ГОСТ 23862.12-79

ГОСТ 23862.12−79 セリウムおよびその二酸化物。鉄、コバルト、マンガン、銅、ニッケルの化学スペクトル法（改正第1号付）

ГОСТ 23862.12−79

グループ В59

国家間標準

セリウムおよびその二酸化物

鉄、コバルト、マンガン、銅、ニッケルの化学スペクトル法による定量

Cerium and its dioxide. Chemical-spectral method of determination of iron, cobalt, manganese, copper and nickel

МКС 77.120.99
ОКСТУ 1709

施行日 1981−01−01

ソ連国家標準委員会の1979年10月19日付決議 N 3988 により施行日を 1981.01.01 と定める。

有効期間の制限は、国家間標準化・計量・認証協議会の議事録 N 7−95 により解除された（ИУС 11−95）。

改正第1号を含む版。改正第1号は1985年4月に承認（ИУС 7−85）。


本規格は、セリウムおよびその二酸化物中の鉄、コバルト、マンガン、銅、ニッケルの化学スペクトル法による定量法を規定する。

本法は、主成分であるセリウム（IV）を臭素処理したトリブチルリン酸で抽出により濃縮し、得られた濃縮物を続いて分光分析することに基づく。

測定可能な不純物の質量分率の範囲：

鉄	5·10％ から 3·10％ まで
コバルト	5·10％ から 5·10％ まで
マンガン	5·10％ から 5·10％ まで
銅	5·10％ から 2·10％ まで
ニッケル	5·10％ から 5·10％ まで。

