ГОСТ 23957.1-2003

ГОСТ 23957.1−2003 亜鉛. 鉛、カドミウム、アンチモン、鉄および銅の原子吸光法による定量

ГОСТ 23957.1−2003

グループ B59

諸国間標準

亜鉛

鉛、カドミウム、アンチモン、鉄および銅の原子吸光法による定量

Zinc.
Atomic-absorption method for determination of lead, cadmium, antimony,
iron and copper

МКС 77.120.60
ОКСТУ 1709

施行日 2005−07−01

序文

1 作成：東部非鉄金属鉱山冶金研究所（ВНИИцветмет）、諸国間技術標準化委員会 MTK 504「亜鉛、鉛」

2 提出：カザフスタン共和国 産業・貿易省 標準化・計量・認証委員会

3 採択：諸国間標準化・計量・認証評議会（議事録 No. 24、2003年12月5日）、諸国間標準局（МГС）に登録 No. 4774

本標準の採択に賛成した機関：

国名	各国の標準化機関の名称
アゼルバイジャン	Азстандарт（アズスタンダルト）
アルメニア共和国	Армгосстандарт（アルムゴススタンダルト）
ベラルーシ共和国	Госстандарт Республики Беларусь（ベラルーシ国家標準局）
カザフスタン	Госстандарт Республики Казахстан（カザフスタン国家標準局）
キルギス共和国	Кыргызстандарт（キルギス標準局）
モルドバ共和国	Молдова-стандарт（モルドバ標準局）
ロシア連邦	Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии（連邦技術規制・計量庁）
タジキスタン共和国	Таджикстандарт（タジキスタン標準局）
トルクメニスタン	Главгосслужба «Туркменстандартлары»（国家総合サービス「Turkmenstandartlary」）
ウズベキスタン	Узстандарт（ウズベキスタン標準局）
ウクライナ	Госпотребстандарт Украины（ウクライナ消費者標準局）

4 ロシア連邦 連邦技術規制・計量庁の命令（2004年12月9日 No. 101-ст）により、州間標準 ГОСТ 23957.1−2003 は 2005年7月1日からロシア連邦の国家標準として直接施行された。

5 代替：ГОСТ 23957.1−80

1. 適用範囲

本標準は、質量分率（%）における亜鉛中の鉛、カドミウム、アンチモン、鉄および銅の原子吸光法による定量法を規定する。範囲は以下のとおりである：

鉛 — 0.002 から 3.0;

カドミウム — 0.001 から 0.3;

アンチモン — 0.01 から 0.05;

鉄 — 0.001 から 0.2;

銅 — 0.0005 から 0.07.

