ГОСТ 23687.2-79

ГОСТ 23687.2−79 銅ベリリウム合金。マグネシウム、鉄、アルミニウム、ケイ素、鉛の分光法（変更第1号付）

ГОСТ 23687.2−79

グループ В59

ソビエト連邦国家規格

銅ベリリウム合金

マグネシウム、鉄、アルミニウム、ケイ素、鉛の分光法による定量

Alloy of copper-beryllium. Spectral method of the determination of magnesium, iron, aluminium, silicon, lead

ОКСТУ 1709*
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* 追加導入、変更第1号。

施行日 1980−07−01

1979年6月6日付ソ連国家規格委員会決議 N 2050 により、有効期間は 1980.07.01 から 1985.07.01 までと定められた。*

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* 有効期間の制限はロシア国立規格局（Госстандарт России）1992年10月21日付決議 N 1421 により解除された（ИУС N 1, 1993年）。— データベース作成者注。

変更第1号は、ソ連国家規格委員会の1984年9月27日付決議 N 3334 により承認され、1985年4月1日から施行された。

変更第1号は、ИУС N 12, 1984年の本文に基づきデータベース作成者により反映された。


本標準は、銅ベリリウム合金中のマグネシウム、鉄、アルミニウム、ケイ素（各元素の質量分率 0.01〜0.7% の範囲）および鉛（鉛の質量分率 0.001〜0.03% の範囲）を定量するための分光法を規定する。

本法は、試料をあらかじめ酸化して炭粉と混合し、炭素電極中の直流アークでスペクトルを励起することに基づく。スペクトルは中分散の石英分光器で分光写真板に記録する。分析は「三つの標準試料」法により行う。

1. 一般要求

1.1. 分析方法の一般要求事項 — ГОСТ 23685–79 に準ずる。

2. 装置、材料および試薬

石英分光器 型式 ИСП-30。

マイクロフォトメーター。

直流アーク電源（20 A、300 V）。

分析天秤 型式 АДВ-200（ГОСТ 24104–80 に準拠）。
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* ロシア連邦では ГОСТ 24104–2001 が有効である。— データベース作成者注。

振動式すりつぶし装置（振動子 ИВ-19 を基にしたもので、粉末すりつぶし用の銅製容器と球のセットを備え、所定の手順で承認された技術文書に従って製作されたもの）。

ムッフル炉 型式 МП-2。

炭素電極用卓上旋盤 型式 16 ТО2П（炭素電極製作用）。

電気加熱板（ГОСТ 14919–83 に準拠）。

陶磁器るつぼ（ГОСТ 9147–80）、容量 15〜30 cm³。

分光用炭材 種類 С-3、В-3、ОСЧ 7−3。

電極：上電極は旋盤で小径基部が 2 mm の切り落とし円錐状に研削し、下電極はクラテール（陥没部）寸法 3.2×1.5 mm のカップ形に製作する（図面参照）。

炭粉 ОСЧ 7−4。

分光写真板 タイプ2、ЭС。

プラチナ皿（ГОСТ 6563–75）。

超純硝酸（ГОСТ 11125–78）。
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* ロシア連邦では ГОСТ 11125–84 が有効である。— データベース作成者注。

酸化アルミニウム（無水、アルミナ）。

ベリリウム水酸化物。

酢酸（ГОСТ 61–75）。

超純塩酸（ГОСТ 14261–77）、1:1 に希釈。

クロロホルム。

ベリリウム酸化物の調製：ベリリウム水酸化物 400 g を耐熱ビーカー（容量 2000 cm³）に入れ、酢酸 1500 cm³ を加えて溶解する。約 300 cm³ の酢酸を加え、ガラス棒で 30 分間断続的に攪拌する。激しい反応が収まったら残りの酢酸を 300 cm³ ずつ分注する。得られた混合液を加熱して酢酸ベリリウムの結晶を生成させ、冷却する。析出した結晶はブッフナーろうとを用いて減圧ろ過する。

