ГОСТ 21877.8-76

ГОСТ 21877.8−76 錫および鉛のベビット。亜鉛の測定方法（変更第1、2を含む）

ГОСТ 21877.8−76

グループ B59

ソビエト社会主義共和国連邦国家規格

錫および鉛のベビット

亜鉛の測定方法

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

ОКСТУ 1709**
_______________
* 規格名称。改訂版、変更第2。
** 追加導入、変更第2。

有効期間 01.01.78
〜 01.01.83*
______________________________
* 有効期間制限は、国家間規格・計量・認証審議会の議事録により解除された（ИУС 第2号、1993年）。 - データベース作成者の注記。

作成：中央錫工業研究所（ЦНИИОлово）

所長 В. А..Аршинников

作業責任者 В.С.Мешкова

担当者 Г. В..Иванова

提出：ソ連非鉄金属冶金省

副大臣 Н.Н.Чепеленко

承認準備：全ソ連標準化研究所（ВНИИС）

所長 А. В..Гличев

承認・施行：ソ連閣僚会議国家規格委員会の決定により、1976年5月24日 N 1264 にて承認・施行

代替：ГОСТ 1380.10−70

以下の変更が加えられた：変更第1は国家規格委員会決定 1983年2月14日 N 805 により承認・施行（有効 01.07.83）、変更第2は国家規格委員会決定 1987年6月25日 N 2463 により承認・施行（有効 01.03.88）

変更第1、第2は情報標準出版物（ИУС）1983年第6号、1987年第10号の本文に基づきデータベース作成者により反映された。


本規格は錫および鉛のベビットに適用され、亜鉛含有量の測定についてフォトコロリメトリック（比色）法および分光法（亜鉛含有量0.001〜0.15%の場合）並びに原子吸光法を定める。

(改訂版、変更第1)。

1. 一般要求

1.1. 分析法に関する一般的要求 — ГОСТ 21877.0−76 に従う。

2. 亜鉛含量の比色法（フォトコロリメトリ法）による測定

2.1. 方法の要旨

試料は塩酸と臭素の混合物で分解する。錫およびアンチモンは塩化物として蒸留により分離し、亜鉛は塩酸性溶液からイソアミルアルコールで抽出する。抽出後、水相に移して四塩化炭素中でジチゾンと錯体を形成させ、波長540 nmで比色測定する。

2.2. 器具、試薬および溶液

フォトエレクトロコロリメーターまたはスペクトロフォトメーター（付属品一式）。

分液ロート（容量100、150および700 cm³）。

塩酸 — ГОСТ 3118–77準拠、ならびに1:10に希釈したもの。

硫酸 — ГОСТ 4204–77準拠、1:1に希釈したもの。

臭素 — ГОСТ 4109–79準拠。

アンモニア — ГОСТ 3760–79準拠。

アンモニウムロダニド（アンモニウムチオシアン酸）、溶液 400 g/dm³。溶液はイソアミルアルコールで抽出して不純物を除く：500 cm³の溶液を25 cm³のイソアミルアルコールと2分間振とうする。

洗浄液：次のように調製する。300 cm³の水に、40%に精製したアンモニウムロダニド溶液を100 cm³、希釈硫酸（1:1）溶液を2.5 cm³加える。

塩化アンモニウム — ГОСТ 3773–72。

（溶液）200 g/dm^3。溶液はディチゾンで精製する。方法：100 cm^3の試料溶液を、ディチゾン0.05 g/dm^3溶液で2–3 cm^3ずつ振とうし、ディチゾンの色が変化しなくなるまで処理する。残留するディチゾンは四塩化炭素で抽出し、新たに加えた部分が無色になるまで繰り返す。 塩化アンモニウムのアンモニア性溶液：200 cm^3の水に、精製した20%塩化アンモニウム溶液20 cm^3とアンモニア溶液25 cm^3を加える。 イソアミルアルコール（ГОСТ 5830–79）。 アリザリンレッド C（アリザリンスルホン酸ナトリウム）、1 g/dm^3溶液、指示薬。 酢酸（ГОСТ 61–75）、4 mol/dm^3溶液。調製法：240 cm^3の酢酸を容量フラスコ（1 dm^3）に入れ、目盛りまで水で希釈して混合する。 酢酸ナトリウム（ГОСТ 199–78）、1 mol/dm^3溶液。調製法：60.05 gの酢酸ナトリウムを水に溶かし、容量フラスコ（1 dm^3）に移して目盛りまで水で希釈して混合する。 酢酸緩衝溶液：4 mol/dm^3酢酸溶液と1 mol/dm^3酢酸ナトリウム溶液を等量混合して調製する（pH ≈ 4）。 チオ硫酸ナトリウム（ナトリウムチオ硫酸、ГОСТ 244–76）、500 g/dm^3溶液。塩化アンモニウムと同様にディチゾンで精製する。 四塩化炭素（ГОСТ 20288–74）。 ディチゾン（ジフェニルチオカルバゾン、ГОСТ 10165–79）。 , 溶液 0,5 г/дм：反応物50 mgを四塩化炭素50 смに溶解して調製する。溶液を分液ロートに移し、濃度20 г/дмのアンモニア溶液100 смで2回振とうする。その後有機層を捨てる。水層を濃塩酸でやや酸性にし、四塩化炭素50 смを加えて振とうする。四塩化炭素を分離した後、別の分量の四塩化炭素で抽出を繰り返す。両方の抽出液を合せ、水で洗浄する。ジチゾン溶液は、すり合わせ栓の暗色瓶で保存する。

