ГОСТ 23859.6-79
ГОСТ 23859.6−79 耐熱青銅。ニッケルの測定方法(改正 N°1, 2付き)
ГОСТ 23859.6−79
グループ B59
州間規格(Межгосударственный стандарт)
耐熱青銅
ニッケルの測定方法
Bronze fire-resistance. Method for the determination of nickel
ОКСТУ 1709
施行日 1981−01−01
1979年10月16日付ソ連国家基準委員会決議第3937号により、施行日は1981年1月1日と定められた。
有効期間の制限は、州間規格・計量・認証審議会の議事録 N°5−94 により解除された(IУС 11−12−94)。
改訂版(改正 N°1、N°2)――1985年6月、1990年3月承認(IУС 9−85、7−90)。
本規格は、耐熱銅合金中のニッケルを、比色法(質量分率ニッケル 0.005〜0.9% の範囲)および滴定法(質量分率ニッケル 0.4〜0.9% の範囲)で定める方法を規定する。
(改訂文、改正 N°2)。
1. 一般要件
1.1. 分析方法の一般要件は ГОСТ 25086−87 に従い、補足は ГОСТ 23859.1−79 第1章 を参照する。
(改訂文、改正 N°2)。
ニッケルの比色法(フォトメトリック法)
本法は、ニッケルがジメチルグリオキシム(ジアセチルジオキシム)とアルカリ性中で酸化剤の存在下に有色錯体を形成することを利用し、生成した有色溶液の光学濃度を測定することに基づく。
2. 装置、試薬および溶液
フォトエレクトロカラーリメーターまたは分光光度計。
硝酸(ГОСТ 4461−77)、1:1 に希釈したもの。
硫酸(ГОСТ 4204−77)、1:1 に希釈したもの。
酒石酸(ГОСТ 5817−77)、溶液 200 g/dm^3。
フッ化水素酸(ГОСТ 10484−78)。
水酸化カリウム(ГОСТ 9285−78)、溶液 200 g/dm^3 および 50 g/dm^3。
過硫酸アンモニウム(ГОСТ 20478−75)、溶液 30 g/dm^3、調製は使用直前に行うこと。
ジアセチルジオキシム(ジメチルグリオキシム)(ГОСТ 5828−77)、溶液 10 g/dm^3 を KOH 50 g/dm^3 溶液中に溶かしたもの。
ニッケル(規格 H0)。
標準ニッケル溶液。
溶液A:金属ニッケル1 gを20 cm^3 硝酸に溶解し、亜硝酸ガス(NOx)を煮沸で除去する。溶液を容量フラスコ(1 dm^3)に移し、水で定容して混合する。溶液Aの1 cm^3 はニッケル0.001 g を含む。
溶液B:溶液Aの10 cm^3 を100 cm^3 容量フラスコに移し、水で定容して混合する。溶液Bの1 cm^3 はニッケル0.0001 g を含む。
第2節(改訂文、改正 N°1、N°2)。
3. 分析の実施
3.1. クロムを含む青銅の場合
青銅試料1 gを白金皿に入れ、10 cm³硝酸、2 cm³フッ化水素酸を加えて加熱しながら溶解する。次に5 cm³硫酸を加え、溶液を濃縮して硫酸の白煙が出始めるまで蒸発させる。残渣を冷却し、皿の壁面を水で洗い流してから再び硫酸の白煙が出始めるまで濃縮する。冷却後、残渣を加熱して水に溶解する。溶液を冷却し、300 cm³容量のビーカーに移し、水で150 cm³の容積まで希釈し、ГОСТ 23859.1−79に従って電解法で銅を除去する。
電解液を60–70 cm³まで濃縮し、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する。
溶液のアリクオート部(表参照)を100 cm³容量のメスフラスコに取り、攪拌を続けながら10 cm³酒石酸溶液、20 cm³水酸化カリウム溶液(200 g/dm³)、10 cm³ジメチルグリオキシム溶液、10 cm³過硫酸アンモニウム溶液を加え、目盛りまで水で満たして混合する。