酢酸ベリリウムはろうとから溶解に用いたビーカーに移し、酢酸800 см³を加えて撹拌し加熱する。これによりベリリウムの水酸化物のさらに完全な溶解と、得られた酢酸ベリリウムの洗浄が行われる。冷却後に析出した結晶を減圧ろ過し、再び同じビーカーに移す。酢酸ベリリウムの結晶をクロロホルム1000 см³で溶かし、二重「ブルーリボン」フィルターで減圧ろ過する。ろ液はすり合わせ栓付きフラスコに移す。ろ液の一部を（ろうとの容量の3分の1程度まで）石英製分液ロートに入れ、塩酸（1:1に希釈）で不純物の抽出を行う。抽出は有機相：水相＝5:1の相比で行い、分液ロートを強く振って3–5分間、これを7回繰り返す。有機相を200 см³ずつ取り、イオン交換で浄化した水で同じ相比で3回洗浄し、容量1000–2000 см³の石英フラスコに移してクロロホルムが揮発するまで蒸発濃縮する。 得られた酢酸ベリリウムを加熱下で硝酸500 см³に溶かす。溶液をプラチナ皿に移し、電気加熱板で乾燥するまで蒸発濃縮する。その後皿をムッフル炉に入れ、900 °Cで2時間焼成する。得られたベリリウム酸化物をポリエチレン容器に移す。 二酸化ケイ素 — ГОСТ 9428–73 に準拠。 三酸化鉄 — ГОСТ 4173–77 に準拠。 酸化マグネシウム — ГОСТ 4526–75 に準拠。 銅は M-0、M-1 級 — ГОСТ 859–78*（СТ СЭВ 226–75）。 ______________ * ロシア連邦では ГОСТ 859–2001 が有効である — データベース作成者注。 酸化銅（銅の酸化物）：金属銅を硝酸で溶解し、600–700 °Cで焼成する。 酸化鉛 — ГОСТ 9199–77 に準拠。 希釈用混合物（ベリリウム10質量%・銅90質量%）：酸化ベリリウムと酸化銅を振動乳鉢（または振動粉砕機）で40–50分間すり潰す（手作業の場合は90–120分）。 現像液は二つの溶液から成る。 溶液1: - メトール（ГОСТ 25664–83）: 2 g - ヒドロキノン（パラジオキシベンゼン、ГОСТ 19627–74）: 10 g - 無水亜硫酸ナトリウム（亜硫酸ナトリウム、ГОСТ 195–77）: 52 g - 臭化カリウム（ГОСТ 4160–74）: 2 g - 水：全量を1000 см³にするまで 溶液2: - 無水炭酸ナトリウム（ГОСТ 83–79）: 44 g - 水：全量を1000 см³にするまで 現像時には溶液1と2を等量混合して用い、現像は20 ± 1 °Cで行うこと。 定着液（組成）: - チオ硫酸ナトリウム（натрий серноватистокислый、СТ СЭВ 223–75）: 300 g - 塩化アンモニウム（ГОСТ 3773–72）: 60 g - 無水亜硫酸ナトリウム（ГОСТ 195–77）: 45 g - 水：全量を1000 см³にするまで 他のコントラストの良い現像液の使用も許容される。 （改正版、Изм. N 1 により修正） 3. 分析の準備 3.1 試料の準備 合金試料約1 g を秤量し、硝酸で溶解して加熱により乾燥し、700–800 °Cのムッフル炉で15–20分間焼成する。得られた混合物を炭粉（炭粉末）と質量比2.5:1で振動すり潰し機で10–15分間混合する。手作業の場合はすり潰し時間は20–30分とする。 合金中のマグネシウムの質量分率が0.3%を超える場合は、得られた酸化物をまず希釈混合物で5倍に希釈してから炭粉と混合する。 3.2 校正標準試料の作成 校正標準試料は酸化銅と酸化ベリリウムを基に作成する。主要校正標準試料の組成および作製法は表1、作業用校正標準試料は表2に示す。 表1 （列見出し） - 試薬名 - 酸化物から金属への換算係数 - 焼成温度, °C - 酸化物質量, g - 元素の質量分率, %（金属総和に対して） （内容） - 酸化銅: 係数 0.7989, 焼成温度 600 °C, 質量 9.7259 g, 質量分率 77.7% - 酸化ベリリウム: 係数 0.3603, 焼成温度 900 °C, 質量 2.7753 g, 質量分率 10.0% - 酸化マグネシウム: 係数 0.6031, 焼成温度 900 °C, 質量 0.4974 g, 質量分率 3.0% - 酸化鉄: 係数 0.6994, 焼成温度 800 °C, 質量 0.4289 g, 質量分率 3.0% - 酸化アルミニウム: 係数 0.5292, 焼成温度 