ГОСТ 23862.5-79
ГОСТ 23862.5−79 ランタン、セリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、ルテチウム、イットリウム及びその酸化物。バナジウム、鉄、カルシウム、コバルト、ケイ素、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、鉛、チタン、クロム、亜鉛及びジルコニウムの分光法による定量(改正 №1、2)
ГОСТ 23862.5−79
グループ B59
国家間標準
ランタン、セリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、ルテチウム、イットリウム及びその酸化物
バナジウム、鉄、カルシウム、コバルト、ケイ素、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、鉛、チタン、クロム、亜鉛及びジルコニウムの分光法による定量
(英)Lanthanum, cerium, europium, gadolinium, lutecium, yttrium and their oxides. Spectral method of determination of vanadium, iron, calcium, cobalt, silicon, magnesium, manganese, copper, nickel, lead, titanium, chromium, zinc and zirconium
МКС 77.120.99
ОКСТУ 1709
施行日 1981−01−01
ソビエト連邦国家標準委員会の1979年10月19日付決定 №3988 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、加盟国間規格・計量・認証評議会の議事録 №7−95 により解除された(ИУС 11−95)。
改訂版(改正 №1、№2、1985年4月、1990年5月承認)(ИУС 7−85、8−90)。
本規格は、ランタン、セリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、ルテチウム、イットリウム(あらかじめ酸化物に変換したもの)及びそれらの酸化物中に含まれるバナジウム、鉄、カルシウム、コバルト、ケイ素、マグネシウム、マンガン、銅、ニッケル、鉛、チタン、クロム、亜鉛及びジルコニウムの不純物を分光法により定量する方法を規定する。
本方法は、試料および比較標準のアーク放出スペクトルを励起し写真記録することに基づき、得られた較正曲線により不純物の質量分率を求めるものである。
定量可能な不純物の質量分率の範囲:
| ランタン酸化物中: |
|
| バナジウム | от 5·10 |
| 鉄 | от 1·10 |
| コバルト | от 5·10 |
| マンガン | от 5·10 |
| 銅 | от 1·10 |
| ニッケル | から 5·10 |
| チタン | から 5·10 |
| クロム | から 1·10 |
| 二酸化セリウム中: |
|
| バナジウム | から 5·10 |
| 鉄 | から 3·10 |
| コバルト | から 5·10 |
| マンガン | から 5·10 |
| 銅 | から 5·10 |
| ニッケル | から 5·10 |
| チタン | から 5·10 |
| クロム | から 5·10 |
| ユーロピウム酸化物中: |
|
| 鉄 | から 1·10 |
| コバルト | から 5·10 |
| ケイ素 | から 5·10 |
| マンガン | 5·10 |
| 銅 | 5·10 |
| ニッケル | 5·10 |
| クロム | 1·10 |
| 亜鉛 | 5·10 |
| ガドリニウム酸化物中(試料中のナトリウム、カリウム、鉄の質量分率がそれぞれ0.2%以下の場合): | |
| カルシウム | 3·10 |
| ルテチウム酸化物中: |
|
| コバルト | 5·10 |
| マンガン | から 5·10 |
| 銅 | から 5·10 |
| ニッケル | から 5·10 |
| チタン | から 5·10 |
| クロム | から 5·10 |
| イットリウム酸化物中: |
|
| カルシウム | から 1·10 |
| コバルト | から 5·10 |
| マグネシウム | от 5·10 |
| свинца | от 5·10 |
| циркония | от 5·10 |
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методу анализа — по
2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ
Дифракционный спектрограф ДФС-13 с решеткой 1200 штр/мм, работающий в первом порядке отражения с трехлинзовой системой освещения или аналогичный.
Дуговой генератор ДГ-2 с дополнительным реостатом или аналогичный, приспособленный для поджига дуги постоянного тока высокочастотным разрядом.
Выпрямитель 250−300 В, 30−50 А.
Нерегистрирующий микрофотометр типа МФ-2 или аналогичный.
Спектропроектор ПС-18 или аналогичный.
Торсионные весы типа ВТ-500 или аналогичные.
Бокс из органического стекла.
Ступки и пестики из органического стекла.
Муфельная печь с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 1200 °C.
