国家規格（ГОСТ）22536.9-88

ГОСТ 22536.9−88 炭素鋼および非合金鋳鉄。ニッケルの定量法

ГОСТ 22536.9−88

グループ B09

ソビエト連邦国家規格

炭素鋼および非合金鋳鉄

ニッケルの定量法

ОКСТУ 0809

有効期間 1990.01.01 から 1995.07.01 まで*
______________________________
* 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 №4−93 により解除された。
(ИУС №4, 1994年). — 注「КОДЕКС」。

情報

1. ソビエト連邦黒色金属省により作成・提出された

作成者

Д. К. Нестеров、技術科学候補; С. И. Рудюк、技術科学候補; С. В. Спирина、化学科学候補（課題責任者）; В. Ф. Коваленко、技術科学候補; Н. Н. Гриценко、化学科学候補; Л. И. Березовая; О. М. Киржнер

2. 承認および施行 — ソビエト連邦国家規格委員会の決定（1988年8月25日付、№3018）により

3. 代替規格：ГОСТ 22536.9−77

4. 参照規格（引用される法規・技術文書）

参照文書の表示	該当項目番号
ГОСТ 849–70	2.1.2, 4.2
ГОСТ 3118–77	2.1.2, 3.2, 4.2
ГОСТ 3652–69	2.1.2, 3.2
ГОСТ 3760–79	2.1.2, 3.2
ГОСТ 4160–74	2.1.2
ГОСТ 4204–77	2.1.2
ГОСТ 4328–77	2.2.2
ГОСТ 4457–74	2.1.2
ГОСТ 4461–77	2.1.2, 3.2, 4.2
ГОСТ 5457–75	4.2
ГОСТ 5817–77	3.2
ГОСТ 5828–77	2.1.2, 2.2.2, 3.2
ГОСТ 5845–79	2.2.2
ГОСТ 11125–84	2.1.2, 3.2, 4.2
ГОСТ 13610–79	2.1.2, 4.2
ГОСТ 14261–77	3.2, 4.2
ГОСТ 18300–87	2.1.2, 3.2
ГОСТ 19522–74	3.2
ГОСТ 20478–75	2.2.2
ГОСТ 22536.0−87	1.1
ГОСТ 24364–80	2.2.2
ГОСТ 25336–82	3.2

本規格は、ニッケルの定量について、光度法（質量分率ニッケル 0.01〜0.50%）、重量法（質量分率ニッケル 0.1〜0.5%）、および原子吸光法（質量分率ニッケル 0.02〜0.50%）の各方法を規定する。

1. 一般要求事項

1.1. 分析方法の一般的要求事項 — ГОСТ 22536.0−87 に準拠する。

1.2. 分析結果の誤差（信頼度 P ≥ 0.95 の場合）は、表に示す上限値を超えてはならない。ただし、次の条件を満たすこと：

・2回（または3回）の平行測定の結果の相違は（信頼度 P ≥ 0.95 のとき）表に示す値を超えてはならない。

・標準試料における再現値は、認定値から（信頼度 P ≥ 0.85 のとき）表に示す許容差を超えてはならない。

上記のいずれかの条件が満たされない場合は、ニッケル質量分率の再測定を行う。再測定を行っても精度要件が満たされない場合には、分析結果を誤りとみなし、原因の特定および除去が行われるまで測定を中止する。

異なる条件下（例えば、研究所内での再現性管理）で得られた2つの平均分析結果の差は（信頼度 P ≥ 0.95 のとき）表に示す値を超えてはならない。

	許容される差異、 %
ニッケル質量分率、 %					, %				, %
から	0.01	まで	0.02	を含む	0.003	0.004	0.003	0.004	0.002
超	0.02	同上	0.05	同上	0.005	0.006	0.005	0.006	0.003
同上	0.05	同上	0.10	同上	0.008	0.010	0.008	0.010	0.005
同上	0.10	同上	0.2	同上	0.013	0.016	0.013	0.016	0.008
同上	0.2	同上	0.5	同上	0.020	0.026	0.021	0.026	0.013