1000–1100 °C, 質量 0.5669 g, 質量分率 3.0% - 二酸化ケイ素: 係数 0.4674, 焼成温度 1000–1100 °C, 質量 0.6419 g, 質量分率 3.0% - 酸化鉛: 係数 0.9283, 焼成温度 250 °C, 質量 0.0323 g, 質量分率 0.3% 表2 （列見出し） - 作業用校正標準試料番号 - 試料中の不純物の質量分率, %（金属総和に対して） - マグネシウム、鉄、アルミニウム、ケイ素 - 鉛 - 作製法 - 希釈元の標準試料番号 - 希釈元標準試料の質量, g - 希釈用混合物の質量, g （内容） - （基本）: Mg, Fe, Al, Si = 0.010% ; Pb = 0.001% ; 希釈元番号 3 ; 希釈元質量 2.0030 g ; 希釈混合物 18.0 g - 2: Mg,Fe,Al,Si = 0.030% ; Pb = 0.003% ; 希釈元番号 4 ; 希釈元質量 2.0089 g ; 希釈混合物 18.0 g - 3: Mg,Fe,Al,Si = 0.100% ; Pb = 0.010% ; 希釈元番号 4 ; 希釈元質量 8.0358 g ; 希釈混合物 16.0 g - 4: Mg,Fe,Al,Si = 0.300% ; Pb = 0.030% ; 希釈元 = 主要校正標準試料 ; 希釈元質量 3.1341 g ; 希釈混合物 27.0 g 主要校正標準試料のすべての成分は振動すり潰し機で30–40分間混合する。手作業の場合は90–120分間すり潰す。作業用校正標準試料は主要校正標準試料を希釈用混合物で段階希釈して作成し（希釈は金属総和に対する不純物含有量に基づいて計算）、炭粉と質量比2.5:1で振動すり潰し機で30–40分混合する（手作業の場合は90–120分）。校正標準試料は密閉されたポリエチレン容器、ガラス瓶またはビュッシェに保管する。保存期間は製造日から1年。 4. 分析の実施 分析試料および校正標準試料を電極にしっかりと充填する。分析試料を充填した電極が陽極として使用される。スペクトルの撮影はスペクトログラフ ИСП-30 で次の条件下で行う。 - 電流: 10–12 A - 露光時間: 60 s - 入射スリット: 10–12 μm - 電極間距離: 2.5 mm - 写真乾板: СП-2、ЭС - 照明系: 三レンズ式 中間絞りは300.0 nm付近の背景の黒化度が0.3–0.4単位になるよう選ぶ。各試料および校正標準試料について3スペクトルずつを乾板に撮影する。 5. 結果の処理 5.1 現像後の写真乾板を標準条件で定着し、マイクロフォトメーターで光密度測定を行う。測定する分析元素の分析線、比較線および測定濃度範囲は表3に示す。 表3 （列見出し） - 測定元素 - 分析線, nm - 比較線（銅）, nm - 測定濃度範囲, % （内容） - マグネシウム: 277.98 nm、比較線 276.89 nm、濃度範囲 0.01–0.3% また 288.31 nm 対 276.89 nm で 0.03–0.3% - 鉄: 259.96 nm 対 263.00 nm で 0.01–0.3% また 258.59 nm 対 263.00 nm で 0.03–0.3% - アルミニウム: 308.22 nm 対 297.88 nm で 0.01–0.3% また 266.04 nm 対 276.89 nm で 0.03–0.3% - ケイ素: 251.61 nm 対 263.00 nm で 0.01–0.3% また 243.52 nm 対 240.01 nm で 0.03–0.3% - 鉛: 283.31 nm 対 276.89 nm で 0.001–0.03% 校正標準試料のスペクトルの光密度測定結果から、座標系（横軸：元素の質量分率の常用対数、縦軸：分析線と比較線の光密度差 ΔD）で校正曲線を作成する。ここで横軸は校正標準試料中の当該元素の質量分率の対数（log10）、縦軸は分析線と比較線の光密度差の平均値（校正標準試料について取得した3スペクトルの差の平均）である。 校正曲線と試料のスペクトル光密度測定結果から、各元素の質量分率を求める。分析結果の相対標準偏差は 0.15 である。 求める元素の質量分率（パーセント、1% ベリリウム当たり）X は次の式で求める（原文の式参照）。 ここで - Wi — 合金中の求める元素の質量分率, % - WBe — 合金中のベリリウムの質量分率, %。