ГОСТ 23862.4-79
ГОСТ 23862.4−79 希土類金属およびその酸化物。バナジウム、鉄、コバルト、ケイ素、マンガン、銅、ニッケル、鉛、チタン、クロムの分光法(改正 N 1、2 付)
ГОСТ 23862.4−79
グループ В59
諸国家標準
希土類金属およびその酸化物
バナジウム、鉄、コバルト、ケイ素、マンガン、銅、ニッケル、鉛、チタン、クロムの分光法
希土類金属およびその酸化物。バナジウム、鉄、コバルト、ケイ素、マンガン、銅、ニッケル、鉛、チタン、クロムの定量に関する分光法
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、施行日が 01.01.81 と定められた。
有効期間の制限は、諸国家間標準化・計量・認証評議会の議事録 N 7−95 により解除された(ИУС 11−95)。
改訂版(改正 N 1、2 を含む)、1985年4月、1990年5月承認(ИУС 7−85、8−90)。
本規格は、希土類金属(あらかじめ酸化物に変換したものを含む)およびその酸化物中の不純物の分光分析法を規定する。
本法は、分析試料および比較用標準試料のアーク発光スペクトルを励起し写真記録することに基づき、続いて校正グラフにより不純物含有量を求めるものである。
測定される質量分率不純物の範囲:
| ランタン、セリウム、ネオジム、ユーロピウム、ガドリニウム、イッテルビウム、ルテチウムおよびイットリウムの酸化物中: | |
| バナジウム | から 5·10 |
| 鉄 | から 5·10 |
| コバルト | から 5·10 |
| ケイ素 | から 5·10 |
| マンガン | から 1·10 |
| 銅 | から 1·10 |
| ニッケル | 1·10 |
| 鉛 | 5·10 |
| チタン | 1·10 |
| クロム | 5·10 |
| ガドリニウムおよびイットリウムの酸化物中: | |
| 鉄 | 1·10 |
| サマリウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウムの酸化物中: | |
| 鉄 | 5·10 |
| コバルト | 5·10 |
| ケイ素 | 1·10 |
| マンガン | 1·10 |
| 銅 | から 5·10 |
| ニッケル | から 5·10 |
| クロム | から 5·10 |
| プラセオジム酸化物中: | |
| ケイ素 | から 5·10 |
(改訂版、改正 N 1)。
1. 一般要求
1.1. 分析法に対する一般的な要件 —
2. 装置、材料および試薬
回折分光器 DFS-8、格子密度 600 本/mm、第一次反射で動作する三レンズ照明系付き、または同等のもの。
回折分光器 DFS-13、格子密度 1200 本/mm、第一次反射で動作する三レンズ照明系付き、または同等のもの。
アーク発生器 DG-2(追加の可変抵抗器付き)または同等品。高周波放電で直流アークを点火できるように調整されたもの。
整流器 250−300 V、30−50 A。
非記録式マイクロフォトメーター(型式 МФ-2)または同等品。
スペクトロプロジェクター(型式 ПС-18)または同等品。
トーション天びん(型式 ВТ-500)または同等品。
有機ガラス製ボックス。
有機ガラス製の乳鉢および乳棒。
温度調節器付きマッフル炉、最高温度 1000 °C まで。
赤外線ランプ ИКЗ-500(電圧調整器 РНО-250−0,5 型または同等品付き)。
電極研削機。
分光用写真乾板(型式 ЭС)または同等品で、分析線およびスペクトル背景に対して正常な黒化を与えるもの。
スペクトル用炭素(等級 ос.ч. 7−3)、直径 6 mm。
スペクトル用炭素(等級 ос.ч. 7−3)から削り出した電極、直径 6 mm、クレーター径 4 mm、深さ 4 mm。
分光分析用成形グラファイト電極(等級 ос.ч. 7−4)、直径 6 mm、円錐状に研がれたもの、または同形状でスペクトル用炭素 ОСЧ-7−3 から削り出した直径 6 mm の電極(1)。
スペクトル用炭素 ос.ч. 7−3 から削り出した電極、直径 6 mm、クレーター径 2 mm、深さ 3 mm、壁厚 0.5−0.7 mm、研削部高さ 8 mm(2)。
各電極対は、分析直前に直流アーク 15 A で 15 s の焼成によって清浄化する。
特級粉末グラファイト(ГОСТ 23463–79 に準拠)。
酸化バナジウム(V)、分析純度。
酸化鉄、分析純度。
酸化コバルト(ГОСТ 18671–73)。
二酸化ケイ素(ГОСТ 9428–73)、分析純度。
無水二酸化マンガン、等級 ос.ч. 9−2。
酸化銅(ГОСТ 16539–79)、粉末状。
黒色酸化ニッケル(ГОСТ 4331–78)、純品。