本法は、分析試料溶液および比較溶液をアセチレン−空気の炎に導入し、測定対象元素の解析線の吸光度を測定することに基づく。亜鉛はあらかじめ酸分解により溶液化する。

2 引用規格

本標準では、以下の規格が参照されている：

ГОСТ 8.315−97 国家計量一貫性保証体系。物質および材料の組成・性質の標準試料。基本規定

ГОСТ 859−2001 銅。品種（マーク）

ГОСТ 1089−82 アンチモン。技術条件

ГОСТ 1467−93 カドミウム。技術条件

ГОСТ 1770−74 実験用ガラス計量器具。シリンダー、メスシリンダー、フラスコ、試験管。一般技術条件

ГОСТ 3118−77 塩酸。技術条件

ГОСТ 3640−94 亜鉛。技術条件

ГОСТ 3778−98 鉛。技術条件

ГОСТ 4461−77 硝酸。技術条件

ГОСТ 5457−75 アセチレン（溶解及び気体）。技術条件

ГОСТ 5817−77 酒石酸（ワイン酸）。技術条件

ГОСТ 6709−72 蒸留水。技術条件

ГОСТ 9849−86 鉄粉。技術条件

ГОСТ 17261−77 亜鉛。スペクトル分析法

ГОСТ 24231−80 有色金属および合金。化学分析のための試料採取および調製に関する一般要求

ГОСТ 25086−87 有色金属およびその合金。分析方法に関する一般要求

ГОСТ 25336−82 実験用ガラス器具および装置。種類、主要パラメータおよび寸法

ГОСТ 29169−91 (ISO 648−77) 実験用ガラス器具。単一目盛りピペット

ГОСТ 29227−91 (ISO 835−1-81) 実験用ガラス器具。段階目盛りピペット。第1部 一般要求

3 一般要求事項

3.1 分析方法に関する一般要求は ГОСТ 25086 に従う。

3.2 試料の採取および調製は ГОСТ 3640 および ГОСТ 24231 に従う。

3.3 元素の質量分率は、2つの平行した試料分取（並行した秤量）により求める。

3.4 分析の精度は、ГОСТ 8.315 に基づき作成・承認された標準標本、または添加法、あるいは誤差が管理対象法の誤差を超えないような標準化されたまたはその他の認証済みの方法による比較により、少なくとも月に1回、さらに試薬や溶液を交換したとき、あるいは長期の中断後に行って管理する。

3.5 標準試料による分析精度は、試料の分析と同時に標準試料の分析を行うことで管理する。標準試料の分析結果が認証された特性値から次の範囲を超えていないとき、試料の分析は正確であるとみなす： 、ここで — 標準試料の認証誤差（％）； - 許容される分析結果のばらつき（％）。

3.6 添加法による分析精度の管理では、分析前に試料に標準溶液のアリクオートを加えた後の亜鉛中の被分析成分の質量分率を求める。

添加量は、添加しない場合の分析信号と比較して成分の分析信号が2～3倍に増加するように選ぶ。

添加分の質量分率は、添加した試料における成分の質量分率 と、添加していない試料における成分の質量分率 の差として算出する。

既知の添加量と求められた添加量の差が次の値以内であれば分析は正確であるとみなす： 、ここで と はそれぞれ試料および添加試料の許容される分析結果のばらつき（％）である。

3.7 異なる標準化済みまたは認証済みの方法によって得られた結果を比較して分析精度を管理する場合、結果間の差が次の値を超えないとき、分析は正確であるとみなす： 、ここで と は、それぞれ管理対象の測定法および対照測定法で規定されている許容差（％）である。

3.8 安全要件 — ГОСТ 17261 に従う。

3.8.1 分析溶液を炎中に噴霧する際に発生し、作業空間の空気中に許容濃度を超えて揮散し作業者に有害な物質の飛散を防ぐため、原子吸光分光光度計のバーナーは保護スクリーンを備えた排気装置内に設置しなければならない。