ジチゾン溶液 0,05 г/дм：四塩化炭素中の濃度0,5 г/дмの溶液を10倍に希釈して調製する。

亜鉛はГОСТ 3640–79*、等級 ЦВ または Ц1。
________________
* 現行は ГОСТ 3640–94、以下本文中も同様。— データベース作成者注。

亜鉛標準溶液

溶液A：次のように調製する。金属亜鉛0,5 гを1:1に希釈した塩酸10 смに溶かし、500 см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。

溶液Aの1 смは1.0 mgの亜鉛を含む。

溶液B：使用当日に溶液Aを水で100倍に希釈して調製する。

溶液Bの1 смは0.01 mgの亜鉛を含む。

(改訂版、改正 N 1, 2)。

2.3. 分析の実施

2.3.1. 質量0,5 гのバビット試料を容量100 смのビーカーに入れ、濃塩酸7 смと臭素1–1.5 смを加え、時計皿で覆って加熱せずに試料が溶解するまで放置する。次に皿を外し、塩酸2–3 смで洗い、温和な加熱で溶液を乾留する。乾いた残渣をさらに濃塩酸5 смで処理し、再び乾留する。乾いた残渣に1:10に希釈した塩酸20 смを注ぎ、沸騰させる。溶液を冷却し、容量50 смのメスフラスコに移し、1:10に希釈した塩酸で目盛りまで調整して混合する。澄明な溶液から沈殿物を沈降させた後、ピペットで分取部を採り、容量150 смの分液ロートに移す。

分取量の大きさは試料中の亜鉛含有量に応じて表1に示す。

表1

亜鉛含有量、%	溶液のアリクォート部分の体積、cm
0.001〜0.03	10.0
0.03を超え0.06まで	5.0
0.06を超え0.15まで	2.0

次に分液ロートに20 cmの40%チオシアン酸アンモニウム溶液、1 cmの1:1に希釈した硫酸、及び10 cmのアゾアミルアルコールを注ぐ。ロートを栓で閉じ、2分間強く振とうする。液の層が分離したら、水層を捨てる。ロート内のアルコール溶液に洗浄液20 cmを注ぎ、1分間振とうする。再び水層を捨てる。洗浄操作をさらに3回繰り返す。次に有機相に15 cmの塩化アンモニウムのアンモニア性溶液を加え、15秒間振とうし、液が分離した後に亜鉛のアンモニア錯体を100 cm容量の別の分液ロートに移す。15 cmの塩化アンモニウムのアンモニア性溶液による再抽出をもう一度行う。

アンモニア性溶液を合わせ、ロートにアリザリンレッド指示薬を2滴加え、酢酸緩衝液でpHを5−6に調整する（溶液は黄みがかったピンク色に着色する）および1 cmのチオ硫酸ナトリウム溶液を加える。

溶液を、四塩化炭素中の0.005%ジチゾン溶液で2〜3 cmずつ分取抽出する。水溶液から亜鉛が抽出されるにしたがって、抽出液の色は赤から紫、次いで緑へと変化する。新たなジチゾン分注で色が変化しなくなった時点で抽出を終了する。抽出液を目盛り付き50 cm容量の擦り合わせ栓付きメスフラスコに集め、四塩化炭素で目盛りまで希釈して混合し、乾燥灰分のないフィルターを用いて乾燥したフラスコに濾過する（初期の濾液は除く）。

溶液の光学密度は、光電比色計を用いて波長540 nm、層厚1 cmのセルで測定する。比較溶液として四塩化炭素を用いる。

(改訂本文、改正 N 1)

2.3.2. 校正曲線の作成

容量100 cmの分液ロートに、標準溶液Bをそれぞれ0; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0; 2.5; 3.0 cmずつ置き、各ロートに塩化アンモニウムのアンモニア性溶液30 cm、指示薬を各2滴加え、酢酸緩衝液でpHを5−6に調整し、以降は項目2.3.1に示したとおりに分析を行う。

溶液の光学密度を測定し、標準溶液の光学密度分を差し引いた後、対照試験溶液の光学密度の値から校正曲線を作成する。

(改訂本文、改正 N 1).

