ГОСТ 24018.5-80

ГОСТ 24018.5−80 ニッケル基耐熱合金. 鉛およびビスマスの定量法（改正 N 1, 2）

ГОСТ 24018.5−80

グループ B39

国家間標準

ニッケル基耐熱合金

鉛およびビスマスの定量法

Nickel-based fireresistant alloys.
Method for the determination of lead and bismuth

МКС 77.120.40
ОКСТУ 0809

施行日 1981−07−01

参考情報

1. 作成・提出：ソ連冶金省

2. 承認および施行：ソ連国家標準委員会の決定 1980年2月28日 № 958 により

3. 初回制定

4. 参照される規格・技術文書

5. 有効期限の制限は、国家間標準化・計量・認証理事会の議事録 № 7−95 により解除（ИУС 11−95）

6. 発行（2004年8月）改正 N 1, 2（1985年12月、1990年12月承認）（ИУС 4−86, 3−91）


本規格は、鉛およびビスマスの含有量（質量分率 0,0001 %〜0,005 %）を測定する反転ボルタンメトリー法を定める。

本法は、試料中の鉛およびビスマスを、クエン酸 1 mol/dm と塩化アンモニウム 1 mol/dm の溶液中で、静置水銀滴電極または水銀-グラファイト電極上に予め濃縮し、続いて塩化銀電極に対してそれぞれ −0.55 V および −0.18 V の電位で鉛およびビスマスのアノード溶解除去電流を記録することに基づく（方式1）。

銅の質量分率が 0.03 % を超える場合は、ビスマスをアンモニアにより主要成分から水酸化鉄への共沈で予め分離してから測定する（方式2）。

(改訂版、改正 N 1, 2)。

1. 一般要求事項

1.1. 分析法の一般要求事項は ГОСТ 24018.0 に従う。

2. 装置、試薬および溶液

交流ポーラログラフまたはオシログラフィックポーラログラフ。

外部アノードを備えたセル（塩化カリウム飽和溶液中の水銀）、塩化銀参照電極、所定の規格で要求される分析信号の再現性を確保する任意構造の静置水銀滴電極、または規格で要求される再現性を確保する任意の製法のグラファイト含有材料からなる固体電極（4 мм）など。

水銀（マーク Р0）ГОСТ 4658準拠、乾燥していること。

窒素（気体）ГОСТ 9293、またはアルゴン ГОСТ 10157。

塩酸 ГОСТ 14261および希釈 1:1。

硝酸 ГОСТ 11125および希釈 1:15。

フッ化水素酸 ГОСТ 10484。

クエン酸 ГОСТ 3652。

塩化アンモニウム ГОСТ 3773。

ポーラログラフィー用の背景電解質：クエン酸 1 mol/dmと塩化アンモニウム 1 mol/dmを含むもの。必要に応じて、背景電解質は水銀カソードを用いてポテンシャスタットで一定電位（−1.2 V）を維持しながら4−5時間電気化学的に精製し、非鉄金属不純物を除去する（図面）。

1 — 作業用水銀電極；2 — 白金接点；3 — 磁気撹拌子；4 — 補助電極（スペクトル用炭素製）；5 — 塩化銀参照電極；6 — ポリエチレン容器；7 — ふた；
8 — 窒素導入用ガラス管；9 — 電解質返却用サイフォン

アスコルビン酸（食品用）。

塩化カリウム ГОСТ 4234、飽和溶液。

塩素酸（溶液、質量濃度 57 g/cm、(g/dm)。

硝酸鉄（鉄(III)）溶液：1 g のカーボニル鉄を熱して 20 cmの硝酸（1:1）に溶かし、冷却して水で 100 cmに希釈し、撹拌する。

任意の機種のポテンショスタット（定電位操作可能）。

硝酸水銀(II)酸化物 ГОСТ 4520、質量濃度 1 g/dm：0.1 g の硝酸水銀を 80 cmの希硝酸（1:15）に溶解する。溶液を 100 cmの容量フラスコに移し、水で目盛りまで希釈し撹拌する。