3.8.2 亜鉛の分析では、鉛、塩酸および硝酸、アセチレンおよびアンモニアなど人体に有害な作用を及ぼす試薬や物質を使用する。

試料の前処理は局所排気装置を備えたワークキャビネット内で行わなければならない。

3.8.3 分析過程で圧縮ガス、液化ガスおよび溶解ガスを使用・取り扱う場合は、各国の関係当局により承認された加圧容器の安全運転に関する規則を遵守する必要がある。

4 装置、材料および試薬

任意のメーカーの原子吸光分光光度計。

空気（圧縮）：機器に応じて 2·10 から 6·10 Pa（約 2～6 atm）。

ボンベ入りアセチレン（ГОСТ 5457）。

コニカルフラスコまたはビーカー（ГОСТ 25336）、容量 200、250 cm。

単目盛の容量フラスコ（精度等級 2級以上、ГОСТ 1770）

容量 50、100、200、250、500、および 1000 cm^3 のフラスコ。 一目盛りのピペット — ГОСТ 29169 に準拠。 目盛付きピペット — ГОСТ 29227 に準拠。 蒸留水 — ГОСТ 6709 に準拠。 硝酸 — ГОСТ 4461 に準拠、および 1:3 溶液。 鉛 — ГОСТ 3778、等級は С2 以上。 カドミウム — ГОСТ 1467。 亜鉛 — ГОСТ 3640、等級は ЦВ 以上。100 g/dm^3 溶液：50 g の亜鉛を最小量の硝酸で溶解し、500 cm^3 容量のメスフラスコに移し、蒸留水で定量し、混合する。 アンチモン — ГОСТ 1089、等級は Су00 以上。 酒石酸（tartaric acid）— ГОСТ 5817、および 400 g/dm^3 溶液。 塩酸 — ГОСТ 3118、および 1:10 溶液。 銅 — ГОСТ 859、等級は М0 または電解銅。 還元鉄粉（牌号 ПЖВ-1）— ГОСТ 9849。 既知濃度の溶液。 溶液 A：金属鉛 1.000 g を切りくず状にし、加熱して 40 cm^3 の硝酸で溶解し、冷却して 500 cm^3 容量のメスフラスコに移し、蒸留水で定量して混合する。 溶液 A の 1 cm^3 は 2 mg の鉛を含む。 溶液 B：金属カドミウム 1.000 g を 15 cm^3 の硝酸で溶解し、1000 cm^3 容量のメスフラスコに移し、蒸留水で定量して混合する。 溶液 B の 1 cm^3 は 1 mg のカドミウムを含む。 溶液 V：アガト乳鉢で粉砕した金属アンチモン 1.000 g と酒石酸 15 g を 15 cm^3 の硝酸で加熱して溶解し、冷却して 500 cm^3 容量のメスフラスコに移し、蒸留水で定量して混合する。 溶液 V の 1 cm^3 は 2 mg のアンチモンを含む。 溶液 G：鉄 1.000 g を弱火で 20 cm^3 の硝酸で溶解し、1000 cm^3 容量のメスフラスコに移し、蒸留水で定量して混合する。 溶液 G の 1 cm^3 は 1 mg の鉄を含む。 溶液 D：銅 0.400 g（あらかじめ酸化被膜除去のため 1:10 塩酸溶液で洗浄したもの）を 10 cm^3 の硝酸で溶解し、1000 cm^3 容量のメスフラスコに移し、蒸留水で定量して混合する。 溶液 D の 1 cm^3 は 400 µg の銅を含む。 溶液E：標準溶液A、B、V、G、Dを各々10 cm^3取り、容量100 cm^3のメスフラスコに移し、水で目盛まで希釈して混合する。 溶液Eの1 cm^3は、鉛およびアンチモンを各200 µg、カドミウムおよび鉄を各100 µg、銅を40 µg含む。 溶液Ж：溶液Eの10 cm^3を容量100 cm^3のメスフラスコに移し、水で目盛まで希釈して混合する。 溶液Жの1 cm^3は、鉛およびアンチモンを各20 µg、カドミウムおよび鉄を各10 µg、銅を4 µg含む。 比較用溶液（測定元素濃度0.2〜200 µg/cm^3）は、標準溶液A、B、V、G、D、EおよびЖから表1に従って調製する。 表1 - 比較用溶液 （比較用溶液中の測定元素の質量濃度、µg/cm^3 ／ 比較用溶液の調製に必要な既知濃度溶液の量、cm^3 ／ 比較用溶液の体積、cm^3） 列見出し： - 鉛、アンチモン - カドミウム、鉄 - 銅 - A, B, V, G, D - E - Ж - 比較用溶液体積（cm^3） データ： - 1 | 0.5 | 0.2 | - | - | 5 | 100 - 2 | 1 | 0.4 | - | - | 10 | 100 - 5 | 2.5 | 1 | - | - | 25 | 100 - 10| 5 | 2 | - | 10 | - | 200 - 20| 10 | 4 | - | 20 | - | 200 - 40| 20 | 8 | 5 | - | - | 250 - 80| 40 | 16 | 10 | - | - | 250 - 100| 50 | - | 10 | - | - | 200 - 150| 75 | - | 15 | - | - | 200 - 200|100 | - | 20 | - | - | 200 （「-」は該当なし） 100 cm^3ごとに比較用溶液に10 cm^3の硝酸溶液を加える。