表 — アリクオートおよび対応する試料質量
- ニッケル質量分率, %:0.005〜0.2(含む)
- 採取するアリクオート体積:20 cm³
- アリクオートに相当する試料質量:0.2 g
- ニッケル質量分率, %:0.2を超え0.9まで
- 採取するアリクオート体積:5 cm³
- アリクオートに相当する試料質量:0.05 g
吸光度は15分後に445 nmで分光光度計、あるいは青色フィルターを用いた光電色彩計で光路長1 cmのキュベットを用い、ジメチルグリオキシムを添加しない同一溶液と比較して測定する。
(改訂版、改正 N 1, 2)
3.2 クロムを含まない青銅の場合
青銅試料1 gを300 cm³容量のビーカーに入れ、時計皿で覆い、15 cm³硝酸を加えて注意深く加熱して溶解する。溶解後、皿とビーカーの壁を水で洗い、沸騰して窒素酸化物を除去する。次に溶液を水で150 cm³の容積まで希釈し、4 cm³硫酸を加えて、ГОСТ 23859.1−79に従って電解法で銅を除去する。
電解液を60–70 cm³まで濃縮した後、3.1項の指示に従って処理する。
3.3 校正曲線の作成
容量100 cm^3のメスフラスコに、標準ニッケル溶液Bを順に0、1.0、2.0、3.0、4.0および5.0 cm^3ずつ移し、目盛り20 cm^3まで水で希釈し、酒石酸(ワイン酸)溶液を各々10 cm^3加え、以降は3.1項に示すとおりに処理する。
3.2、3.3.(改訂版、改正 №1)。
4. 結果の処理
4.1. ニッケルの質量分率(w(Ni))を百分率で次の式により計算する(式図参照)。
ここで ... — 校正曲線により求めたニッケルの質量、g;
… — 溶液のアリコート分に対応する秤量、g。
4.2. 3回の平行測定の結果の差は、収束性指標(r、収束性の指標)によって求められる許容差の値を超えてはならない。許容差は次の式により計算する(式図参照)。
ここで w — 合金中のニッケルの質量分率、%。
(改訂版、改正 №2)。
4.3. 異なる2つの試験所で得られた分析結果の差、または同一試験所で異なる条件下で得られた2つの分析結果(再現性指標 R)については、次の式により求められる値を超えてはならない(式図参照)。
ここで w — 合金中のニッケルの質量分率、%。
4.4. 分析結果の精度管理は、耐熱(クロム含有)青銅の国家標準試料、あるいは添加法、または ГОСТ 25086–87 に従った原子吸光法で得られた結果との比較によって行う。
4.3、4.4.(追加、改正 №2)。
滴定法によるニッケルの定量
本法は、アンモニア性溶液中でジメチルグリオキシムにより、クエン酸または酒石酸の存在下において難溶性の内包錯体としてニッケルを沈殿させ、指示薬としてエリオクロムブラックTまたはムレキシドを用いるキレート滴定(複合体化滴定)によりニッケルを定量することに基づく。
5. 試薬および溶液
- 硝酸:ГОСТ 4461–77、および1:1希釈液。
- 塩酸:ГОСТ 3118–77、および1:1希釈液。
- 硫酸:ГОСТ 4204–77、1:1希釈液。
- 溶解用酸混合液:濃硝酸1部と濃塩酸3部を混合する(王水)。
- 酒石酸:ГОСТ 5817–77、溶液 100 g/dm^3。
- クエン酸:ГОСТ 3652–69、溶液 100 g/dm^3。
- アンモニア水:ГОСТ 3760–79。
- エチルアルコール(精留):ГОСТ 18300–87。
- ジメチルグリオキシム:ГОСТ 5828–77、アルコール溶液 10 g/dm^3。
- 塩化アンモニウム:ГОСТ 3773–72。
- 硫酸アンモニウム:ГОСТ 3769–78。
- 過酸化水素:ГОСТ 10929–76。
エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩 2水和物(トリロンB、N,N,N',N'-テトラ酢酸の二ナトリウム塩) — ГОСТ 10652–73 に準拠;0.02 mol/dm³ 溶液:7.44 g のトリロンB を 500 cm³ の水に溶かし、溶液を 1 dm³ の容量フラスコに移し、目盛りまで水で希釈する。
水酸化ナトリウム — ГОСТ 4328–77 に準拠、200 g/dm³ 溶液。
メチルレッド指示薬、アルコール性溶液 1 g/dm³。
エリオクロムブラック T(飽和水溶液)。
pH 10 の緩衝溶液:570 cm³ のアンモニア溶液に 70 g の塩化アンモニウムを加え、1 dm³ になるまで水で希釈する。*
________________
* 原文どおり(注記「КОДЕКС」)。
硫酸マグネシウム — ГОСТ 4523–77 に準拠、0.02 mol/dm³ 溶液:4.93 g の硫酸マグネシウムを 500 cm³ の水に溶かし、溶液を容量 1 dm³ のメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈する。
ムレキシド(塩化ナトリウムとの混合物 1:100)。
ニッケル標準品(марки НО*) — ГОСТ 849–97 。
________________
* 原文どおり(注記「КОДЕКС」)。
ニッケルの標準溶液:1 g のニッケルを容量 250 cm³ のビーカーに入れ、20 cm³ の塩酸(1:1)と 10 cm³ の過酸化水素を少しずつ加えて溶解する。溶解後、過酸化水素の過剰を分解するために溶液を 1 分間沸騰させ、冷却して 1 dm³ のメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈し混合する。
1 cm³ のこの標準溶液は 0.001 g のニッケルを含む。
5.1 トリロンB 溶液のニッケルに対する質量濃度の設定
500 cm³ 容量のビーカーまたはフラスコに標準ニッケル溶液を 10 cm³ 取り、160–170* cm³ まで水で希釈し、その後 6.1 または 6.2 の手順に従う。
__________________
* 原文どおり(注記「КОДЕКС」)。
5.2 トリロンB 溶液の質量濃度(g のニッケル/1 cm³ 溶液、6.1 の滴定用)は次式で求める。
(式)
ここで
m — 滴定に用いるアリコート部に含まれるニッケルの質量、g;
V — 質量濃度を設定するトリロンB 溶液の体積、cm³;
V_Mg — トリロンB の滴定に要した硫酸マグネシウム溶液の体積、cm³;
K — トリロンB 溶液の質量濃度に対する補正係数。
5.3 トリロンB 溶液の質量濃度に対する補正係数 K の設定
500 cm³ 容量のビーカーまたはフラスコにビュレットからトリロンB 溶液を 10 cm³ 取り、100–120 cm³ の水、2–3 滴のメチルレッド、1 滴の水酸化ナトリウム溶液、4 cm³ の緩衝溶液、4–5 滴のエリオクロムブラック T を加え、溶液を 200 cm³ まで水で希釈し、硫酸マグネシウム溶液で滴定し、青緑色からピンク〜紫色へ変色する点を終点とする。
補正係数 K は次式で計算する。
(式)
ここで
V0 — 滴定に取ったトリロンB 溶液の体積、cm³;
V1 — 滴定に要した硫酸マグネシウム溶液の体積、cm³。
5.4 トリロンB 溶液の質量濃度(6.2 の滴定用、g のニッケル/1 cm³ 溶液)は次式で求める。
(式)
ここで
m — 滴定に用いるアリコート部に含まれるニッケルの質量、g;
V — 滴定に消費したトリロンB 溶液の体積、cm³。
注記:トリロンB の質量濃度は、ニッケルによってだけでなく、国家標準試料(耐熱性(クロム含有)青銅)によって設定することも許される。