Сушильный шкаф с терморегулятором, обеспечивающим температуру до 120 °C.
Электрическая плитка.
Инфракрасная лампа З-С-1.
Станок для заточки электродов.
Спектральный уголь ОСЧ-7−3, диаметром 6 мм.
Электроды, выточенные из спектрального угля ОСЧ-7−3, диаметром 6 мм:
— типа «чашка» с ножкой диаметром — 2 мм, высотой 2 мм, с кратером: диаметром — 4 мм, глубиной 3 мм, высотой наружной стенки — 4 мм (I); глубиной 5 мм, высотой наружной стенки 6 мм (II); глубиной 4 мм, толщиной стенки 1 мм (III); диаметром 4,5 мм, глубиной 6 мм, толщиной стенки 1 мм (IV);
— с кратером диаметром 4 мм:
глубиной 4 мм, толщиной стенок 1 мм (V);
глубиной 7 мм, толщиной стенок 0,5−0,7 мм, высотой заточенной части 10 мм (VI);
— с кратером диаметром 2 мм:
глубиной 5 мм, толщиной стенок 0,5−0,7 мм, высотой заточенной части 8 мм (VII);
глубиной 5 мм, толщиной стенок 1 мм (VIII);
глубиной 3 мм, толщиной стенок 1 мм (IX);
— заточенные на усеченный конус с углом при вершине 15° и с площадкой 1,5 мм (X).
Каждая пара электродов перед анализом подвергается очистке обжигом в дуге постоянного тока при 15 А в течение 15 с.
Порошковый графит особой чистоты по
Спектрографические фотопластинки типа II или аналогичные размером 9х24 или 9х12, обеспечивающие нормальное почернение аналитических линий и фона в спектре.
Кварцевые чашки вместимостью 200 см.
Платиновые чашки.
Платиновые тигли.
Щавелевая кислота особой чистоты, 3−4, насыщенный раствор.
Азотная кислота особой чистоты по
Серная кислота по
Перекись водорода по
Этиловый спирт ректификованный технический по
Хлорид натрия особой чистоты 6−4.
Гидрокарбонат натрия (натрий углекислый) по
Оксид кальция по
Диоксид кремния по
Оксид магния по
3.2. 比較標準試料(ОС)の調製
3.2.1. ランタム酸化物中の不純物(バナジウム、鉄、コバルト、マンガン、銅、ニッケル、チタンおよびクロム)を定量するため、各比較標準試料(ОСОЛ)は次のように調製する。30 gの基材 — 測定対象不純物に関して純なランタン酸化物を石英皿に入れ、水で湿らせ、80 см希釈(1:1)した硝酸を加え、ホットプレートで加熱して溶解し、所定量の対応溶液を添加する(表1参照)。湿性塩まで蒸発し、蒸留水で2回処理し、乾燥するまで蒸発し、窒素酸化物が完全に除去されるまで加熱したのち、900−950 °Сで2時間ムッフル炉にて焼成する。