2.4. 結果の処理

2.4.1. 亜鉛含有量（）を百分率で次の式により計算する

,

где — 校正曲線より求めた亜鉛量、g;

— 元の溶液の体積、cm;

— 試料アリクオートの体積、cm;

— 試料の秤量質量、g。

(改正稿、改正 №1)。

2.4.2. 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

亜鉛含有率、%	絶対許容差、%
0.001〜0.002	0.0006
0.002〜0.005	0.001
0.005〜0.01	0.002
0.01〜0.03	0.005
0.03〜0.05	0.008
0.05〜0.10	0.01
0.10〜0.15	0.02

(改正稿、改正 №2)。

3. 亜鉛含有量の分光化学的方法

3.1. 方法の原理

本法は、試料金属を酸化物に変換することに基づく。酸化した試料を炭粉と混合し、下電極（炭電極）のクレーターに入れる。スペクトルの励起には直流アークを用いる。アークのスペクトルを分光器で撮影し、亜鉛の分析線および「内部標準」の線の黒化度を測定する。測定された濃度は校正曲線から求める。

3.2. 装置、材料および試薬

紫外域を記録できる三レンズ照明系の分光器、または紫外域で作動する任意の型式の分光器（写真あるいは光電記録が可能なもの）。

アーク用直流電源。

温度調節器付きマッフル炉。

乾燥炉。

石英蒸発皿。

石英ビーカー。

ひずみ天秤または分析天秤。

マイクロフォトメーター。

めのう製乳鉢または有機ガラス製乳鉢。

分光用感光板（タイプ1またはЭС）。

分析純度の炭（カーボン）。

電気加熱浴または電気コンロ。

現像液および定着液は ГОСТ 10691.0−73* — ГОСТ 10691.4−73* に準拠。別組成の現像液および定着液の使用を許容する。
_________________
* 現行 ГОСТ 10691.0−84；
** 現行 ГОСТ 10691.4−84。— データベース作成者注。

酸化銅（分析用）。

エタノール（ГОСТ 5962–67）。
______________
* 現行 ГОСТ R 51652−2000。— データベース作成者注。
酸化鉛（ГОСТ 9199–77）、分析用。

硝酸（ГОСТ 4461–77）、化学純、蒸留。

三酸化アンチモン、分析用。

酸化亜鉛（ГОСТ 10262–73）、分析用。

酸化スズ（ГОСТ 22516–77）、分析用。

(改正稿、改正 №1, 2)。

3.3. 校正試料の調製

校正試料は、測定対象試料と同一組成（主要成分含有量が同等）になるように調製する。校正試料の基礎はそれぞれの酸化物（スズ酸化物、アンチモン酸化物、銅酸化物（バビット牌号 Б88、Б83、Б83С 用）、スズ、アンチモン、鉛の酸化物（バビット牌号 Б16、БН、БС6 用））の適量混合である。

母液（メインサンプル）として金属換算で1%の亜鉛を含む試料に酸化亜鉛を添加する。試料をエタノールで混合し、乾燥・焼成した後、さらに十分に混合する。

作業用標準試料は、それぞれ前の試料を希釈して段階的に調製する。亜鉛含有量が0.003〜0.2%の系列を作る。

3.4. 平均試料から3〜5 gの秤量を取り、石英ビーカーまたは皿に入れ、1:1に希釈した硝酸を50〜70 cm注ぎ入れる。試料は穏やかに加熱して溶解する。溶液を乾留し、その後マッフル炉で500〜550 °Cにて20分焼成する。

溶解・焼成により得られた金属酸化物の沈殿を十分に混合し、側面孔1 mmを有する3×3 mmのサイズの炭素電極のクレーターに詰める。分光測定前に炭素電極は交流アーク10〜12 Aで15 s焼きなます必要がある。分光測定では下電極（試料入り）を陽極、先端が切り落とされた円錐形で直径1.5〜2.0 mmの面をもつ上電極を陰極として配置する。

露光時間、補助絞り、スリット幅は通常の黒化領域におけるスペクトル強度を得るよう最適に選ぶ。スペクトルは交流アーク10 Aで励起する。感光板の現像時間は現像液温度18〜20 °Cで3分とする。