酸化鉛、分析純度。
二酸化チタン、等級 ос.ч. 7−3。
クロム酸化物(銘柄 ОХМ-0、ГОСТ 2912–79、冶金用)。
ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、トリウム、イッテルビウム、ルテチウムおよびイットリウムの酸化物 — 測定対象不純物について純度の確認されたもの。
塩化ナトリウム、等級 ос.ч. 6−4。
エチルアルコール(精留、工業用) ГОСТ 18300–87 準拠。
緩衝混合物 — 粉末グラファイトに塩化ナトリウムを質量分率 50% で混合したもの:塩化ナトリウム 1 g と粉末グラファイト 1 g を有機ガラス製乳鉢で 30 分間混合する。
第2節。(改訂版、改正 N 1、2)。
3. 分析の準備
3.1. 比較標準試料の作製
各比較標準(ОС)は、該当する希土類酸化物(決められた不純物について純)を粉末黒鉛上の比較標準試料(ОСГП)と質量比10:1で混合して調製する。
本法の条件において、混合物の質量比に従い混合した場合、分析試料に換算したときのОС中の各不純物の質量分率は、ОСГП中のその不純物の質量分率の10分の1に等しい。
(改訂、改正 No. 1).
3.2. 粉末黒鉛を用いた比較標準試料の作製
主比較標準(ГОСГП)は、マンガンおよび銅が各0,1%ずつ、バナジウム、鉄、コバルト、ケイ素、ニッケル、鉛、チタンおよびクロムが各1,0%ずつ含まれるように、粉末黒鉛と各金属の酸化物を機械的に混合して調製する。
秤量の前に二酸化ケイ素はムッフル炉で700−800 °Сにて30分間焼成し、デシケーターで冷却する。
12,5 mgの酸化銅および15,8 mgの無水二酸化マンガンを有機ガラス製の乳鉢に入れ、71,7 mgの粉末黒鉛を加える。混合物をアルコールとともに30分間十分にすり潰し、赤外線ランプ下で乾燥する。次に得られた混合物10 mg、バナジウム五酸化物17,9 mg、酸化鉄14,3 mg、酸化コバルト14,1 mg、二酸化ケイ素21,4 mg、酸化ニッケル14,1 mg、酸化鉛10,8 mg、二酸化チタン16,7 mg、酸化クロム14,6 mgを有機ガラス製の乳鉢に入れ、866,1 mgの粉末黒鉛を加える。混合物を1時間かけて十分にすり潰し、質量が粥状を維持するようにアルコールを適宜添加し、赤外線ランプ下で乾燥する。
残りのОСГПは、ГОСГПを段階的に希釈し、さらに各段階で粉末黒鉛を加えて調製する。ОСГП中の各測定対象不純物の含量(酸化物と粉末黒鉛の混合物中の金属含有量で換算した値)と、混合に投入する粉末黒鉛および前段階試料の秤量は表1に示す。
表1
| 試料表示 | 質量分率, % |
秤量質量, g | ||
| バナジウム、鉄、コバルト、ケイ素、ニッケル、鉛、チタンおよびクロム | 銅およびマンガン |
粉末黒鉛 |
前の試料 (括弧内にその表示を示す) | |
| ОСГП-1 |
1·10 |
1·10 |
0,900 |
0,100 (ГОСГП) |
| ОСГП-2 |
5·10 |
5·10 |
0,500 |
0,500 (ОСГП-1) |
| ОСГП-3 |
2·10 |
2·10 |
0,600 |
0,400 (ОСГП-2) |
| ОСГП-4 |
1·10 |
1·10 |
0,500 |
0,500 (ОСГП-3) |
| ОСГП-5 |
5·10 |
5·10 |
0,500 |
0,500 (ОСГП-4) |
| ОСГП-6 |
2·10 |
2·10 |
0,600 |
0,400 (ОСГП-5) |
| ОСГП-7 |
1·10 |
1·10 |
0,500 |
0,500 (ОСГП-6) |
表1に示した粉末黒鉛および前回基準試料の秤量をアクリル製の乳鉢に入れ、混合物をアルコールを加えながら糊状を保ちつつ30分間十分にすりつぶし、赤外ランプ下で乾燥させる。すりつぶしと乾燥はアクリル製のボックス内で行う。ОСГПは密封したアクリル製瓶に保管する。
4. 分析の実施
4.1. 酸化ランタノイド(RЗЭ)の酸化物を分析する。金属は ГОСТ 23862.0−79 に従って酸化物に変換する。
4.2. 試料(および基準の秤量)40 mg を秤り取り、粉末黒鉛4 mg と塩化ナトリウム2 mg、または粉末黒鉛と塩化ナトリウムを2:1 の比で予め調製した混合物6 mg と混合する。得られた混合物を(各20 mg)二つの電極のクレーターに入れる。
各ОС(項3.1参照)44 mg を秤り取り、塩化ナトリウム2 mg と混合し、得られた混合物を(各20 mg)二つの電極のクレーターに入れる。