これらの比較用溶液の基礎には蒸留水を用いる。最初の4つの比較用溶液（表1）は2通りの方法で調製する：1) 蒸留水を基に（分析が1.000 gの試料から得られた溶液の場合）；2) Zn溶液を基にして、Znの質量濃度が50 g/dm^3であるもの（分析が2.500 gの試料から得られた溶液の場合）。このために、容量フラスコ（100 cm^3）にそれぞれ50 cm^3、容量フラスコ（200 cm^3）にはそれぞれ100 cm^3の亜鉛溶液を移す。同時に、質量濃度50 g/dm^3の亜鉛の管理溶液を2本調製し、そこに含まれる測定対象不純物の質量濃度を（化学法、スペクトログラフィー法または原子吸光法で）測定しておき、亜鉛を基に調製した比較用溶液の不純物濃度を後で補正する目的とする。 注 — 本規格で定める計量学的特性に劣らないことを条件に、他の試薬および材料の使用を許容する。 5 分析の実施 亜鉛は削り片（スラッジ）状で分析に供される。 試料中の鉛の質量分率が0.01%未満、カドミウムと鉄が0.005%未満、銅が0.001%未満の場合、秤量試料量は2.500 gとする。その他の試料では1.000 gとする。 必要な分析精度が確保される場合は、他の秤量量や測定溶液の希釈を用いてもよい。 秤量した亜鉛を耐熱ガラスの円錐フラスコまたは200–250 cm^3容量のビーカーに入れ、ワイヤード品（アンチモンを測定する試料の場合）には2.5 cm^3の酒石酸溶液を加える。秤量が2.500 gの場合は30 cm^3、秤量が1.000 gの場合は15 cm^3の硝酸（1:3）溶液を加え、加熱して溶解する。湿性塩まで蒸発させ、硝酸（1:3）を12 cm^3加え、塩が溶けるまで加温し、冷却して50 cm^3容量フラスコに移す。1.000 gおよび2.500 gの各秤量について、使用試薬中に含まれる鉛、カドミウム、アンチモン、鉄および銅の含有を分析結果に補正するための2回の対照実験を同時に行う。 鉛の質量分率が1%以上で得られた試料の分解から得られる分析溶液は5倍に希釈する：10 cm^3の分析溶液を50 cm^3容量フラスコに入れ、3 cm^3の硝酸を加え、目盛りまで水で希釈し混和する。 分析溶液および比較用溶液をアセチレン-空気炎中に噴霧し、表2に示す波長の分析線において測定対象元素の原子吸光度を測定する。 表2　測定元素の分析線 （単位：ナノメートル） - 測定元素 — 分析線（nm） - 鉛 — 217.0 または 283.3 - カドミウム — 228.8 - アンチモン — 217.6 - 鉄 — 248.3 - 銅 — 324.7 秤量が2.500 gの試料の分解によって得られた溶液を扱う場合は、亜鉛を基に調製した比較用溶液を使用する。それ以外の場合は、水を基に調製した比較用溶液を使用する。 測定条件は使用する装置に合わせて設定する。 測定はキャリブレーション曲線による方法、または「限界溶液法」によって行う。「限界溶液法」は、試料溶液と2種類の比較用溶液（試料溶液の分析信号より小さいものと大きいもの）における測定対象元素の分析信号を記録する方法である。 コンピュータを備えた原子吸光分光計を用いる場合、分析信号の測定結果の処理と分析結果の計算はソフトウェアで自動的に行われ、操作員の介入は不要である。 6 結果の処理 6.1 測定元素の質量分率 w, % は次式により計算する（式(1)）。 （式は原文のとおり参照） ここで - C — 試料溶液中の測定元素の質量濃度，μg/cm^3； - V — 希釈係数を考慮した分析溶液の体積，cm^3； - m — 試料の秤量質量，mg； - k — mgをμgに換算する係数。 計算においては、試薬中に含まれる測定元素の量を考慮する必要があり、そのために試料中に含まれる測定元素の値から対照溶液中の含有量を差し引く。 分析結果は、収束性の管理が良好であれば、2回の平行測定の算術平均を最終結果とする。 6.2 2回の平行測定間の許容差（収束性，%）および同一試料に対する2回の分析の許容差（再現性，%）、および分析結果の誤差（%）（信頼度 = 0.95）は表3に示す値を超えてはならない。 表3 — 管理規準および分析結果の誤差（信頼度 = 0.95） （単位：%） （表の構成） - 列見出し：測定元素 | 質量分率 | 2回の平行測定の許容差（収束性） | 2回の分析の許容差（再現性） | 分析結果の誤差 | 相対標準偏差（収束性） | 相対標準偏差（再現性） 以下に主要な値を示す（数値は表中のまま）。 