その後、各ОСを有機ガラス製すり鉢ですりつぶし、1時間にわたり随時アルコールを加えて混合物がペースト状を保つようにする。赤外線ランプ下で乾燥させ、900−950 °Сで30−40分間ムッフル炉にて焼成する。ОСОЛ1〜ОСОЛ5における各測定対象不純物の含有量および基材に添加する溶液の量は表1に示す。
表 1
| 質量分率, % |
添加する溶液の量, см | |||||||||
| ランタン酸化物を基にした比較標準試料の表示 |
バナジウム、鉄、コバルト、マンガン、チタン、ニッケル |
銅、クロム |
Л |
Л |
М |
М |
X |
X |
Т | Т |
| ОСОЛ1 |
1·10 |
2·10 |
3 |
- |
6 |
- |
6 |
- |
3 |
- |
| ОСОЛ2 |
5·10 |
1·10 |
1,5 |
- |
3 |
- |
3 |
- |
1,5 |
- |
| ОСОЛ3 |
2·10 |
5·10 |
- |
6 |
1,5 |
- |
1,5 |
- |
- |
6 |
| ОСОЛ4 |
1·10 |
2·10 |
- |
3 |
- |
6 |
- |
6 |
- |
3 |
| ОСОЛ5 |
5·10 |
1·10 |
- |
1,5 |
- |
3 |
- | 3 |
- |
1,5 |
(改訂版、改正 №1)。
3.2.2. 酸化セリウム中の鉄、コバルト、マンガン、銅、ニッケルおよびクロムの不純物を定量するため、各比較標準(ОСОЦ)は次のように調製する。基材としての酸化セリウム30 g(被測定不純物について純なもの)を容量600 のビーカーに入れ、水で湿らせ、200
の硝酸(1:1)を加え、ホットプレートで加熱しながら溶解し、徐々に120
の過酸化水素を加え、白金皿に移して所定量の対応溶液を導入する(表2参照)。
その後は項
表2
| 酸化セリウム基準試料の表示 | 各測定不純物の質量分率, % | 添加する溶液の量, | |||
| ЦЕ |
Ц |
X |
X | ||
| ОСОЦ1 |
1·10 |
3 |
- |
3 |
- |
| ОСОЦ2 |
5·10 |
1,5 |
- |
1,5 |
- |
| ОСОЦ3 |
2·10 |
- |
6 |
- |
6 |
| ОСОЦ4 |
1·10 |
- |
3 |
- |
3 |
| ОСОЦ5 |
5·10 |
- |
1,5 |
- |
1,5 |
3.2.3. 二酸化セリウム中のバナジウムおよびチタンの不純物を定量するため、各比較標準試料(ООСЦ)は次のように調製する。基材として、バナジウムおよびチタンについて純な二酸化セリウム20 gを容量600 cm³のビーカーに入れる。以下、項3.2.2に記載のとおり、希釈比1:1の硝酸150 cm³、過酸化水素80 cm³、および表3に示す溶液を使用する。
表 3
| 試料記号 | 質量分率、% |
添加する溶液の量、cm³ | ||||
| バナジウム |
チタン |
В |
В |
Т |
Т | |
OCOЦ |
5·10 |
1·10 |
10 |
- |
2 |
- |
OCOЦ |
2·10 |
5·10 |
4 |
- |
1 |
- |
ОСОЦ |
1·10 |
2·10 |
2 |
- |
- |
4 |
OCOЦ |
5·10 |
1·10 |
1 |
- |
- |
2 |
OCOЦ |
2·10 |
5·10 |
- |
4 |
- |
1 |
3.2.4. ユーロピウム酸化物中の鉄、コバルト、マンガン、銅、ニッケルおよびクロムの不純物を定量するため、各比較試料(ОСОЕ)は次のように調製する。ユーロピウム酸化物20 gを白金皿に入れ、水で湿らせ、60 cmの(1:1に希釈した)硝酸を加え、ホットプレートで加熱して溶解し、所定量の対応溶液を添加する(表4参照)。その後、項
表4
| ユーロピウム基材の試料表示 |
各測定不純物の質量分率, % |
添加する溶液 ЦЕ および X の量, cm |
| ОСОЕ1 |
1·10 |
20 |
| ОСОЕ2 |
5·10 |
10 |
| ОСОЕ3 |
2·10 |
4 |
| ОСОЕ4 |
1·10 |
2 |
| ОСОЕ5 |
5·10 |
1 |