2. ニッケルの光度（フォトメトリック）法による定量

2.1. マンガンの質量分率が最大2%の鋼および鋳鉄中のニッケル（0.01–0.5%）の定量。

2.1.1. 方法の原理：アンモニア性媒質中で、臭化カリウムおよび臭素酸カリウムの存在下にジメチルグリオキシムとニッケルが赤色の錯体を形成することを利用し、その着色溶液の光学密度を波長530 nmで測定する。

2.1.2. 器具および試薬

分光光度計または光電比色計。

硫酸は ГОСТ 4204–77 に準拠、希釈液 1:4 および 1:1。

硝酸は ГОСТ 4461–77 または ГОСТ 11125–84 に準拠、希釈 3:2。

塩酸は ГОСТ 3118–77 に準拠、希釈 1:4。

クエン酸は ГОСТ 3652–69 に準拠、質量濃度 100 g/dm^3 の溶液。

臭化カリウムは ГОСТ 4160–74 に準拠。

臭素酸カリウムは ГОСТ 4457–74 に準拠。

臭化カリウムおよび臭素酸カリウム溶液：39 g の臭化カリウムと 10 g の臭素酸カリウムを 1 dm^3 容量のメスフラスコ内で水に溶解し、目盛まで水を加えて混合する。

アンモニア水は ГОСТ 3760–79 に準拠、希釈 3:2。

エチルアルコール（精留）は ГОСТ 18300–72 に準拠。

ジメチルグリオキシムは ГОСТ 5828–77 に準拠、質量濃度 10 g/dm^3 の溶液：10 g のジメチルグリオキシムを 1 dm^3 容量のメスフラスコにエチルアルコールで溶解し、目盛までエチルアルコールを加えて混合する。使用前にろ過すること。

放送・電気技術用カーボニル鉄は ГОСТ 13610–79 に準拠。

一次ニッケルは ГОСТ 849–70 に準拠。

ニッケルの標準溶液。

溶液 A：金属ニッケル 1.000 g を中程度の加熱下で硝酸（3:2）35 cm^3 に溶かし、続いて硫酸（1:4）30 cm^3 を加え、硫酸の蒸気が発生し始めるまで蒸発させて冷却する。得られた塩類を 100–150 cm^3 の水に溶解し、溶液を 1 dm^3 容量のメスフラスコに移し、冷却してから目盛まで水を加え混合する。

1 cm^3 の溶液 A は 0.001 g のニッケルを含む。

溶液 B：溶液 A 50 cm^3 を 500 cm^3 容量のメスフラスコに取り、目盛まで水を加えて混合する。

溶液Bの1 смは0.0001 gのニッケルを含む。

溶液V：溶液Bの50 смを容量100 дмのメスフラスコに入れ、目盛りまで水を加えて混合する。

溶液Vの1 смは0.00005 gのニッケルを含む。

2.1.3. 分析の実施

試料0.5 gを容量200−250 смのビーカーに入れ、硫酸（1:4）30 смで中等度に加熱して溶解し、滴下で硝酸を加えて泡立ちが止まるまで酸化する。冷却後、100−120 смの水で溶解する場合は、溶液を容量250 смのメスフラスコに移し、冷却して目盛りまで水を加え、混合する。

溶液は乾いたろ紙でろ過して容量250 смのフラスコに受け、最初の2回分のろ液は捨てる。溶液のアリコート2分（各25 см）を容量100 смのメスフラスコに入れ、攪拌を続けながら各メスフラスコに順次、クエン酸溶液20 см、塩酸（1:4）5 см、臭化カリウムおよび臭素酸カリウム溶液10 смを加え、2−3分後にアンモニア溶液（3:2）25 смを加える。混合後ただちに20 °Cまで冷却する。

一方のフラスコにはジメチルグリオキシム溶液1 смを、他方にはエタノール1 смを加える。溶液を目盛りまで水で満たして十分に混合する。着色した溶液の光学濃度を、波長530 nmで分光光度計により、または通過帯が530−550 nmの最大を有する光フィルターを装着した写真電気比色計で25分間測定する。