水アンモニア ГОСТ 24147。

ビスマス（マーク Ви0; Ви00; Ви000; Ви0000）ГОСТ 10928。

ビスマス標準溶液。

溶液 A：0.1 g のビスマスを 30 cmの硝酸に加えて加熱し、窒素酸化物が除去されるまで煮沸し、冷却して 1 dmの容量フラスコに移し、水で目盛りまで希釈して撹拌する。

1 cm の標準溶液 A は 0.0001 g のビスマスを含む。

溶液 B：溶液 A の 10 cm を 100 cmのメスフラスコに入れ、2 cmの塩酸を加え、水で目盛りまで希釈して撹拌する。

1 cm の標準溶液 B は 0.00001 g のビスマスを含む。

溶液 C：溶液 B の 5 cm を 50 cmのメスフラスコに入れ、水で目盛りまで希釈して撹拌する。

1 cm の標準溶液 C は 0.000001 g のビスマスを含む。

溶液 B と C は使用直前に調製する。

鉛（マーク С0; C00; C000; С0000）ГОСТ 3778。

鉛の標準溶液。

溶液 A：0.1 g の鉛を 30 cmの硝酸に溶かす。溶液を 1 dmの容量フラスコに移し、水で目盛りまで希釈して撹拌する。

1 cm の標準溶液 A は 0.0001 g の鉛を含む。

溶液 B：溶液 A の 10 cm を 100 cmのメスフラスコに入れ、2 cmの塩酸を加え、水で目盛りまで希釈して撹拌する。

1 cm の標準溶液 B は 0.00001 g の鉛を含む。

溶液 C：溶液 B の 5 cm を 50 cmのメスフラスコに入れ、水で目盛りまで希釈して撹拌する。

1 cm の標準溶液 C は 0.000001 g の鉛を含む。

溶液 B と C は使用直前に調製する。

(改訂版、改正 N 1, 2)。

3. 分析の実施

3.1. 方式1

合金の秤量試料 0.5 g を容量 250−300 cm のビーカー（またはフラスコ）に入れ、15 cmの塩酸、5 cmの硝酸を加えて加熱溶解する。溶液を湿った塩に蒸発させ、5 cmの塩酸を加えて再び湿塩まで蒸発させる。この操作をさらに2回繰り返す。

塩を 5 cmの塩酸に溶かし、定量的に白金皿、ガラスカーボン皿またはフッ素樹脂製の容器に移し、3 cmのフッ化水素酸を加え、タングステンおよびモリブデン酸化物、ならびにチタン・ニオブの加水分解生成物を完全に溶解するまで加熱する。溶液を冷却して 50 cmの容量フラスコに移し、水で目盛りまで希釈して撹拌し、速やかに蓋付きのポリエチレンまたはフッ素樹脂容器に移す。

鉛およびビスマスの定量には、ポーラログラフィーセルに窒素またはアルゴンで 5 分間脱気した背景電解質を 20 cm注ぎ、合金溶液のアリコートを質量分率に応じて表1に従って加え、0.01−0.02 g のアスコルビン酸を加えて撹拌する。

表 1

ポーラログラフで電位を −0.85 V に設定し、撹拌下で静置水銀滴電極へ鉛およびビスマスを 2−3 分間濃縮する。蓄積時間終了後、撹拌を止め、溶液を15秒静止させ、その後電極電位を −0.85 V から −0.05 V へ線形に変化させながらアノード分極曲線を記録し、鉛およびビスマスの溶解除去ピークをそれぞれ −0.55 V および −0.18 V で検出する。溶液中の銅含有量がビスマスに対して 60 倍以上である場合は、電圧スイープを −0.25 V で一時停止し、その間に溶液を 15 s 撹拌してから 15 s 静止させ、電圧スイープを再開してビスマスの溶解除去ピークを記録する。ポーラログラム記録時の感度は、検出ピーク高さが少なくとも 10 mm となるように選ぶ。各測定ごとに新しい水銀滴を得る。