3.2.4.1. ユーロピウム酸化物中のシリコン、鉄、銅および亜鉛の不純物を定量するため、各比較試料(ОСОЕ)は次のように調製する。ユーロピウム酸化物20 gを白金皿に入れ、以後は項
表4a
| ユーロピウム基材の試料表示 | 質量分率, % |
添加する溶液の量, cm | ||
| 鉄、銅 |
シリコン、亜鉛 |
Е |
亜鉛およびシリコンの予備溶液 | |
| ОСОЕ6 |
1·10 |
1·10 |
20 |
20 |
| ОСОЕ7 |
5·10 |
5·10 |
10 |
10 |
| ОСОЕ8 |
2·10 |
2·10 |
4 |
4 |
| ОСОЕ9 |
1·10 |
1·10 |
2 |
2 |
| ОСОЕ10 |
5·10 |
5·10 |
1 |
1 |
(追加導入、改正 N 2)。
3.2.5. 乳鉢ですりつぶす作業および赤外線ランプ下での乾燥は、有機ガラス製ボックス内で行う。作成した比較試料は有機ガラス製の密閉容器に保管する。
表1〜4に示す各測定対象不純物の質量分率は、金属混合物中の該当金属の質量分率および対応する基材—РЗЭの酸化物(РЗЭ=希土類元素)を基準として与えられている。
3.2.6. 比較試料は、測定対象元素の酸化物を対応する基材(РЗЭの酸化物)と混合して調製するか、または ГОСТ 23862.4−79 の項3.1、3.2 に従って調製して差し支えない。ただし、表1〜4に示す測定対象元素の質量分率の値は保持すること。
(追加導入、改正 N 1)。
3.2.7. ガドリニウム酸化物およびイットリウム酸化物中のカルシウムを定量するため、各比較試料は次のように調製する。基材10 gを石英皿に入れ、水で湿らせ、1:1に希釈した硝酸を60〜70 cm加え、加熱して溶解し、対応する溶液の所要量(表4б)を添加し、以降は項
Таблица 4б
| Обозначение образца сравнения | Основа |
Массовая доля кальция, % |
Количество добавляемых растворов, см | ||
| Ка | Кa1 | ||||
| ОСОКаГ1 |
Окись гадолиния |
3·10 |
3 |
- | |
| ОСОКаГ2 |
Окись гадолиния |
1·10 |
- |
- | |
| ОСОКаИ2 |
Окись иттрия |
1·10 |
1 |
- | |
| ОСОКаГ3 ОСОКаИ3 |
ガドリニウム酸化物 イットリウム酸化物 |
5·10 |
- |
5 | |
| ОСОКаГ4 |
ガドリニウム酸化物 |
3·10 |
- |
3 | |
| ОСОКаИ5 |
イットリウム酸化物 |
2·10 |
- |
2 | |
| ОСОКаИ6 |
イットリウム酸化物 |
1·10 |
- |
1 | |
3.2.8. ルテチウム酸化物中のコバルト、マンガン、銅、ニッケル、チタンおよびクロムの不純物を測定するために、各対照試料(ОСОЛю)は次のように調製する。ルテチウム酸化物20 gを石英皿に入れ、水で湿らせ、1:1に希釈した硝酸を80−90 cm^3加えて溶解し、所定量の該当溶液を添加し、その後は3.2.1項に示すとおりに操作する。ОСОЛю1–ОСОЛю4における各測定不純物の質量分率および基材に添加する溶液の量は表4вに示す。
表 4в
| ルテチウム基準試料の表示 |
各測定不純物の質量分率、% |
添加されるЛЮ(LU)、Т(T)およびX溶液の量、cm^3 |
| ОСОЛю1 |
5·10 |
10 |
| ОСОЛю2 |
2·10 |
4 |
| ОСОЛю3 |
1·10 |
2 |
| ОСОЛю4 |
5·10 |
1 |
3.2.9. イットリウム酸化物中のマグネシウムおよび鉛の不純物を定めるため、各比較試料(ОСОИ)は次のように調製する。20 g のイットリウム酸化物を石英皿に入れ、水で湿らせ、70−90 см希釈(1:1)の硝酸を加え、加熱して溶解し、所定量の対応溶液を加え、さらに項
表 4г
| 試料表示 |
マグネシウムおよび鉛の質量分率, % |
添加する溶液 I の量, см |
| ОСОИ1 |
5·10 |
10 |
| ОСОИ2 |
2·10 |
4 |
| ОСОИ3 |
1·10 |
2 |
| ОСОИ4 |
5·10 |
1 |