下方の電極に入れた混合物がアノード、上方の電極がカソード(電極I)として用いる。予めバッファ混合物を(何度も浸漬して)入れた電極(電極II)をカソードとして用いることも許容される。電極間に直流15 A のアークを点火する。露光時間は45秒。電極間隔は3 mm。
スペクトルは240−340 nm の領域をDFS-8 分光計で撮影する(ランタン、セリウム、ネオジム、ユーロピウム、ガドリニウム、イッテルビウム、ルテチウム、イットリウムの酸化物分析時)か、あるいは280−330 nm の領域をDFS-13 分光計で撮影する。分光計のスリット幅は15 μm。カセットにはЭС型のプレートを入れる。
ケイ素の測定においては、240−260 nm 領域でISP-30 分光計の使用を許容する。
各試料、各ОСおよび基準のスペクトルはそれぞれ2回撮影する。露光した写真乾板を現像し、水洗後定着し、流水で15分間洗浄して乾燥する。
(改訂稿、改正 N 1)。
5. 結果の処理
5.1. 各スペクトログラムにおいて、測定元素の分析線の暗化度(illustration)およびその近傍のバックグラウンド(illustration)を測光し、暗化度の差(illustration)を算出する。二つの平行値(illustration および illustration)を、各試料について撮影した二枚のスペクトログラムから得られた値に基づき算出し、それらの算術平均(illustration)を求める。得られた平均値(ГОСТ 13637.1−93 の付属表による)により(illustration)の値を求める。
表2
| 測定元素 |
分析線の波長,nm |
分析対象の基材(基礎) |
測定可能な質量分率範囲,% |
| バナジウム |
318.40 |
セリウム、ネオジム、ガドリニウム |
5·10 |
| 318.54 |
ランタン、イッテルビウム、ルテチウム、イットリウム |
||
| 鉄 |
248.33 |
ランタン、セリウム、ネオジム、ユーロピウム、ガドリニウム、イッテルビウム、ルテチウム、イットリウム |
5·10 |
| 296.69 |
ユーロピウム、サマリウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、イットリウム |
5·10 | |
| 302.06 |
ユーロピウム、サマリウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム |
5·10 | |
| コバルト |
252.14 |
ランタン、セリウム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、イットリウム |
5·10 |
| 304.4 |
ユーロピウム、サマリウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イットリウム |
5·10 | |
| ケイ素(シリコン) |
243.52 |
ランタン、セリウム、ネオジム、ガドリニウム、イッテルビウム、ルテチウム、イットリウム |
5·10 |
| 251.43 |
ランタン、セリウム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、イットリウム |
5·10 | |
| 251.43 |
プラセオジム |
5·10 | |
| 288.1 |
ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、イットリウム |
1·10 | |
| マンガン |
279.48 |
ランタン、セリウム、ネオジム、ユーロピウム、ホルミウム、イットリウム、テルビウム、ルテチウム |
1·10 |
| 279.83 |
サマリウム、ジスプロシウム、エルビウム、ツリウム |
1·10 | |
| 280.11 |
サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、イットリウム |
5·10 | |
| 銅 |
324.75 |
ランタン、ネオジム、サマリウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、イッテルビウム、ルテチウム、イットリウム |
5·10 |
| 327.40 |
ランタン、セリウム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、イットリウム |
5·10 | |
| ニッケル |
300.25 |
ランタン、ネオジム、サマリウム、ホルミウム |
1·10 |
| 300.36 |
ユーロピウム |
1·10 | |
| 301.20 |
エルビウム、ツリウム |
5·10 | |
| 303.70 |
ガドリニウム、テルビウム |
1·10 | |
