ГОСТ 23862.11-79

ГОСТ 23862.11−79 希土類金属およびその酸化物。バナジウム、鉄、コバルト、マンガン、銅、ニッケルの不純物の化学スペクトル法（改正第1号付き）

ГОСТ 23862.11−79

グループ B59

国家間規格

希土類金属およびその酸化物

バナジウム、鉄、コバルト、マンガン、銅、ニッケルの不純物の化学スペクトル法

希土類金属およびその酸化物。バナジウム、鉄、コバルト、マンガン、銅、ニッケルの不純物の化学スペクトル法

МКС 77.120.99
ОКСТУ 1709

施行日 1981−01−01

ソビエト連邦国家規格委員会の1979年10月19日付決定第3988号により施行日は1981.01.01と定められた。

有効期間の制限は、標準化・計量・認証に関する国家間評議会の議事録第7−95号により解除された（ИУС 11−95）。

改訂版（改正第1号）、1985年4月承認（ИУС 7−85）。


本規格は、セリウムおよび二酸化セリウムを除く希土類金属およびその酸化物中の不純物の化学-スペクトル法による定量法を定める。

本法は、不純物を二エチルジチオカルバミン酸塩としてクロロホルムで抽出することによる群別濃縮と、得られた濃縮物のスペクトル分析に基づく。

測定可能な不純物の質量分率の範囲：

バナジウム	от 5·10% до 5·10%
鉄	от 2·10% до 2·10%
コバルト	от 5·10% до 5·10%
マンガン	от 5·10% до 5·10%
銅	от 5·10% до 5·10%
ニッケル	от 5·10% до 5·10%

(改訂版、改正第1号).

1. 一般要求

1.1. 分析法に対する一般要求事項 — ГОСТ 23862.0−79 に従う。

2. 装置、材料および試薬

回折分光器 ДФС-13（格子600線/mm、一次反射で動作、三レンズ照明系）または同等品。

アーク発生器 ДГ-2（追加レオスタット付）または同等品、高周波放電による直流アークの点火に適合したもの。

整流器 250−300 V、30−50 A。

非記録型マイクロフォトメーター 型式 МФ-2 または同等品。

記録型マイクロフォトメーター 型式 G II（記録計 9 1В1付）または同等品。

スペクトルプロジェクター ПС-18 または同等品。

トーション天秤 型式 ВТ-500 または同等品。

アクリル（有機ガラス）製ボックス。

Ступка, пестик, воронка и стержень из органического стекла.

Печь муфельная с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 400 °C.

Шкаф сушильный с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 110 °C.

Плитка электрическая.

Лампа инфракрасная 3-С-1.

Станок для заточки электродов.

Угли спектральные ОСЧ-7−3.

Электроды графитовые фасонные для спектрального анализа марки ОСЧ-7−4 диаметром 6 мм с кратером диаметром 4 мм, глубиной 6 мм или электроды тех же размеров, выточенные из спектральных углей марки ОСЧ-7−3.

Электроды графитовые фасонные для спектрального анализа марки ОСЧ-7−4 диаметром 6 мм, заточенные на конус, или электроды той же формы, выточенные из углей спектральных ОСЧ-7−3.

Очистке обжигом в дуге постоянного тока 15 А в течение 15 с подвергают каждую пару электродов непосредственно перед анализом (электрод, заточенный на конус, (верхний) — катод; электрод с кратером (нижний) — анод).

Графит порошковый особой чистоты по ГОСТ 23463–79.

Фотопластинки спектрографические тип II размером 9х12 или 9х24, обеспечивающие нормальные почернения аналитических линий и фона в спектре.

Чашки кварцевые вместимостью 30 см³.

Чашки платиновые.

Вода деионизованная с удельным электросопротивлением 20−24 МОм·см.

Кислота азотная особой чистоты по ГОСТ 11125–84, концентрированная и разбавленная 1:1.

Кислота соляная особой чистоты по ГОСТ 14261–77, разбавленная 1:1.

Аммиак водный по ГОСТ 3760–79, х.ч., разбавленный 1:10.

Хлороформ по ГОСТ 20015–88, дважды перегнанный.

