槽（直流 3 A に耐えるもの）。

塩酸 — ГОСТ 3118–77 に準拠。

硝酸 — ГОСТ 4461–77 に準拠、1:1 に希釈。

硫酸 — ГОСТ 4204–77 に準拠、1:1 および 2:98 に希釈。

臭化水素酸 — ГОСТ 2062–77 に準拠。

臭素 — ГОСТ 4109–79 に準拠。

溶解用酸混合液：次のように調製する。塩酸 45 cm³ と臭化水素酸 45 cm³ を混合し、さらに臭素 10 cm³ を加える。

エチルアルコール — ГОСТ 5962–67。*
______________
* ロシア連邦の領域では ГОСТ R 51652−2000 が有効である。— データベース作成者の注。

尿素 — ГОСТ 5691–77。

硝酸アンモニウム — ГОСТ 22867–77。

(改訂版、改正 N 1)。

2.3. 分析の実施

2.3.1. 質量 1.0〜2.0 g のバビット試料を容量 250 cm³ のビーカーに入れ、溶解用酸混合液 30 cm³ を加えて溶かし、温和な加熱で乾留しほぼ乾燥させる。次に乾留残渣にさらに溶解用酸混合液 10 cm³ を加え、再度乾留する。錫およびヒ素の揮発除去はもう一度繰り返し、ビーカーの壁面を酸混合液で洗う。乾留残渣に硝酸（1:1 に希釈したもの）20 cm³ を加え、臭素が除去されるまで沸騰させる。その後、鉛含有量に応じて、分析は項目 2.3.2 または 2.3.3 の指示に従って行う。