3.2.10. イットリウム酸化物中のコバルトの不純物を定めるため、各比較試料(ОСОИКо)は次のように調製する。20 g のイットリウム酸化物を石英皿に入れ、水で湿らせ、70−90 см希釈(1:1)の硝酸を加え、加熱して溶解し、所定量のコバルト溶液を加え、さらに項
表 4д
| 比較試料の表示 | コバルトの質量分率, % | 添加する溶液の量, см | |
| Ко1 |
Ко2 | ||
| ОСОИКо1 |
1·10 |
2 |
- |
| ОСОИКо2 |
5·10 |
1 |
- |
| ОСОИКо3 |
2·10 |
- |
4 |
| ОСОИКо4 |
1·10 |
- |
2 |
| ОСОИКо5 |
5·10 |
- |
1 |
3.2.11. イットリウム酸化物中のジルコニウム不純物を定量するために、比較試料はイットリウム酸化物に二酸化ジルコニウムを混合して作成する。ジルコニウム10%を含む代表的比較試料(ГОСОИЦ)は、二酸化ジルコニウム135 mgをイットリウム酸化物865 mgと有機ガラス製乳鉢で混合して調製する。混合物は、練状の状態を維持するためにアルコールを加えつつ1時間よくすり潰す。その後、乾燥器で100−110 °Cにて1時間乾燥し、さらにムッフル炉で850−900 °Cにて1時間焼成する。他の比較試料は、ГОСОИЦを逐次希釈し、続いて各試料をイットリウム酸化物で希釈して作成する。比較試料およびイットリウム酸化物と前の試料の秤量におけるジルコニウムの質量分率は表4eに示す。
表 4e
| 試料表示 | ジルコニウム質量分率、% | 分注量、g | |
| イットリウム酸化物 |
前の試料 (括弧内にその表示を示す) | ||
| ОСОИЦ1 |
1,0 |
0,900 |
0,100 (ГОСОИЦ) |
| ОСОИЦ2 |
1·10 |
4,500 |
0,500 (ОСОИЦ1) |
| ОСОИЦ3 |
1·10 |
16,200 |
1,800 (ОСОИЦ2) |
| ОСОИЦ4 |
5·10 |
8,000 |
8,000 (ОСОИЦ3) |
| ОСОИЦ5 |
2·10 |
10,800 |
7,200 (ОСОИЦ4) |
| ОСОИЦ6 |
1·10 |
9,000 |
9,000 (ОСОИЦ5) |
| ОСОИЦ7 |
5·10 |
9,000 |
9,000 (ОСОИЦ6) |
3.2.7–3.2.11(追加、改正 N 2).
4. 分析の実施
金属は ГОСТ 23862.0−79 に従って酸化物に変換する。
4.1. 酸化ランタンの分析における電極の充填
分析対象試料(比較試料または基材)の秤量300 mgを、有機ガラス製乳鉢で粉末グラファイト150 mgと混合し、均一な混合物にする。得られた混合物をトレーシングペーパー(カルキ紙)の上に取り出し、それに電極Iを何度も浸すことにより、5本の電極の窪みをぎっしりと上端まで充填する。同様の方法で、電極IVの5つの窪みは緩衝混合物(項3.1.1参照)で充填する。
4.2. 二酸化セリウムの分析における電極の充填
4.2.1. 鉄、コバルト、マンガン、銅およびニッケルの不純物を定量する場合、電極IIの5つの窪みにそれぞれ順次、塩化銀2 mgおよび試料(比較試料または基材)50 mgを置く。電極Vは、項3.1.2に従う緩衝混合物で、項4.1に記載の方法により充填する。
4.2.2. バナジウムおよびチタンの不純物を定量する場合、試料(比較試料または基材)750 mgを粉末グラファイト150 mgと混合する。得られた混合物で電極IIの5つの窪みを充填する(項4.1参照)。
4.3. ユーロピウム酸化物分析時の電極充填
4.3.1. 鉄、コバルト、マンガン、銅、ニッケルおよびクロムの不純物を定量する場合、試料(比較標準または基準)の秤量200 mgを粉末状グラファイト200 mgと混合する。
4.3.2. ケイ素、鉄、銅および亜鉛の不純物を定量する場合、試料(比較標準または基準)の秤量200 mgをバッファ混合物200 mg(項3.1.3参照)と混合する。
4.3.3. 得られた混合物で電極IIIの3つのクレーターおよび電極VIIの3つのクレーターを充填する(項4.1参照)。
(改訂版、変更 №2)。
4.3а. ガドリニウムおよびイットリウム酸化物中のカルシウム定量時の電極充填
試料(比較標準または基準)の秤量150 mgを粉末状グラファイト150 mgと混合する。得られた混合物で電極VIIIの6つのクレーターを充填する(項4.1参照)。