対照溶液にはジメチルグリオキシムを除くすべての試薬を含む試料溶液のアリコートを用いる。

分析結果は、検量線または試料と組成が近く、分析のすべての段階を経た標準試料との比較法により算出する。

2.1.4. 検量線の作成

2.1.4.1. ニッケルの質量分率が0,01−0,05%の場合。

容量250 смの7つのビーカーにそれぞれ0.5 gのカルボニル鉄を入れる。うち6つには標準溶液Vをそれぞれ0.5、1.0、2.0、3.0、5.0、6.0 смの量で加える。これはそれぞれ0.000025、0.000050、0.000100、0.000150、0.000250および0.000300 gのニッケルに相当する。7番目のビーカーは対照溶液の調製用とする。以降の分析は項目 2.1.3. に示すとおり行う。

2.1.4.2. ニッケル質量分率 0,05−0,50% の場合 容量250 cm³のビーカー7個にそれぞれ0.5 gのカルボニル鉄を入れる。うち6個には標準溶液Bをそれぞれ2、5、10、15、20、30 cm³ずつ加える。これはそれぞれニッケル0.0002、0.0005、0.0010、0.0015、0.0020、0.0030 gに相当する。7番目のビーカーは比較溶液の調製に用いる。その後、分析は項目2.1.3に示す方法で行う。 得られた吸光度の値と対応するニッケル質量に基づき校正曲線を作成する。校正曲線は座標系「吸光度 — ニッケル質量分率」で作成してもよい。 2.2. マンガン質量分率が最大1%の鋼および鋳鉄中のニッケル（0,05−0,50%）の定量 2.2.1. 方法の原理 本法は、アルカリ性媒体中で過硫酸アンモニウムの存在下にジメチルグリオキシムとニッケルが反応して褐赤色の錯体を生成することに基づき、生成した着色溶液の吸光度を波長440 nmで測定する方法である。鉄による干渉は鉄を酒石酸塩錯体に変換することで除去する。 2.2.2. 装置および試薬 - カリウム−ナトリウム酒石酸（ГОСТ 5845–79）、質量濃度200 g/dm³の溶液。 - 水酸化ナトリウム（ГОСТ 4328–77）、質量濃度200 g/dm³の溶液、または水酸化カリウム（ГОСТ 24364–80）、質量濃度250 g/dm³の溶液。 - 過硫酸アンモニウム（ГОСТ 20478–75）、質量濃度30 g/dm³の溶液（新しく調製したもの）。 - ジメチルグリオキシム（ГОСТ 5828–77）、質量濃度10 g/dm³の溶液（50 g/dm³の水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム溶液中に溶かしたもの）。 2.2.3. 分析の実施 試料量は、ニッケル質量分率0,05−0,20%の場合は0.5 g、0,2−0,5%の場合は0.2 gとし、200 cm³容量のビーカーに入れ、項2.1.3に示す方法で溶解する。 溶解後、窒素酸化物を除去するため溶液を沸騰させ、冷却してから容量100 cm³のメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈し混合する。鋳鉄の分析時、あるいはケイ酸が沈殿する場合は、溶液の一部を乾いたろ紙でろ過して乾いたフラスコに移し、初期のろ液は廃棄する。 2つのアリクオート分（各々10 cm^3）を100 cm^3の定容量フラスコに入れ、各フラスコに順に水20 cm^3、酒石酸カリウムナトリウム溶液10 cm^3、水酸化ナトリウム（または水酸化カリウム）溶液10 cm^3、過硫酸アンモニウム溶液10 cm^3を加え、各試薬添加後によく攪拌する。片方のフラスコにジメチルグリオキシム溶液10 cm^3を加える。3〜5分後、内容を目盛りまで水で希釈し混合し、波長440 nmで分光光度計により、または透過最大が430〜450 nmのフィルターを備えた光電比色計により吸光度を測定する。