ГОСТ 24978-91
ГОСТ 24978–91 (ИСО 4740−85) Сплавы медно-цинковые. Методы определения цинка
ГОСТ 24978−91
(ИСО 4740−85)
Группа В59
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
СПЛАВЫ МЕДНО-ЦИНКОВЫЕ
Методы определения цинка
Copper-zinc alloys. Methods for determination of zinc
ОКСТУ 1709
Дата введения 1993−01−01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
В.Н.Федоров, Ю. М. Лейбов, Б. П. Краснов, А. Н. Боганова, Л. В. Морейская, И.А.Воробьева
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартизации и метрологии СССР от 03.10.91 N 158
3. Приложение настоящего стандарта подготовлено методом прямого применения международного стандарта ИСО 4740−85 «Медь и медные сплавы. Определение цинка. Пламенный атомно-абсорбционный спектрометрический метод"
4. ВЗАМЕН ГОСТ 24978–81
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
| |
|
Обозначение НТД, на который даны ссылки
|
Номер пункта, раздела, приложения
|
ГОСТ 8.315−91
|
2.5.4, 5.5.4
|
ГОСТ 61–75
|
5.2
|
ГОСТ 83–79
|
5.2
|
ГОСТ 199–78
|
5.2
|
ГОСТ 1652.1−77
|
5.2
|
ГОСТ 3117–78
|
5.2
|
ГОСТ 3118–77
|
2.2, 3.2, 4.2, 5.2
|
ГОСТ 3640–79
|
2.2, 3.2, 4.2, 5.2
|
ГОСТ 3760–79
|
2.2, 4.2, 5.2
|
ГОСТ 3773–72
|
4.2, 5.2
|
ГОСТ 4204–77
|
4.2, 5.2
|
ГОСТ 4220–75
|
2.2
|
ГОСТ 4233–77
|
2.2, 4.2
|
ГОСТ 4461–77
|
2.2, 3.2, 4.2, 5.2, приложение
|
ГОСТ 4463–76
|
5.2
|
ГОСТ 4518–75
|
2.2
|
ГОСТ 5817–77
|
5.2
|
ГОСТ 5828–77
|
4.2, 5.2
|
ГОСТ 6344–73
|
2.2
|
ГОСТ 10484–78
|
Приложение
|
ГОСТ 20448–90
|
2.2
|
ГОСТ 24231–80
|
Приложение
|
ГОСТ 25086–87
|
Разд.1, 4.4, 5.4.4
|
Настоящий стандарт устанавливает титриметрические комплексонометрические методы определения цинка при массовой доле цинка от 3 до 45% и атомно-абсорбционный метод определения цинка при массовой доле цинка от 3 до 10% в медно-цинковых сплавах по ГОСТ 15527 и ГОСТ 17711.
Допускается проводить определение цинка в медно-цинковых сплавах по международному стандарту ИСО 4740−85, приведенному в приложении.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
Общие требования к методам анализа — по ГОСТ 25086 с дополнением: за результат анализа принимают среднее арифметическое трех (двух) параллельных определений.
2. ТИТРИМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСНО-МЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД
2.1. Сущность метода
Метод основан на растворении сплава в смеси соляной и азотной кислот, маскировании мешающих элементов тиомочевиной, лимоннокислым аммонием и роданидом аммония, экстрагировании комплекса цинка метилизобутилкетоном, реэкстракции в водную фазу и титровании цинка при рН 5,0−5,2 раствором трилона Б в присутствии ксиленолового оранжевого.
2.2. Реактивы и растворы
Кислота соляная по ГОСТ 3118, разбавленная 1:1 и 1:4.
Кислота азотная по ГОСТ 4461, разбавленная 1:1.
Смесь соляной кислоты (1:1) и азотной кислоты в соотношении 3:1.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Тиомочевина по ГОСТ 6344 и раствор массовой концентрации 50 г/дм
.
Аммоний лимоннокислый трехзамещенный или аммоний лимоннокислый двухзамещенный.
Аммоний роданистый по ГОСТ 19522.
Смесь маскирующих реагентов: 60 г тиомочевины, 100 г лимоннокислого аммония и 150 г роданистого аммония растворяют в 1 дм
воды.
Метилизобутилкетон (МИБК).
Промывной раствор: 250 см
раствора маскирующих реагентов смешивают в 250 см
воды и 25 см
раствора соляной кислоты, разбавленной 1:4.