スペクトルはタイプ1またはЭСの感光板に記録する。

亜鉛含有量の決定はひとつの秤量から3回の並列測定で行う。

(改正稿、改正 №2)。

3.5. 結果の処理

3.5.1. 得られたスペクトログラム上で亜鉛線と「内部標準」線の黒化度を光度計で測定する。

使用する分析線および内部標準線は表3に示す。

表3

測定元素	分析線（Å）	内部標準線（Å）
亜鉛	3302.94 3345.02	鉛 3220.5 または 背景（фон）

校正試料のスペクトルの光度測定結果に基づき、（光学）座標にて校正曲線を作成する。

試料スペクトルの光度測定値を校正曲線から読み取り亜鉛含有量を求める。得られた値に換算係数1.2を乗ずる。

3.5.2. 並列測定結果の絶対許容差は表4に示す値を超えてはならない。

表4

亜鉛含有率、%	絶対許容差、%
〜0.005（未満）	0.002
0.005〜0.01	0.004
0.01〜0.02	0.006
0.02〜0.04	0.01
0.04〜0.10	0.02
0.10〜0.15	0.04

(改正稿、改正 №2)。

4. 原子吸光法による亜鉛含有量の測定

4.1. 方法の原理

本法は標準光源からの光が亜鉛原子によって選択的に吸収される現象に基づく。溶液をアセチレン−空気炎に噴霧し、波長213.8 nmでの吸光度を測定する。

4.2. 装置、試薬および溶液

原子吸光分光光度計。

フッ素樹脂製ビーカー（容量50および300 cm）。

硝酸、超純（ГОСТ 11125–78）*。
______________
* 現行 ГОСТ 11125–84。— データベース作成者注。

フッ化水素酸（フッ化水素）。

蒸留水（ГОСТ 6709–72）、二重蒸留。

溶解用混合物；ГОСТ 21877.3−76 に従って調製。

クロム溶液（溶解用）：濃硫酸中に100 g/dmの二クロム酸カリウムを溶かした溶液。

亜鉛（ГОСТ 3640–79）。

標準亜鉛溶液。

溶液A：次のように調製する。0.1000 gの亜鉛を硝酸1:1 20 cmに溶かし、1 dm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。溶液Aの1 cmは0.1 mgの亜鉛を含む。

溶液B：使用直前に調製する。溶液Aの10 cmを100 cmのメスフラスコに入れ、水で目盛りまで希釈して混合する。溶液Bの1 cmは0.01 mgの亜鉛を含む。

(改正稿、改正 №2

).

4.3. 分析の実施

4.3.1. 分析に用いる器具は、順次クロム混合液、塩酸、水で洗浄し、その後蒸留水で少なくとも2回すすぐ。

4.3.2. 亜鉛含有量に応じて、表5に示す秤量をフッ素樹脂製の50 cmビーカーに入れ、溶解用混合物を10 cmずつ小分けで加える。以後の分析は ГОСТ 21877.3−76 に従って行う。

表5

亜鉛含有率、%	秤量質量、g	メスフラスコ容量、cm
0.001〜0.01（含む）	1	50
0.01〜0.04（未満）	0.5	100
0.04〜0.1（未満）	0.2	100
0.1〜0.15（未満）	0.1	100

光度測定は波長213.8 nmで、条件は ГОСТ 21877.3−76 に示すとおりに行う。

亜鉛濃度は校正曲線により求める。試料溶液と同時に既知濃度の標準溶液系列を測定する。

4.3.3. 校正曲線作成のため、容量50 cmのメスフラスコに標準溶液B（亜鉛）をマイクロビュレットで0、1.0、2.0、4.0、10.0、15.0、20.0 cmずつとり、溶解用混合物を各10 cm加え、水で目盛りまで希釈して混合する。

試料と同様に光度測定を行い、得られた吸光度の平均値と既知の亜鉛濃度により校正曲線を作成する。

4.4. 結果の処理

4.4.1. 亜鉛含有率（X、%）は次の式により算出する：

,

ここで — 光度測定した溶液の濃度、µg/ml；

— 光度測定した溶液の体積、ml；

— 試料の秤量質量、g；

— マイクログラムをグラムに換算する係数。

4.4.2. 信頼度0.95における分析結果の絶対許容差は表6に示す値を超えてはならない。

表6

亜鉛含有率、%	絶対許容差、%
0.001〜0.002（含む）	0.0006
0.002〜0.005	0.001
0.005〜0.01	0.002
0.01〜0.03	0.005
0.03〜0.05	0.008
0.05〜0.10	0.01
0.10〜0.15	0.02