4.3б. ルテチウム酸化物分析時の電極充填
試料(比較標準または基準)の秤量50 mgを粉末状グラファイト50 mgと混合する。得られた混合物で電極IXの3つのクレーターを充填する(項4.1参照)。
4.3в. イットリウム酸化物分析時の電極充填
4.3в.1. マグネシウムおよび鉛の不純物を定量する場合、試料(比較標準または基準)の秤量100 mgを粉末状グラファイト100 mgと混合する。得られた混合物で電極VIIIの3つのクレーターを充填する。同量の電極VIIIの3つのクレーターにはバッファ混合物(項3.1.2参照)を充填する(項4.1参照)。
4.3в.2. コバルトの不純物を定量する場合、電極IVの5つのクレーターにそれぞれ塩化ナトリウムを8 mg、試料(比較標準または基準)を30 mgずつ順次置き、有機ガラス製の押し棒で注意深く押し固める。電極VIIIの5つのクレーターにはバッファ混合物(項3.1.1参照)を充填する(項4.1参照)。
4.3в.3. ジルコニウムの不純物を定量する場合、試料(比較標準または基準)の秤量160 mgを粉末状グラファイト80 mgと混合する。得られた混合物で電極Vの3つのクレーターを充填する(項4.1参照)。
4.3а–4.3в.3.(追加、変更 №2)。
4.4. スペクトルの励起および撮影
スペクトルの励起は炭素電極間のアーク放電により行う。スペクトルはDFS-13型分光計(一次反射を用いる回折格子、三レンズ照明系)で撮影する。励起および撮影条件は表5に示す。感光乾板はタイプIIを使用する。露光した乾板は現像し、流水で洗い、定着し、流水で15分間洗浄して乾燥する。
表5
| 基材 |
不純物 |
電極 |
格子(条/mm) | 分光器スリット幅、µm | 波長域、nm | 電流種別 |
電流、A | 電極間隔、mm | アーク点火 | 露光時間、s | |
| 下側 |
上側 |
||||||||||
| ランタン酸化物 |
バナジウム、鉄、コバルト、マンガン、ニッケル、銅、クロム |
I (アノード) |
V (カソード) |
1200 |
20 |
275.0-320.0 | 直流 |
15-16 | 4 |
閉じた電極を開いて点火(逐次点火) | 60 |
| セリウム二酸化物 |
鉄、コバルト、マンガン、銅、ニッケル、クロム |
II (アノード) |
VII (カソード) |
1200 |
23 |
275.0-320.0 | 直流 |
20-21 | 4 |
- | 30 |
| バナジウム、チタン |
II (アノード) |
V (カソード) |
2400 |
23 |
300.0-320.0 | 直流 |
18 | 3 |
予備放電 20 s | 20+100 | |
| ユーロピウム酸化物 |
鉄、コバルト、銅、マンガン、ニッケル、クロム |
III |
V |
1200 |
15 |
275.0-320.0 | 交流 |
10 |
1.5 |
閉じた電極を開いて点火 | 120 |
| ケイ素、鉄、銅、亜鉛 |
III |
V |
1200 |
15 |
285.0-335.0 | 交流 |
12 |
1.2 |
45 | ||
| ガドリニウム酸化物、イットリウム酸化物 |
カルシウム |
VIII |
VIII |
1200 |
15 |
390.0-425.0 | 交流 |
12 |
2 |
予備放電 10 s | 10+20 |
| ルテチウム酸化物 |
コバルト、マンガン、銅、ニッケル、チタン、クロム |
IX (アノード) |
Х (カソード) |
600 |
15 |
250.0-330.0 | 直流 |
12 |
4 |
- | 60 |
| イットリウム酸化物 |
マグネシウム、鉛 |
VIII (アノード) |
VIII (カソード) |
1200 |
20 |
250.0-300.0 |
直流 |
15 |
2 |
- |
60 |
| コバルト |
IV |
VIII |
1200 |
10-12 | 340.0-350.0 | 直流 |
18-19 | 2 |
- | 15 | |
| ジルコニウム |
V (アノード) |
Х (カソード) |
1200 |
15 |
330.0-350.0 |
直流 |
17-18 |
2 |
予備放電 20 s | 20-100 | |