Аммоний фтористый по ГОСТ 4518, раствор 5 г/дм
.
Натрий хлористый по ГОСТ 4233.
Ксиленоловый оранжевый, смесь с хлористым натрием в соотношении 1:100.
Гексаметилентетрамин (уротропин).
Цинк металлический марки Ц0 по ГОСТ 3640*.
________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 3640–94. Здесь и далее. — Примечание изготовителя базы данных.
ГОСТ 24978–91(ISO 4740−85) 銅-亜鉛合金。亜鉛の定量法
ГОСТ 24978−91
(ИСО 4740−85)
グループ B59
ソビエト連邦 国家規格
銅亜鉛合金
亜鉛の定量法
Copper-zinc alloys. Methods for determination of zinc
OKSTU 1709
施行日 1993−01−01
参考情報
1. ソ連冶金省により作成・提出
作成者
В.Н.Федоров, Ю. М. Лейбов, Б. П. Краснов, А. Н. Боганова, Л. В. Морейская, И.А.Воробьева
2. 1991年10月3日付 ソ連標準化・計量委員会決議(№158)により承認・施行
3. 本規格の付属書は国際規格 ISO 4740−85「銅および銅合金。亜鉛の定量。炎原子吸光法」を直接適用して作成されたものです。
4. 代替規格: ГОСТ 24978–81
5. 参照規格
| |
|
参照されている文書(規格)の表示
|
項目、節、付属書の番号
|
ГОСТ 8.315−91
|
2.5.4, 5.5.4
|
ГОСТ 61–75
|
5.2
|
ГОСТ 83–79
|
5.2
|
ГОСТ 199–78
|
5.2
|
ГОСТ 1652.1−77
|
5.2
|
ГОСТ 3117–78
|
5.2
|
ГОСТ 3118–77
|
2.2, 3.2, 4.2, 5.2
|
ГОСТ 3640–79
|
2.2, 3.2, 4.2, 5.2
|
ГОСТ 3760–79
|
2.2, 4.2, 5.2
|
ГОСТ 3773–72
|
4.2, 5.2
|
ГОСТ 4204–77
|
4.2, 5.2
|
ГОСТ 4220–75
|
2.2
|
ГОСТ 4233–77
|
2.2, 4.2
|
ГОСТ 4461–77
|
2.2, 3.2, 4.2, 5.2, 付属書
|
ГОСТ 4463–76
|
5.2
|
ГОСТ 4518–75
|
2.2
|
ГОСТ 5817–77
|
5.2
|
ГОСТ 5828–77
|
4.2, 5.2
|
ГОСТ 6344–73
|
2.2
|
ГОСТ 10484–78
|
付属書
|
ГОСТ 20448–90
|
2.2
|
ГОСТ 24231–80
|
付属書
|
ГОСТ 25086–87
|
第1節, 4.4, 5.4.4
|
本規格は、ГОСТ 15527およびГОСТ 17711に準拠した銅-亜鉛合金中の亜鉛の定量について、質量分率3〜45%の範囲では滴定(キレート滴定)法を、質量分率3〜10%の範囲では原子吸光法を規定するものです。
付属書に示された国際規格 ISO 4740−85 に従った亜鉛の定量を行うことも許容されます。
1. 一般要求事項
分析法の一般的要求事項はГОСТ 25086による。補足:分析結果は3回(または2回)の平行測定の算術平均を採用する。
2. 滴定式コンプレクソメトリー法
2.1. 方法の要旨
本法は、合金を塩酸と硝酸の混合酸で溶解し、チオ尿素、アンモニウムクエン酸塩およびアンモニウムチオシアン酸塩で妨害元素をマスクした後、亜鉛の錯体をメチルイソブチルケトン(MIBK)で抽出し、これを水相へ再抽出して、pH 5.0〜5.2でトリロンB(EDTA)溶液を用い、キシレノールオレンジ存在下で滴定して亜鉛を定量する方法である。
2.2. 試薬および溶液