(改訂版、改正 N 1)。

2.3.2. 鉛含有率が最大で1％の場合、溶液に硝酸アンモニウム2 gを加え、水で150〜180 cm³に希釈し、80〜90℃まで加熱する。白金電極を溶液に浸し、電解液を水で希釈して電極の格子が長さの2/3まで溶液で覆われるようにする。 電解は、電流0.5〜1.0 Aで10分間行い、その後電流2〜2.5 A、電圧2〜3 V（撹拌しながら）で50分間行う。溶液の脱色の後、尿素0.1 gを加え、ガラス、ビーカーの壁および突出している電極部を水で洗い流し、さらに10分間電解を続ける。新たに浸された陰極部に銅が析出しなければ電解は終了とする。電流を切らずに、電解液の入ったビーカーを取り除き、電極を素早く洗浄する。電極は2つのビーカーの水にそれぞれ10秒間順次浸して洗い、その後エタノールで洗う。 陰極は105±5℃で5分間乾燥し、デシケーター中で冷却して秤量する。電解前後の秤量差から析出した銅の質量を算出する。 陽極は200±5℃で5〜7分間乾燥し、デシケーター中で冷却して秤量する。電解前後の差から生成した二酸化鉛の質量を算出し、鉛の質量分率を求める。 （改訂版、改正 N 1, 2） 2.3.3. 鉛含有率が1％を超える場合、溶液に希釈した（1:1）硫酸を4 cm³加え、溶液を15〜18℃に冷却する。析出した硫酸鉛を濃密ろ紙でろ過し、希釈した硫酸（2:98）で3〜5回洗浄する。容量を水で100 cm³に調整し、その後の分析は項目2.3.2に従って行う。 （改訂版、改正 N 1） 2.4. 結果の処理 2.4.1. 銅の含有率（Cu）は、パーセントで次式により算出する。 Cu（％） = （電解後の白金陰極質量 − 電解前の白金陰極質量） × 100 / 試料秤量質量 ここで m (陰極前) — 電解前の白金陰極の質量、g; m (陰極後) — 電解後の白金陰極の質量、g; m_навески — 試料の秤量質量、g. 2.4.2. 分析結果の絶対許容差は表1に示す値を超えてはならない。 表1 - 銅含有量, % — 許容される絶対誤差, % - 0.1〜0.3 — 0.03 - >0.3〜0.5 — 0.05 - >0.5〜1 — 0.07 - >1〜2 — 0.12 - >2〜3 — 0.13 - >3〜4 — 0.14 - >4〜5 — 0.15 - >5〜7 — 0.16 （改訂版、改正 N 2） 2.4.3. 鉛の含有率（Pb）は、パーセントで次式により算出する。 Pb（％） = （電解前の白金陽極質量 − 電解後の白金陽極質量）を二酸化鉛から鉛に換算した質量 × 100 / 試料秤量質量 ここで m (陽極前) — 電解前の白金陽極の質量、g; m (陽極後) — 電解後の白金陽極の質量、g; m_навески — 試料の秤量質量、g. （注：二酸化鉛（PbO2）から鉛（Pb）への換算は、モル質量比 M(Pb)/M(PbO2) を用いて行う。） — 二酸化鉛を鉛に換算する係数。 2.4.4. 絶対許容偏差は表2に示す値を超えてはならない。 表2 - 鉛含有量, % — 許容絶対偏差, % - 0.1〜0.3 — 0.02 - 0.3超〜0.4 — 0.03 - 0.4超〜0.5 — 0.04 （改訂版、改正 N 2） 3. フッ化物ヨードメトリ法による鉛系ベビット中の銅含有量の測定 3.1. 方法の要旨 試料を塩酸と臭化水素酸（HBr）と臭素を用いた混合酸で溶解する。酸化剤の残留を除去した後、ヨウ化カリウムにより銅を一価に還元するとヨウ素が放出される。生成したヨウ素はフッ酸存在下の溶液中でチオ硫酸ナトリウム溶液で滴定する。 3.2. 試薬および溶液 - 塩酸 — ГОСТ 3118–77 に準拠。 - 臭化水素酸 — ГОСТ 2062–77 に準拠。 - 酢酸 — ГОСТ 61–75 に準拠、1:1 に希釈して用いる。 - 硝酸 — ГОСТ 4461–77 に準拠。 - 臭素 — ГОСТ 4109–79 に準拠。 - 溶解用混合液：塩酸 45 cm^3 と臭化水素酸 45 cm^3 を混合し、慎重に臭素 10 cm^3 を加える。 - 塩酸‑酢酸混合液：次のように調整する。濃塩酸 200 cm^3 に 1:1 に希釈した酢酸 150 cm^3 を加える。混合液は閉口ビンに保管する。 - フッ化水素アンモニウム — ГОСТ 4518–75 に準拠。溶液は次のように調製する：600 g の塩を 1 L の水に溶解する。溶液はポリエチレン容器に保管する。 - ヨウ化カリウム — ГОСТ 4232–74 に準拠。溶液濃度 200 g/dm^3。 - 可溶性デンプン — ГОСТ 10163–76 に準拠。使用直前に 10 g/dm^3 の新鮮な溶液を調製する。 - アミルアルコールまたはクロロホルム（保存安定化用）。 - 銅の標準溶液：次のように調製する。電解銅 0.500 g を 400–500 cm^3 容量のビーカーに入れ、濃硝酸 10 cm^3 に溶かし、時計皿で覆う。銅が完全に溶解したら、時計皿を洗い、溶液を加熱して窒素酸化物を除き、容積を 2–3 cm^3 まで煮詰める。残渣を水で希釈し、容量フラスコ（500 cm^3）に移し、目盛りまで水で満たして混合する。1 cm^3 の溶液には銅 1 mg が含まれる。 - チオ硫酸ナトリウム（硫代硫酸ナトリウム） — ГОСТ 244–76 に準拠。濃度 0.25 mol/dm^3 の溶液を使用する。次のように調製する：塩 6.2 g を 0.1 g の炭酸ナトリウムを含む蒸留水 1 L に溶解する。 - 溶液の安定化のためにアミルアルコール 5 cm^3 またはクロロホルム 0.3 cm^3 を加える。 （改訂版、改正 N 1, 2） 3.3. 分析の実施 3.3.1. バビットの秤量（0.5–1.0 g）を容量250–300 cm³のビーカーに入れ、溶解用混合液を10 cm³ずつ加え、激しい反応が終わったら溶解するまで加温する。溶液は沸騰させないよう注意して乾燥するまで蒸発する。乾燥した塩は濃塩酸10 cm³で湿らせ、同様に乾燥するまで蒸発する。次に乾燥残渣を濃塩酸5 cm³で湿らせ、残渣を過加熱しないよう注意しながら酸の過剰とビーカー内面の酸の凝縮液を除去する。 乾燥残渣を冷却し、ブレードまたはピペットで正確に量った塩酸–酢酸混合液3.5 cm³に溶かし、熱湯12.5 cm³を加えて攪拌し冷却する。 