(第5章は改訂版、改訂 N°2)。
6. 分析の実施
秤量した青銅試料(2 g)を 300 cm³ 容量のビーカーに入れ、40 cm³ の酸混合液を加えて加熱し溶解する。試料溶解後、30 cm³ の硫酸(1:1)を加え、溶液を硫酸の白煙が出始めるまで濃縮する。残液を冷却し、注意して 5 cm³ の硝酸(1:1)を加え、150 cm³ まで水で希釈し、ГОСТ 23859.1−79 に従って電解を行う。電解終了後、電極を電解液上部で少量の水で洗う。溶液を加熱して約 30 °C にし、5 cm³ の酒石酸(またはクエン酸)溶液を加え、アンモニア溶液で弱アルカリ性(pH 10)に中和し、指示薬紙で確認してさらに 2–3 滴過剰にする。次に 5–6 cm³ のジメチルグリオキシム(ディメチルグリオキシム)溶液を加え、温浴で 10 分間保持し、良好な沈殿形成のために硫酸アンモニウム 1 g を加える。沈殿を冷却し、中程度のろ紙で濾過して沈殿を回収し、濾液は 8 回、温水で洗浄する(洗浄水 1 dm³ 当たり 5 cm³ のアンモニアを添加)し、最後に温水で 2 回洗い、洗浄水の噴流で沈殿をほぐすようにする。
6.1 エリオクロムブラック T 指示薬による滴定
ろ紙の沈殿を沈殿を作ったビーカーに水で洗い戻し、10 cm³ の熱い塩酸(1:1)で溶解する。ろ紙は 2–3 回熱水で洗って破棄する。沈殿溶液を完全に溶解するまで加熱し、室温に冷却して 160–170 cm³ まで水で希釈する。トリロンB 溶液を 15 cm³ 加え、2–3 滴のメチルレッドを加え、水酸化ナトリウム溶液で中和する(中和の終盤はビュレットから滴下で、ピンク色から黄色へ変わるまで)。4 cm³ の緩衝溶液と 5 滴のエリオクロムブラック T を加え、200 cm³ まで希釈してから硫酸マグネシウム溶液で滴定し、青緑色からピンク〜紫色への変色点を終点とする。
6.2 ムレキシド指示薬による滴定
沈殿をろ紙上で 20–25 cm³ の熱い硝酸(1:1)で溶解して、沈殿を作ったビーカーに移す。ろ紙は 5–6 回熱水で洗って破棄する。溶液を 8–10 分間沸騰させ、ニッケルのジメチルグリオキシム錯体を溶解させ、冷却して 160–170 cm³ まで希釈する。アンモニアを加えて匂いがする程度に(弱アルカリ性)調整し、0.01 g のムレキシドを加えてトリロンB 溶液で滴定し、溶液の黄色が赤紫色へ変わる点を終点とする。
(第6章は改訂版、改訂 N°2)。
7. 結果の処理
7.1 6.1 の滴定によるニッケルの質量分率(%)は次式で計算する。
(式)
ここで
V_tr — 滴定に取ったトリロンB 溶液の体積、cm³;
V_Mg — 硫酸マグネシウム溶液の消費量、cm³;
K — トリロンB のニッケルに対する補正係数、g/cm³;
C — トリロンB 溶液の質量濃度(ニッケルに対する)、g/cm³;
m_sample — 試料の秤量質量、g.
7.2 6.2 の滴定によるニッケルの質量分率(%)は次式で計算する。
(式)
ここで
V_tr — 滴定に消費したトリロンB 溶液の体積、cm³;
C — トリロンB 溶液の質量濃度(ニッケルに対する)、g/cm³;
m_sample — 試料の秤量質量、g.
7.3 3 回の平行試験の結果のばらつきは、許容ばらつき指標(「一致度」指標) 0.04% を超えてはならない。
7.4 異なる二つの試験所、または同一試験所における異なる条件下で得られた二つの分析結果の差(「再現性」指標)は 0.06% を超えてはならない。
7.5 分析結果の精度管理は、国家標準試料(耐熱性(クロム含有)青銅)を用いるか、または ГОСТ 25086–87 に従った比色法または原子吸光法による結果との比較で行う。
(第7章 新設、改訂 N°2)。