固体電極（水銀-グラファイト動作）を用いる場合、ポーラログラフィーセルに窒素で 5 分間脱気した背景電解質を 20−25 cm注ぎ、硝酸水銀(II)溶液を 3−4 滴（10 μg/cm）加え、撹拌下で電位 −0.85 V にて 2 分間鉛を電気的に濃縮する。撹拌を止め 15 s 静止させた後、アノード分極曲線を取得し、鉛の最大酸化電流（電位 −0.54 V）を記録する。曲線記録は 3 回行い、最初の測定は計算に含めない。各記録後、電極は撹拌下で +0.2 V にて 30 s の電気化学的洗浄を行う。

鉛およびビスマスの定量には、ポーラログラフィーセルに表1a に従ったアリコート溶液、0.01−0.02 g のアスコルビン酸を加えて撹拌し、上記のように電気的濃縮を行う。

表 1а

その後アノード分極曲線を記録し、鉛の最大酸化電流（電位 −0.54 V）およびビスマス（電位 −0.18 V）を記録する。溶液中の銅含有量がビスマスの 60 倍を超える場合は、電圧スイープを −0.25 V で一時停止し、その間に 15 s 撹拌を行う。続いて 15 s 静止させ、電圧スイープを再開してビスマスの最大溶解除去電流を記録する。

ボルタン／ポーラログラム記録時の感度は、検出ピーク高さが少なくとも 10 mm となるように選ぶ。

3.2. 方式2

合金試料 0.5 g を容量 250−300 cm のビーカーまたはフラスコに入れ、15 cmの塩酸、5 cmの硝酸、8 cmの塩素酸を加えて加熱溶解する。溶液を塩素酸の蒸気が発生するまで蒸発させてクロムを酸化する。塩は 50 cmの水に加熱して溶かし、硝酸鉄(III) 溶液 1 cm を加え、アンモニアを加えて水酸化鉄の沈殿を生じさせ、さらに 1−2 cm の過剰アンモニアを与える。沈殿を 1−2 分間煮沸し、中密度フィルター（白帯）で濾過する。沈殿を 5−6 回熱水で洗い、濾液および洗浄水を沈殿を行ったビーカーに回収する。沈殿の溶解と沈殿操作を繰り返す。

溶液を 50 cmの容量フラスコに移し、水で目盛りまで希釈して撹拌する。

合金にチタンやニオブが含まれる場合は、溶液を白金皿、ガラスカーボン皿またはフッ素樹脂容器に移し、3 cmのフッ化水素酸を加えて加熱し、チタンおよびニオブの沈殿を完全に溶解する。

溶液を冷却し、およそ 25 cmまで水で希釈し、50 cmの容量フラスコに移して目盛りまで希釈し撹拌し、速やかに蓋付きのポリエチレンまたはフッ素樹脂容器に移す。

表1 または 表1a に従ったアリコートを取り、p. 3.1 に従ってビスマス含量を測定する。

p. 3.1, 3.2.（改訂版、改正 N 1, 2）。

3.3. 鉛およびビスマスの含有量は標準添加法で求める。標準溶液 C（p. 3.1 参照）のアリコートをポーラログラフィー溶液に加え、1 分間撹拌してから、試験溶液中の鉛およびビスマスと同様に分析を行う。

標準添加量は、添加後の鉛およびビスマスのピーク高さが 1.5−2 倍に増加するように選ぶ。

4. 結果の処理

4.1. 鉛およびビスマスの質量分率（X）をパーセントで次式により算出する。

,

ここで、 — 試験溶液のポーラログラフでの鉛またはビスマスのピーク高さ，mm；

— ブランク試験溶液の鉛またはビスマスのピーク高さ，mm；

— セルに標準添加を加えた後の鉛またはビスマスのピーク高さ，mm；

— 標準添加液の体積，cm；

— 標準溶液の濃度，g/cm；

— アリコートに相当する合金の秤量質量，g。

4.2. 並列測定結果の絶対差（信頼度 0.95）は、表2 に示す許容値を超えてはならない。

表 2

(改訂版、改正 N 2)。