次にピペットからフッ化アンモニウム溶液5 cm³をビーカーの内壁を洗うように加えて攪拌し、ヨウ化カリウム溶液10 cm³を加え、発生したヨウ素をチオ硫酸ナトリウム溶液で滴定して溶液が麦わら色になるまで滴定する。次にデンプン溶液3–5 cm³を加え、青色が消えるまで滴定を続ける。 （改訂版、改訂 N 1） 3.3.2. チオ硫酸ナトリウム溶液の質量濃度の定め方 質量濃度は銅の標準溶液を用いて定める。濃度決定用に標準溶液から25.0 cm³のアリクォートを取り、容量300–400 cm³のビーカーに入れ、注意して乾燥するまで蒸発する。乾燥塩は塩酸で2回処理し、毎回5 cm³を加え、2回目の処理後に塩が過加熱しないよう注意して青色を呈することを確認する。冷却後、全ての試薬を加えて分析を続け、手順は項目3.3.1に示す通り行う。 チオ硫酸ナトリウム溶液の銅に対する質量濃度（g/cm³）は次式により計算する。 （式画像参照） ここで V — 滴定に使用したチオ硫酸ナトリウム溶液の体積, cm³; Vст — 濃度決定に用いた銅の標準溶液の体積, cm³; Cст — 銅標準溶液の質量濃度, g/cm³. （改訂版、改訂 N 1, 2） 3.4. 結果の処理 3.4.1. 銅含有率（%）は次の式により計算する。 （式画像参照） ここで V — 滴定に使用したチオ硫酸ナトリウム溶液の体積, cm³; C — チオ硫酸ナトリウム溶液の銅に対する質量濃度, g/cm³; m — 試料の秤量質量, g. （改訂版、改訂 N 1, 2） 3.4.2. 分析結果の絶対許容差は表3に示す値を越えてはならない。 表3 - 銅含有量, % — 絶対許容差, % - 0.1〜0.2 — 0.03 - 0.2超〜0.5 — 0.05 - 0.5超〜1.0 — 0.07 - 1超〜2 — 0.12 - 2超〜3 — 0.13 - 3超〜4 — 0.14 - 4超〜6 — 0.15 - 6超〜7 — 0.16 （改訂版、改訂 N 2） 4. 原子吸光法による銅含有量の測定法 4.1. 方法の要旨 この方法は、標準光源からの光を銅原子が選択的に吸収することに基づく。試料溶液を原子吸光分光計のアセチレン–空気炎中で噴霧し、波長324.7 nmにおける吸光度を測定する。 4.2. 装置、試薬および溶液 - 原子吸光分光計 - フッ素樹脂（フロロプラスチック）製ビーカー（容量50 cm³） - 硝酸（ГОСТ 4461–77） - フッ化水素酸（フッ化水素、ГОСТ 10484–78） - 溶解用酸混合液：フッ化水素酸、硝酸、水をそれぞれ比2:3:5で混合して調製する。混合液はポリエチレン容器で保存する。 - 過酸化水素（ГОСТ 10929–76） - 電解銅（ГОСТ 859–78）* * ロシア連邦では ГОСТ 859–2001 が施行されている。— データベース作成者注。 標準銅溶液の調製法：0.1000 gの銅を、1:2に希釈した硝酸20 cm³に溶解し、窒素酸化物を除去するまで加熱する。冷却後、容量1000 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。1 cm³の溶液は0.1 mgの銅を含む。 4.3. 分析の実施 4.3.1. 銅含有量に応じて、表4に示す秤量をフッ素樹脂製ビーカー（容量50 cm³）に入れ、溶解用混合液を10 cm³ずつ少量ずつ加え、反応が激しくならないよう注意する。鉛バビットの分解は次のように行う：表4に示す秤量の鉛バビットをフッ素樹脂製ビーカー（容量50 cm³）に入れ、溶解用混合液10 cm³を加えて加温し、さらに水10 cm³と過酸化水素2–3滴を加えて完全に溶解するまで加熱する。ビーカー内容物を冷却して、表4に示す容量のメスフラスコに移し、溶解用混合液を溶液体積の50 cm³当たり10 cm³の割合で加え、目盛りまで水で希釈して混合する。銅含有量が0.5%を超える場合は、溶液のアリクォートを取り、表4に従ってメスフラスコに移し、再度溶解用混合液を加え、目盛りまで水で希釈して混合する。 表4 項目：銅含有量（%）｜秤量質量（g）｜メスフラスコ容量（cm³）｜アリクォート（cm³）｜希釈用メスフラスコ容量（cm³） - 0.1〜0.3（含む）｜0.3 g｜250 cm³｜—｜— - 0.3超〜0.5｜0.2 g｜250 cm³｜—｜— - 0.5超〜1.0｜0.2 g｜100 cm³｜10 cm³｜50 cm³ - 1超〜2｜0.2 g｜100 cm³｜10 cm³｜100 cm³ - 2超〜4｜0.2 g｜100 cm³｜5 cm³｜100 cm³ - 4超〜5｜0.2 g｜250 cm³｜5 cm³｜50 cm³ - 5超〜7｜0.2 g｜250 cm³｜5 cm³｜100 cm³ 得られた溶液を原子吸光分光計のアセチレン–空気炎に噴霧し、波長324.7 nmで測光する。光源には空心陰極ランプを使用する。 各秤量について測光は3回行う。計算には対照実験の測光結果を考慮した3回の測定値の算術平均を用いる。銅濃度は、同時に測光した既知濃度の一連の標準溶液から作成した検量線により求める。 4.3.2. 検量線作成のため、容量50 cm³のメスフラスコにマイクロビュレットで標準銅溶液を0, 0.5, 1.0, 2.0, 2.5 cm³ずつ取り（各フラスコに）、溶解用混合液10 cm³を加え、目盛りまで水で希釈して混合する。測光は項目4.3.1に示す方法で行う。得られた吸光度の平均値と既知の銅濃度から検量線を作成する。 4.4. 結果の処理 4.4.1. 銅含有率（%）は次式により計算する。 （式画像参照） ここで C — 検量線から求めた銅の濃度, µg/cm³; Vф — 測光した溶液の体積, cm³; Vр — 初回希釈の体積, cm³; m — 秤量質量, g; Vал — 溶液のアリクォート量, cm³. 4.4.2. 信頼度0.95での分析結果の絶対許容差は表5に示す値を越えてはならない。 表5 - 銅含有量, % — 絶対許容差, % - 0.1〜0.3（含む） — 0.03 - 0.3超〜0.5 — 0.05 - 0.5超〜1（含む） — 0.07 - 1超〜2 — 0.10 - 2超〜4 — 0.15 - 4超〜7 — 0.20