対照溶液にはジメチルグリオキシム以外のすべての試薬を含む被解析溶液のアリクオート分を用いる。 分析結果は、校正曲線に基づくか、被解析試料と組成が近く、すべての工程を通した標準試料との比較法により算出する。 2.2.4 校正曲線の作成 容量250 cm^3のビーカー6個に、試料量に応じてカルボニル鉄を0.5 gまたは0.2 gずつ入れる。うち5つには標準溶液Bをそれぞれ2、3、5、8、12 cm^3添加する（これらはニッケル0.0002、0.0003、0.0005、0.0008、0.0012 gに相当する）。6番目のビーカーは比較用溶液の調製に用いる。以降の操作は項目2.2.3に示す手順に従って行う。 得られた吸光度の値とそれに対応するニッケル質量の値により校正曲線を作成する。校正曲線は次の座標系で作成して差し支えない：吸光度 — ニッケル質量分率。 2.3 マンガンを二酸化物として除去する操作（マンガン質量分率が1%を超える鋼および鋳鉄中のニッケル（0.05–0.50%）の定量の場合） 0.5 gまたは0.2 gの試料を250 cm^3のビーカーに入れ、加熱しながら硫酸（1:4希釈）30 cm^3で溶解する。溶解後、溶液の発泡が止まるまで硝酸を加え、さらに過剰に2–3 cm^3加える。溶液を沸騰させ、ビーカーの壁を水で洗い、硫酸10 cm^3を加えて硫酸の蒸気が立つまで蒸発させる。得られた塩を加熱して100 cm^3の水に溶かす。溶液に臭素酸カリウム1 gを加え、沸騰させて5分間煮沸する。 溶液を冷却し、250 cm^3の定容量フラスコに移し、水で目盛りまで希釈して混合する。乾いた緻密なフィルターを用いて乾いたフラスコにろ過し、最初のろ液は捨てる。 アリコート部（25 cm^3）を容量250 cm^3のビーカーに入れ、塩酸を5–10 cm^3加えて加熱蒸発し、濃硫酸の蒸気が立つまで煮詰める。塩酸による処理をさらに2回行う。溶液を濃硫酸の蒸気が立つまで煮詰め、塩酸1 cm^3と水10 cm^3を加え、加熱して塩類を溶かす。溶液を冷却して容量100 cm^3の容量フラスコに移す。以後の分析は項目2.2.3に従って行う。 2.4 結果の処理 2.4.1 ニッケルの質量分率（％）は次の式により計算する。 （式） ここで m — グラフより求めた試料中のニッケルの質量、g； m1 — 試料の秤量質量、g。 2.4.2 ニッケル質量分率の測定精度の基準および精度管理の規範は表に示す。 2.4.3 本法は炭素鋼および非合金鋳鉄の品質評価で意見の相違がある場合に適用する。 3. ニッケルの重量分析法 3.1 方法の本質 本法は、酒石酸存在下のアンモニア性媒体でジメチルグリオキシムによりニッケルを沈殿させ、鉄を抱合させる（除去する）ために酒石酸を用い、得られた沈殿をニッケル酸化物またはニッケルジメチルグリオキシムとして秤量することに基づく。 3.2 装置および試薬 - 温度調節精度±10 °CのタイプСНОЛの電気炉。 - 温度調節精度±10 °CのタイプСНОЛの乾燥器（ラボ用乾燥槽）。 - ГОСТ 25336–82 に準拠したデシケーター。 - ГОСТ 3118–77 または ГОСТ 14261–77 に規定の塩酸、希釈倍率 1:20 および 1:1。 - ГОСТ 4461–77 または ГОСТ 11125–84 に規定の硝酸。 - ГОСТ 3760–79 に規定のアンモニア水、希釈倍率 1:1 および 1:100。 - ГОСТ 5817–77 に規定の酒石酸、質量濃度 500 g/dm^3 の溶液。 - ГОСТ 3652–69 に規定のクエン酸（モノハイドレートおよび無水）、質量濃度 250 g/dm^3 の溶液。 - ГОСТ 19522–74 に規定のチオシアン酸アンモニウム、質量濃度 50 g/dm^3 の溶液。 - ГОСТ 18300–87 に規定の精製エチルアルコール（エタノール）。 - ГОСТ 5828–77 に規定のジメチルグリオキシム：試薬1 gをエチルアルコール100 cm^3に溶かす。 3.3 分析の実施 秤量した鋼または鉄の試料（2 g）を容量400–500 cm^3のビーカーに入れ、塩酸（1:1）を40–50 cm^3加え、穏やかに加熱して溶解する。 試料が溶解した後、溶液の発泡が止まるまで滴下で硝酸を加え、さらに過剰に2–3滴加える。 溶液を乾くまで蒸発させる。乾いた残渣に塩酸（1:1）10 cm^3を加え、再び乾くまで蒸発させ、冷却する。 冷却後、乾留物に塩酸（1:1）を10 cm^3加え、塩類が溶けるまで加温し、続いて熱湯100 cm^3を加えてろ過する（ケイ酸やグラファイトの沈殿が生じた場合）。ろ紙は「白い帯」フィルターを用いる。沈殿を含むろ紙は、鉄イオンが完全に除去されるまで（ローダン化アンモニウムによる反応で確認）希塩酸（1:20、加熱）で数回洗浄する。沈殿を含むろ紙は破棄する。 ろ液を300–350 cm^3にまで希釈し、酒石酸溶液を40 cm^3、またはクエン酸溶液を20 cm^3加え、アンモニア溶液で弱い臭気が出るまで慎重に中和してから、撹拌を続けながらジメチルグリオキシム溶液を10 cm^3加える。 ジメチルグリオキシムによるニッケル沈殿を含む溶液を60–70 ℃まで加温し、温所で2–3時間静置した後、「白い帯」フィルターでろ過する。 ビーカーはろ紙の上で冷たいアンモニア溶液（1:100）で2–3回洗い、沈殿を含むろ紙も同じ溶液で1–2回洗浄する。ろ紙上の沈殿は、30 cm^3の熱塩酸（1:1）で溶解し、熱水で5–6回洗浄して、ろ液と洗浄液を沈殿を作ったビーカーに回収する。その後、前記と同様にニッケルの再沈殿を行う。 洗浄したジメチルグリオキシムニッケル沈殿をろ紙ごと別の軽く湿らせたろ紙で包み、あらかじめ800 ℃で恒量まで焼成し秤量した耐火るつぼ（陶製るつぼ）に入れる。沈殿を含むろ紙はるつぼ内で乾燥させ、発火を避けつつ軽く灰化した後、電気炉で650–700 ℃で恒量になるまで灰化する。るつぼと沈殿をデシケーターで冷却して秤量する。分析と同時に、試薬の汚染について対照試験を行う。 ニッケルの定量は（鋼中のニッケル質量分率が0.2%未満の場合）ジメチルグリオキシムニッケル沈殿の乾燥秤量で終えることが許される。この場合、沈殿は予め乾燥し恒量にしたガラスろつぼ（№3）にろ過する。ビーカーの壁面と沈殿はアンモニア溶液（1:100）で洗い、温水で5–6回洗う。沈殿を含むろつぼを乾燥器に入れ、110–120 ℃で恒量になるまで乾燥し、デシケーターで冷却して秤量する。分析と同時に、試薬の汚染に関する対照試験を行う。 3.4 結果処理 3.4.1 ニッケルの質量分率 (W_Ni, %) は次式で求める。 [式] ここで m1 — ニッケル一酸化物またはジメチルグリオキシムニッケルの沈殿を含むるつぼの質量（g）; m2 — 沈殿を含まないるつぼの質量（g）; m3 — 対照試験の沈殿を含むるつぼの質量（g）; m4 — 対照試験の沈殿を含まないるつぼの質量（g）; 係数はジメチルグリオキシムニッケルからニッケルへ換算する場合0.2032、酸化ニッケルからニッケルへ換算する場合0.7858; m — 試料の秤量質量（g）。 3.4.2 ニッケルの質量分率の精度基準および精度管理の規格は表に示す。 4. 原子吸光法によるニッケルの定量 4.1 方法の本質 本法は、分析溶液を空気―アセチレン火炎に噴霧して生成する自由原子ニッケルが共鳴線を吸収する程度を測定することに基づく。 4.2 装置および試薬 - 原子吸光分光光度計。 - ニッケル測定用ホローカソードランプ（陰極空洞ランプ）。 - 溶解アセチレンおよび気体アセチレン（ГОСТ 5457–75）。 - 圧縮空気供給用コンプレッサーまたは圧縮空気ボンベ。 - 塩酸（ГОСТ 3118–77 または ГОСТ 14261–77）、希釈1:1。 - 硝酸（ГОСТ 4461–77 または ГОСТ 11125–84）。 - ラジオ技術用カーボニル鉄（ГОСТ 13610–79）。質量濃度50 g/dm^3の溶液の調製法：50 gのカーボニル鉄を塩酸（1:1）400 cm^3に溶かし、発泡が止まるまで硝酸を少滴ずつ加え、湿った塩類になるまで蒸発、塩酸40–50 cm^3を加えて再び湿った塩類になるまで蒸発する。この操作を繰り返す。塩類を塩酸（1:1）100 cm^3に溶解し冷却して1 dm^3（1 L）容量のメスフラスコに移し、水で目盛りまで希釈して混合し、中密度ろ紙で濾過する。 - ニッケル（一次標準、ГОСТ 849–70）。 - 標準ニッケル溶液。 溶液A：0.5000 gの金属ニッケルを塩酸10 cm^3および硝酸10 cm^3で溶解し、1 dm^3のメスフラスコに移し冷却後、水で目盛りまで希釈して混合する。溶液Aの1 cm^3は0.0005 gのニッケルを含む。 溶液B（使用直前に調製）：標準溶液Aを20 cm^3取り、容量100 cm^3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^3は0.0001 gのニッケルを含む。 4.3 装置の準備 装置の調整は付属の取扱説明書に従って行う。吸光光度計を共鳴線232 nmに合わせる。ガス供給を開始しバーナーに点火した後、水を火炎中に噴霧して系を洗い、ゼロ点を設定する。 4.4 分析手順 4.4.1 ニッケル質量分率が0.02–0.1%のときは試料として1 g、0.1–0.2%のときは0.5 g、0.2–0.5%のときは0.2 gの鋼または鋳鉄を100 cm^3のビーカーに取り、塩酸15 cm^3と硝酸5 cm^3を加えて加熱して溶解する。溶液を完全に乾かして冷却し、塩酸5 cm^3、蒸留水20–30 cm^3を加え、塩類が溶けるまで加熱する。冷却した溶液を容量100 cm^3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。溶液は乾いた「白い帯」フィルターで濾し、最初の2分画のろ液は捨てる。ブランク試験用には、容量100 cm^3のメスフラスコにカーボニル鉄溶液を加え、すべての分析工程を同様に行う。 まずブランク試験溶液を火炎に噴霧し、その後、ニッケル含有率の増加順に分析溶液を噴霧して、それぞれの溶液で安定した値が得られるまで続ける。各分析溶液を導入する前に系を洗浄するために水を噴霧し、ゼロ点を確認する。 各試験溶液の光学吸光度の平均値からブランク試験の光学吸光度の平均値を差し引く。ニッケルの質量は作成した校正曲線から求める。 4.4.2 校正曲線の作成 容量100 cm^3のメスフラスコを7本用意し、試料の秤量に応じてそれぞれにカーボニル鉄溶液を20、10または4 cm^3ずつ入れる。別に6本のフラスコには標準溶液Bをそれぞれ1.5、3.0、5.0、7.0、10.0、12.5 cm^3ずつ順次添加する。これらはそれぞれニッケル質量0.00015、0.00030、0.00050、0.00070、0.00100、0.00125 gに相当する。7本目はブランク試験用とする。各フラスコの内容を水で目盛りまで希釈して混合し、以後の分析は項目4.4.1に従って行う。 各溶液で得られた光学吸光度と対応するニッケル質量の値から校正曲線を作成する。 4.5 結果の処理 4.5.1 ニッケルの質量分率 (W_Ni, %) は次式で求める。 [式] ここで m — 校正曲線から求めた試料中のニッケル質量（g）; m0 — 試料の秤量質量（g）。 ニッケルの質量分率の精度基準および精度管理の規格は表に示す。