(改訂版（改正№1）による改められた本文)。

1. 一般要求

1.1. 分析方法に関する一般要求は ГОСТ 23862.0−79 に従う。

2. 装置、試薬および溶液

回折分光器 ДФС-13、格子線密度1200 本/mm、一次反射（一次回折）で動作、三レンズ照明系付き。

アーク発生器 ДГ-2（追加リアオスタット付）または同等の機器で、高周波放電により直流アークを点火できるもの。

整流器（交流→直流）250−300 V、30−50 A、記録機能を持たない微光計 МФ-2 または同等品。

スペクトルプロジェクタ PS-18 型または同等品。

有機ガラス製ボックス（アクリル製ボックス）。

有機ガラス製の乳鉢と乳棒。

温度調節器付きマッフル炉（最高約900 ℃まで）。

電極研削台（電極の研ぎ器）。

機械式ストップウォッチ。

赤外線ランプ З-С-1。

電気加熱板。

分液ロート 容量50、100、1000 cm。

白金製皿（坩堝） 容量50、200 cm。

石英製容器（皿） 容量30 cm、蓋付。

容量1、2、5、10 cm³のピペット。 スペクトル用炭電極 ОС-7−3。 高純度粉末黒鉛（ГОСТ 23463–79）。 直径6 mmのスペクトル用炭電極 ОСЧ-7−3から切削加工した「杯型」電極：クレーター直径4 mm、クレーター深さ5 mm、外周壁高さ6 mm、壁厚1 mm、脚高さ2 mm、脚直径2 mm — 電極1。 直径6 mmのスペクトル用炭電極 ОСЧ-7−3から切削加工した電極：クレーター直径2 mm、クレーター深さ5 mm、先端部高さ8 mm、先端部直径4 mm — 電極2。 分析線および近傍バックグラウンドの通常の黒化を確保するタイプIIの写真乾板または同等品。 精製エタノール（ГОСТ 18300–87）、石英装置で二回蒸留したもの。 高純度硝酸（ГОСТ 11125–84）：濃縮、1:1希釈、1%溶液、3 mol/dm³および1 mol/dm³溶液。 臭素（ГОСТ 4109–79）、分析用。 臭素飽和3 mol/dm³硝酸溶液：容量1000 cm³の分液ロートに3 mol/dm³硝酸溶液800 cm³を入れ、臭素30 cm³を加えて約1分間注意深く攪拌し、その後（両相とも）密閉できる蓋付きガラス瓶に移す。 硫酸（ГОСТ 4204–77）、分析用、1:1希釈および1%溶液。 過酸化水素（ГОСТ 10929–76）、分析用、濃縮品および1:7希釈品。 フッ化水素酸（特別純度）21−5。 四塩化炭素（ГОСТ 20288–74）。 リン酸トリブチルエステル（ТБФ）、工業用または分析用。 アンモニア水（ГОСТ 3760–79）、分析用。 炭酸ナトリウム（ГОСТ 83–79）、分析用、濃度100 g/dm³の溶液。 脱イオン水（比抵抗20−24 MΩ·cm）。 金属マンガン（ГОСТ 6008–90）。 金属ニッケル、品種 ПН-1（ГОСТ 9722–97）。 金属コバルト、品種 КП-1（ГОСТ 9721–79）。 金属銅、品種 ПМС-К（ГОСТ 4960–75）。 金属鉄（ГОСТ 9849–86）。 塩化ナトリウム、特別純度6−4。 塩化銀。 二酸化セリウム（主要成分含有率99.99%以上）、測定対象不純物についてスペクトル純度を満たすもの。 硝酸セリウム（濃度50 g/dm³、酸化物換算）の溶液： 二酸化セリウム試料10 gを容量200 cm³の白金皿に入れ、水で湿らせ、濃硝酸70 cm³、フッ化水素酸1.5–2 cm³を加え、濃硝酸30 cm³で溶解する。水で容量を200 cm³にし、混合する。 マンガンの硝酸溶液（マンガンとして1 mg/cm³含有）： 金属マンガン0.1 gを、1:1に希釈した硝酸10 cm³に溶かし、容量100 cm³のメスフラスコに移して水で目盛りまで希釈する。 ニッケルの硝酸溶液（ニッケルとして1 mg/cm³含有）： 金属ニッケル0.1 gを、1:1に希釈した硝酸10 cm³に溶かし、容量100 cm³のメスフラスコに移して水で目盛りまで希釈する。 コバルトの硝酸溶液（コバルトとして1 mg/cm³含有）： 金属コバルト0.1 gを、1:1に希釈した硝酸10 cm³に溶かし、容量100 cm³のメスフラスコに移して水で目盛りまで希釈する。 銅の硝酸溶液（銅として1 mg/cm³含有）： 金属銅0.1 gを、1:1に希釈した硝酸10 cm³に溶かし、容量100 cm³のメスフラスコに移して水で目盛りまで希釈する。 硝酸鉄（硝酸鉄(III)）溶液（濃度 1 mg/cm^3 の鉄を含む）：金属鉄 0.1 g を 10 cm^3 の硝酸（1:1 に希釈）で溶解し、溶液を容量フラスコ（100 cm^3）に移し、水で目盛りまで希釈する。 混合硝酸溶液 1（マンガン、ニッケル、銅、コバルトそれぞれ 0.1 mg/cm^3 を含むもの）：容量フラスコ（100 cm^3）にマンガン、ニッケル、コバルト、銅の各々 1 mg/cm^3 の硝酸溶液を各 10 cm^3 ずつ入れ、1% 硝酸溶液で目盛りまで希釈する。使用当日に調製する。 混合硝酸溶液 2（マンガン、ニッケル、銅、コバルト各 0.01 mg/cm^3 を含むもの）：容量フラスコ（100 cm^3）に混合硝酸溶液 1（各 0.1 mg/cm^3）を最大 10 cm^3 まで入れ、1% 硝酸溶液で目盛りまで希釈する。使用当日に調製する。 硝酸溶液 3（鉄 0.1 mg/cm^3 を含むもの）：容量フラスコ（100 cm^3）に鉄 1 mg/cm^3 の硝酸溶液を 10 cm^3 入れ、1% 硝酸溶液で目盛りまで希釈する。使用当日に調製する。 スペクトル用バッファ：塩化ナトリウム 10 g を粉末グラファイト 90 g と有機ガラスの乳鉢で混合する。均一な混合物を得るため、混合はアルコールの存在下で行う。 3. 分析の準備 3.1. トリブチルホスフェート（ТБФ）の精製 目盛り付 1000 cm^3 分液ロートに ТБФ 200 cm^3 と重炭酸ナトリウム溶液 600 cm^3 を入れ、溶液を 2 分間攪拌する。相が分離したら下層の水層を捨てる。分液ロート内の有機相を 600 cm^3 ずつの重炭酸ナトリウム溶液で 2 回洗う（各回水相を廃棄）。