| 305.08 |
セリウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、ルテチウム、イッテルビウム、イットリウム |
5·10 | |
| 鉛 |
280.20 |
セリウム |
5·10 |
| 283.31 |
ランタン、ネオジム、ユーロピウム、ガドリニウム、イッテルビウム、ルテチウム、イットリウム |
5·10 | |
| チタン |
308.80 |
セリウム、ガドリニウム、イットリウム |
1·10 |
| 319.19 |
ユーロピウム、サマリウム |
5·10 | |
| 323.45 |
ランタン、イッテルビウム、ルテチウム |
1·10 | |
| 324.19 |
ネオジム |
1·10 | |
| クロム |
283.56 |
サマリウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム |
1·10 |
| 284.32 |
セリウム、ネオジム、サマリウム、ジスプロシウム、エルビウム、ツリウム |
5·10 | |
| 302.16 |
ランタン、ユーロピウム、サマリウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム |
5·10 |
5.2. もし試料比較基材(ОС)のスペクトルに測定元素の分析線が存在しない場合、比較試料から得られた(illustration)および(illustration)の値を用いて、座標(illustration)で校正曲線を作成する。分析結果は、校正曲線から求めた試料中の不純物の質量分率の値(illustration)とする。
二回の分析結果間の差(大きい方を小さい方で除した比)が、表3に示す許容差の値を超えてはならない。
表3
| 測定不純物 |
質量分率,% |
許容差(結果間の比) |
| バナジウム |
5·10 |
2.8 |
1·10 |
2.4 | |
1·10 |
2.4 | |
| 鉄 |
5·10 |
4.0 |
1·10 |
3.6 | |
1·10 |
3.6 | |
5·10 |
2.8 | |
| コバルト |
5·10 |
2.8 |
1·10 |
2.4 | |
1·10 |
2.4 | |
| ケイ素 |
5·10 |
4.0 |
5·10 |
3.6 | |
5·10 |
3.6 | |
1·10 |
2.8 | |
| マンガン |
1·10 |
2.8 |
1·10 |
2.4 | |
5·10 |
2.4 | |
5·10 |
2.0 | |
| 銅 |
1·10 |
4.0 |
1·10 |
3.6 | |
5·10 |
3.6 | |
1·10 |
2.0 | |
| ニッケル |
1·10 |
2.8 |
5·10 |
2.4 | |
1·10 |
2.4 | |
| 鉛 |
5·10 |
2.8 |
1·10 |
2.4 | |
1·10 |
2.4 | |
| チタン |
1·10 |
4.0 |
5·10 |
3.6 | |
1·10 |
3.6 | |
1·10 |
2.8 | |
| クロム |
5·10 |
2.8 |
1·10 |
2.4 | |
1·10 |
2.4 |
5.3. 平行測定の再現性を管理するため、各試料に対して二枚のスペクトルから得られた二つの平行値(illustration および illustration)に基づき平行値(illustration および illustration)を求め、校正曲線より(illustration および illustration)の値を求める — これらが各平行測定の不純物の結果である。大きい方を小さい方で除した比が表3 に示す許容差の値を超えてはならない。
5.2、5.3.(改訂稿、改正 N 1)。
5.4. 比較用基材(ОС)のスペクトルに測定元素の弱い線がある場合、校正曲線を作成する際に基材中の測定元素の質量分率の値に補正を加える。補正の導入は、その値が本法で定められた検出下限を超えない場合に限って許容される。
補正した校正曲線を得た後は、前述の5.2および5.3に従って処理する。
5.5. GSO 2820−73 を用いた精度管理に際しては、基材の秤量(項3.1)40 mg と GSO の秤量4 mg、塩化ナトリウムの秤量2 mg を混合する。得られた混合物を各20 mg ずつ二つの電極のクレーターに入れ、項4.2、5.1、5.2、5.4 に記載のとおり分析を行う。分析結果(illustration)は、(illustration)と(illustration)(大きい値を小さい値で除した比)との比が ГОСТ 23862.0−79 の項18 の条件を満たす場合に正しいと見なす。
(追加,改正 N 2)。