鉛（Pb） - 0.0020 — 平行差 0.0003，2回の分析差 0.0004，誤差 0.0003，相対標準偏差（収束性） 0.06，（再現性）0.08 - 0.0040 — 0.0006，0.0007，0.0005，0.05，0.06 - 0.0080 — 0.0010，0.0010，0.0007 - 0.020 — 0.003，0.004，0.003 - 0.040 — 0.004，0.005，0.004，0.035，0.04 - 0.050 — 0.005，0.006，0.004 - 0.060 — 0.006，0.007，0.005 - 0.070 — 0.007，0.008，0.006 - 0.080 — 0.008，0.009，0.006 - 0.090 — 0.009，0.010，0.007 - 0.100 — 0.010，0.010，0.007 - 0.20 — 0.01，0.02，0.01，0.02，0.03 - 0.30 — 0.02，0.03，0.02 - 0.50 — 0.03，0.04，0.03 - 0.70 — 0.04，0.06，0.04 - 0.90 — 0.05，0.07，0.05 - 1.00 — 0.06，0.08，0.06 - 2.0 — 0.1，0.2，0.1 - 3.0 — 0.2，0.3，0.2 カドミウム（Cd） - 0.0010 — 0.0002，0.0002，0.0001，0.06，0.08 - 0.0020 — 0.0003，0.0004，0.0003 - 0.0040 — 0.0006，0.0007，0.0005，0.05，0.06 - 0.0080 — 0.0010，0.0010，0.0007 - 0.020 — 0.003，0.004，0.003 - 0.040 — 0.004，0.005，0.004，0.035，0.04 - 0.050 — 0.005，0.006，0.004 - 0.060 — 0.006，0.007，0.005 - 0.070 — 0.007，0.008，0.006 - 0.080 — 0.008，0.009，0.006 - 0.090 — 0.009，0.010，0.007 - 0.100 — 0.010，0.010，0.007 - 0.20 — 0.01，0.02，0.01，0.02，0.03 - 0.30 — 0.02，0.03，0.02 アンチモン（Sb） - 0.010 — 0.001，0.002，0.001，0.05，0.06 - 0.020 — 0.003，0.004，0.003 - 0.040 — 0.004，0.005，0.004，0.035，0.04 - 0.050 — 0.005，0.006，0.004 鉄（Fe） - 0.0010 — 0.0002，0.0002，0.0001，0.06，0.08 - 0.0020 — 0.0003，0.0004，0.0003 - 0.0040 — 0.0006，0.0007，0.0005 - 0.0080 — 0.0010，0.0010，0.0007，0.05，0.06 - 0.020 — 0.003，0.004，0.003 - 0.040 — 0.004，0.005，0.004，0.035，0.04 - 0.050 — 0.005，0.006，0.004 - 0.060 — 0.006，0.007，0.005 - 0.070 — 0.007，0.008，0.006 - 0.080 — 0.008，0.009，0.006 - 0.090 — 0.009，0.010，0.007 - 0.100 — 0.010，0.010，0.007 - 0.20 — 0.01，0.02，0.01，0.02，0.03 銅（Cu） - 0.00050 — 0.00010，0.00010，0.00007，0.07，0.03 - 0.0010 — 0.0002，0.0002，0.0001，0.06，0.08 - 0.0020 — 0.0003，0.0004，0.0003 - 0.0040 — 0.0006，0.0007，0.0005，0.05，0.06 - 0.0080 — 0.0010，0.0010，0.0007 - 0.020 — 0.003，0.004，0.003 - 0.040 — 0.004，0.005，0.004，0.035，0.04 - 0.050 — 0.005，0.006，0.004 - 0.060 — 0.006，0.007，0.005 - 0.070 — 0.007，0.008，0.006 （注）上記は表中の数値を要約して示したものである。原文表の全ての行と数値は同じである。 2回の平行測定間の許容差（収束性） r, % と同一試料に対する2回の分析の許容差（再現性） R, % の中間値は次の式で計算できる（式(2)、式(3)）。 （式は原文のとおり参照） ここで - s_r — 2回の平行測定の相対標準偏差（収束性）； - s_R — 同一試料に対する2回の分析の相対標準偏差（再現性）； - x̄ — 2回の平行測定の算術平均； - X̄ — 2回の分析の算術平均； - t = 2.77（自由度 = 2, 信頼度 = 0.95 の場合）である。 中間値の分析誤差、2回の平行測定間の許容差および同一試料に対する2回の分析の許容差は線形補間法によって求めることができる。