その後、有機相を 1 mol/dm^3 の硝酸溶液で 600 cm^3 ずつ 4 回洗う、さらに 3 mol/dm^3 の臭素で飽和させた硝酸溶液を 400 cm^3 1 回、続いて硝酸性セリウム(IV) 溶液 200 cm^3 で 1 回洗い、最後に過酸化水素（1:7 に希釈）でセリウムを完全に除去するまで処理する。セリウムの除去の完了は以下で確認する：水相 200 cm^3 を 300 cm^3 ビーカーに移し沸騰させ、揮発臭が感じられるまでアンモニア溶液を加える。沈殿が生じなければセリウムは完全に除去されている。 その後、有機相を 3 mol/dm^3 の臭素で飽和させた硝酸 400 cm^3 で 2 分間攪拌して洗い、水相を廃棄する。有機相（ТБФ）は使用可能である。 （注：上記はトリブチルホスフェートの精製法である） 3.2.（削除、改正 N 1）。 4. 分析の実施 4.1. 不純物の濃縮 酸化セリウム（または相当する量の金属）の試料 1 g を白金皿（50 cm^3 容量）に取り、水数滴で湿らせ、濃硝酸 7 cm^3 とフッ化水素酸 4–5 滴を加えて加熱して溶解する。 溶液に濃硝酸 3 cm^3、蒸留水 10 cm^3 を加え、目盛りが 20 cm^3 ごとに刻まれた 100 cm^3 分液ロートに移す。ロート内の溶液の体積を水で 20 cm^3 に希釈し、精製済み（3.1 節）または再生済み（4.3 節参照）の ТБФ 25 cm^3 を加え、1 分間強く攪拌する。相分離後、水相を別の 50 cm^3 分液ロートに移し、有機相は抽出剤の再生用に別容器に収集する（4.3 節参照）。水相に四塩化炭素 5 cm^3 を加えて 1 分間強く攪拌する。相分離後、有機相を廃棄し、水相を石英皿に移し、過酸化水素 5–8 滴を加えて乾留する。乾留残渣に濃硝酸 10–15 滴、過酸化水素 5–6 滴を加え、再度乾留し、皿に蓋をして 900 °C で 20 分間焼成する。 溶解および乾留の操作は汚染を避けるためクリーンエアボックス内で行う。 各試料は 3 つの分取から分析を行う。分析系列ごとに試薬の対照実験を 2 回実施し、解析の全段階を通す。この場合、四塩化炭素抽出後の水相に 50 mg の酸化セリウムを加え、上記と同様に処理する。 焼成後、皿内の残渣を室温まで冷却し、続いて分光分析に供する。 （改正済み、改正 N 1） 4.2. 濃縮物のスペクトル分析 グラファイト電極のクレーター底に塩化銀 2 mg を順に置き、混ぜずに各濃縮不純物試料または比較試料 50 mg をそれぞれ載せる。試料をセットした電極はアノードとして分光器の下部ホルダーに取り付ける。上部電極はバッファ混合物を詰めた電極 No.2 とする。電極間に直流アークを 20–21 A で点火する。電極間距離は 3 mm。スペクトルは DFS-13 分光器で、写真乾板（タイプ II）を用いて撮影する。分光器のスリット幅は 23 μm、露光時間は 30 s。三レンズ集光器の中間絞りは、分析線近傍のバックグラウンドの黒化度が通常範囲に入るよう調整する。 同一条件下で、被分析試料の濃縮物のスペクトルを各 3 回、各比較試料のスペクトルを各 3 回、基材（酸化セリウム）のスペクトルを各 3 回、対照実験で得た濃縮物のスペクトルを各 2 回撮影する。 露光した乾板は現像、流水で洗い、定着、流水（15 分）で洗浄し、乾燥する。 4.3. 使用済み抽出剤の再生 目盛り付 1000 cm^3 分液ロートに使用済み ТБФ 200 cm^3 と過酸化水素（1:7 希釈）600 cm^3 を加え、注意深く 2 分間攪拌する。相分離後、水相を廃棄する。過酸化水素（1:7 希釈）による ТБФ の処理をセリウムが完全に除去されるまで繰り返す（3.1 節参照）。 セリウムが完全に除去された後、有機相に臭素で飽和させた 3 mol/dm^3 硝酸 400 cm^3 を加え、2 分間激しく攪拌する。相分離後、水相を廃棄し、ТБФ は使用可能となる。 5. 結果の処理 5.1. 各スペクトログラムで、被測定元素の分析線の黒化度と近傍バックグラウンドの黒化度を測光し、その差を算出する（表 2 参照）。3 回の平行測定値から比較試料について算術平均を求め、（平均黒化度）に基づき校正曲線を作成する（座標は（校正軸、検量線の軸））。 表 2 - 測定元素 — 分析線波長（nm） - マンガン — 279.487 - ニッケル — 305.062 - コバルト — 345.35 - 銅 — 327.396 - 鉄 — 302.064 および 275.014 校正曲線と、被分析試料の濃縮物および対照実験の濃縮物について得られた測定値から、被測定不純物の質量分率の平均値（%）を求める。 5.2. 被測定元素の質量分率（%）は次の式で計算する： （式） ここで - m — 濃縮物の質量（mg） - m0 — 被分析試料の分取質量（mg） - X — 被測定元素の、試料から得た濃縮物中の平均質量分率（%） - Xk — 対照実験の濃縮物中の被測定元素の平均質量分率（%） 5.3. 3 回の平行測定の結果のばらつき（最大値/最小値の比）および 2 回の分析のばらつき（大きい方/小さい方の比）は、表 3 に示す許容差を超えてはならない。 表 3 （表の構成） - 被測定不純物 — 質量分率（%） — 許容ばらつき 例（抜粋） - 鉄 — 5·10^-3 — 3.0 - 鉄 — 1·10^-3 — 2.8 - 鉄 — 3·10^-4 — 2.8 - コバルト — 5·10^-3 — 3.0 - コバルト — 1·10^-3 — 2.5 - コバルト — 5·10^-4 — 2.4 - マンガン — 5·10^-3 — 3.5 - マンガン — 1·10^-3 — 3.0 - マンガン — 5·10^-4 — 2.4 - 銅 — 5·10^-3 — 3.2 - 銅 — 1·10^-3 — 3.0 - 銅 — 5·10^-4 — 2.5 - ニッケル — 5·10^-3 — 2.7 - ニッケル — 1·10^-3 — 2.6 - ニッケル — 5·10^-4 — 2.5 （改正済み、改正 N 1） 注：本文中の単位（cm^3、mol/dm^3 等）および一部の数値表記は、元文中に図像として埋め込まれている表記を凡例的に置き換えています。必要であれば、元の数値表記（図像部分）を正確に反映した翻訳版を作成します。