Натрия N, N'-диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864–71, раствор с концентрацией 20 г/дм³; готовят перед употреблением.

Натрий хлористый ос.ч. 7−4.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300–87, дважды перегнанный в кварцевом приборе.

Ванадий металлический.

Железо карбонильное радиотехническое по ГОСТ 13610–79, марки ПС.

Кобальт марки К-1 по ГОСТ 123–98.

Марганец металлический марки Мр0 по ГОСТ 6008–90.

Медь марки М-3 по ГОСТ 859–2001.

Никель марки Н2 по ГОСТ 849–97.

Растворы, содержащие по 1 мг/см³ ванадия, железа, кобальта, марганца, меди и никеля: 100 мг одного из перечисленных металлов растворяют в минимальном количестве азотной кислоты (1:1), раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят водой до метки и перемешивают.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление образцов сравнения

3.1.1. Головной образец сравнения (ГОС), содержащий по 0,1% каждой определяемой примеси в расчете на содержание соответствующего металла в смеси порошкового графита и металлов-примесей: в платиновую чашку помещают 9,94 г порошкового графита и последовательно приливают по 10 см³ каждого из растворов, содержащих по 0,1 мг/см³ определяемых металлов. Смесь упаривают под инфракрасной лампой до полного удаления окислов азота, прокаливают в муфельной печи при 350−400 °C в течение 5 мин, растирают в ступке из органического стекла в течение 1,5−2 ч, периодически добавляя спирт, сушат в сушильном шкафу при 105−110 °C в течение 1 ч и снова растирают до измельчения образовавшихся комочков.

Перетирание в ступке и высушивание под инфракрасной лампой ведут в боксе из органического стекла.

3.1.2. Образцы сравнения (ОС) готовят последовательным разбавлением ГОС, а затем каждого последующего — порошковым графитом.

Массовые доли определяемых примесей и вводимые в смесь навески порошкового графита и предыдущего образца приведены в табл.1.

Таблица 1

Обозначение образца	Массовая доля каждой определяемой примеси, %	Масса навески, г
		粉末黒鉛	前の標準試料（括弧内はその表示）
ОС 1	2·10	12,0	3,0 (ГОС)
ОС 2	1·10	7,5	7,5 (ОС 1)
ОС 3	5·10	7,5	7,5 (ОС 2)
ОС 4	2·10	9,0	6,0 (ОС 3)
ОС 5	1·10	7,5	7,5 (ОС 4)
ОС 6	5·10	7,5	7,5 (ОС 5)
ОС 7	2·10	9,0	6,0 (ОС 6)
ОС 8	1·10	7,5	7,5 (ОС 7)

上記の粉末黒鉛および前記の比較標準試料（ОС）の秤量分をアクリル製乳鉢に入れ、アルコールを加えてペースト状にしながら1時間よくすりつぶす。その後、105−110 °Cの乾燥器で一定重量になるまで乾燥し、さらにすりつぶす。

比較標準試料はトレーシングペーパーの袋に入れてデシケーター内で保管する。

4. 分析の実施

4.1. 不純物の濃縮はアクリル製ボックス内で行う。

稀土元素酸化物（РЗЭ酸化物）1 gの秤量分、またはそれに相当する金属量を石英皿に置き、希釈した塩酸を4−6 см加え、加熱して完全に溶解させる。水浴で乾くまで蒸発させ、30−40 смの水を加え、アンモニアでpH 4に調整して分液ロートに移す。ナトリウムジエチルジチオカルバメート溶液を1 см、クロロホルム5 смを加え、1分間強く振とうする。

相層が分離した後、有機相を別の分液ロートに移し、同じ条件でさらに2回抽出を行う。得られた有機層（結合した抽出物）は水で10 смずつ2回洗浄し、乾いた石英皿に移す。ここに黒鉛粉末50 mg（コレクター）を加え、室温で蒸発させる。皿の壁面は濃硝酸1 смで洗い、試料を水浴で濃縮した後、350−400 °Cのムッフル炉で1−2分間焼成する。得られた乾残留物をスペクトル分析に供する。

各試料の分析は2つの並行秤量から行う。同一の分析ロットに対して、すべての試薬について2つの対照実験を行い、分析の各段階を経て2つの乾残留物（濃縮物）を得る。

4.2. 濃縮物のスペクトル分析

試料および対照実験から得られた各濃縮物と、比較標準試料（ОС 1 — ОС 8）の各47 mgに対して、それぞれ塩化ナトリウム3 mgを加え、アクリル製乳鉢で1分間混合する。各混合物をアクリル製じょうごと棒で下電極のクレーター（直径4 mm、深さ6 mm、アノード）に詰める。上電極（カソード）は先端が円錐形に研がれた電極とする。高周波スパークにより直流15 Aのアークを点火する。波長域270.0−345.0 nmのスペクトルを分光器（ДФС-13）で撮影する。露光時間は80秒、電極間距離は3 mm、分光器スリット幅は25 μmである。

各試料の濃縮物および対照実験のスペクトル、ならびに比較標準試料（ОС 1 — ОС 8）の各スペクトルはそれぞれ2回撮影する。

露光した写真乾板は現像、淡水で洗浄、定着し、流水で15分間洗浄した後に乾燥する。

5. 結果の処理

5.1. 各スペクトログラムにおいて、測定対象元素の分析線の暗化を光密度計測する（表2参照）。

表2

測定元素	分析線の波長, нм	測定可能な質量分率の範囲, %
マンガン（Mn）	279,482	1·10-5·10
	294,921	2·10-2·10
	279,984	5·10-1·10
ニッケル（Ni）	305,082	1·10-1·10
	299,260	5·10-1·10
コバルト（Co）	304,401	1·10-5·10
	304,889	1·10-1·10
バナジウム（V）	306,046	1·10-2·10
	271,568	1·10-1·10
銅（Cu）	327,396	1·10-2·10
	282,437	5·10-1·10
鉄（Fe）	275,014	5·10-5·10
	275,633	1·10-2·10

写真乳剤の特性曲線の直線領域にある暗化を示す線は、微小フォトメーターМФ-2で測光する。各スペクトログラムにおいて、測定元素の分析線の暗化とその近傍の背景の暗化を測り、その差を算出する。

二つの並行値（各スペクトログラムから得られた二つの測定値）および二つのスペクトログラムから得られた値の平均を算出する。比較標準試料（ОС）から得られた値を用いて、座標（光密度、含有量）で検量線を作成する。ここで横軸は光密度、縦軸は比較標準中の測定不純物含有量である。この検量線により、試料および対照実験の濃縮物中の不純物含有量を求める。

背景に近い弱い線の測光は、記録型微小フォトメーターで行う（ГОСТ 23862.3-79参照）。

5.2. 不純物の質量分率（%）は次式により算出する。

,

ここで m_k — 濃縮物の質量（g）；

— 分析試料の秤量分の質量（g）；

— 試料濃縮物中の不純物の平均質量分率（%）；

— 対照実験濃縮物中の不純物の平均質量分率（%）；

— 手法の系統誤差を考慮する係数；（これは試料に添加した不純物の回収率の結果から求める）

5.3. 並行測定の再現性を管理する際、試料の濃縮物中の不純物含有量は並行測定で得られた値に対応させ、そこから酸化物（РЗЭ酸化物）中の不純物含有量を算出する。二つの並行測定から得られた結果の差（大きい値を小さい値で割った比）および二回の分析結果間の差（大きい方を小さい方で割った比）は、表3に示す許容差を超えてはならない。

表3

測定対象不純物	質量分率, %	許容差（比）
マンガン（Mn）	5·10	3,5
	1·10	2,5
	5·10	1,9
ニッケル（Ni）	5·10	3,1
	1·10	2,3
	5·10	2,0
コバルト（Co）	5·10	2,8
	1·10	2,1
	5·10	1,8
バナジウム（V）	5·10	3,3
	1·10	2,4
	5·10	2,0
銅（Cu）	5·10	3,6
	1·10	2,3
	5·10	2,1
鉄（Fe）	2·10	2,8
	5·10	2,3
	2·10	1,9