塩酸(ГОСТ 3118)、1:1および1:4に希釈したもの。
硝酸(ГОСТ 4461)、1:1に希釈したもの。
塩酸(1:1)と硝酸(1:1)の混合液を3:1の比で混合したもの。
アンモニア水(ГОСТ 3760)。
チオウレア(ГОСТ 6344)および質量濃度50 g/dm
の溶液。
三置換または二置換のアンモニウムクエン酸塩(アンモニウムクエン酸塩)。
アンモニウムチオシアン酸塩(ГОСТ 19522)。
マスキング試薬混合液:チオウレア60 g、アンモニウムクエン酸塩100 g、アンモニウムチオシアン酸塩150 gを1 dm
の水に溶解する。
メチルイソブチルケトン(MIBK)。
洗浄液:マスキング試薬溶液250 cm
を水250 cm
および1:4に希釈した塩酸溶液25 cm
と混合したもの。
フッ化アンモニウム(ГОСТ 4518)、5 g/dm
の溶液。
塩化ナトリウム(ГОСТ 4233)。
キシレノールオレンジ(塩化ナトリウムとの混合比 1:100)。
ヘキサメチレンテトラミン(ウロトロピン)。
金属亜鉛(牌号 Ц0、ГОСТ 3640)*。
________________
* ロシア連邦の領域では ГОСТ 3640–94 が適用される。以下同様。— データベース作成者注。
標準亜鉛溶液: 1.0 gの亜鉛を10 cm3の塩酸(1:1)に溶解し、容量1000 cm3のメスフラスコに移し、目盛りまで水で注ぎ、混合する。
この溶液1 cm3は0.001 gの亜鉛を含む。
エチレンジアミン‑N,N,N′,N′‑テトラ酢酸のジナトリウム塩二水和物(トリロンB)を用いる(ГОСТ 10652に従う)。0.05 mol/dm3溶液: トリロンB 18.61 gを加熱しながら水に溶かし、溶液を容量1000 cm3のメスフラスコに移し、目盛りまで水で注ぎ、混合する。
2.3. トリロンB溶液の亜鉛に基づく質量濃度の決定
250 cm3容量の分液ロートに標準亜鉛溶液50 cm3を入れ、アンモニア水を滴下して消えない軽い濁りが生じるまで加える。その後、塩酸(1:4)50 cm3、マスキング混合溶液50 cm3を加え、以下の項目2.4に従って処理する。
トリロンB溶液の質量濃度(1 cm3溶液当たりの亜鉛グラム数)は次式により計算する:
(式は原文参照)
ここで 0.05 — ティトレーションに用いた亜鉛の質量(g);
V — ティトレーションに要したトリロンB溶液の体積(cm3)。
2.4. 分析の実施
亜鉛の質量分率に応じて試料量(表1)を秤量し、容量250 cm3のビーカーに入れ、酸混合液25 cm3で加熱して溶解する。試料が完全に溶解したら、窒素酸化物を除去するために溶液を沸騰させる。溶液を冷却し、容量100 cm3のメスフラスコに移し、目盛りまで水で注ぎ、混合する。
表1
- 亜鉛の質量分率, % | 試料量, g | 溶液のアリコート量, cm3
- 3.0以上 〜 10.0以下 | 1 | 50
- 10.0超 〜 20.0以下 | 2 | 25
- 20.0超 〜 30.0以下 | 0.5 | 25
- 30.0超 〜 45.0以下 | 0.5 | 20
アリコート部(表1)の溶液を内径250 cm3の分液ロートに入れ、水を加えて50 cm3(mL)にし、攪拌しながら少量ずつアンモニアを加えて消えない軽い混濁が生じるまで調整する。次に塩酸(1:1)を5 cm3加え、十分に攪拌しながらマスキング混合液を70 cm3(亜鉛質量分率が3〜10%の場合)または50 cm3(亜鉛質量分率が10%を超える場合)加える。ついでメチルイソブチルケトンを50 cm3加え、強く振とうして2分間混合する。相が分離したら、水相を容量250 cm3の第2の分液ロートに移し、メチルイソブチルケトン20 cm3を加えて抽出を繰り返す。層が分離したら水相は廃棄し、有機相を第1の分液ロートの内容物に戻す。第2の分液ロートは第1の分液ロートに合流させた抽出液で洗う。
相が分離したら水相を除去し、洗浄した有機相を容量400 cm3のビーカーに移す。分液ロートを塩酸(1:4)25 cm3で洗浄し、ついで水100 cm3で洗い、両方の洗浄液を有機相に加える。フッ化アンモニウム溶液20 cm3、チオ尿素溶液20 cm3を加え、溶液をよく混合する。
ヘラ先にキシレンオレンジと塩化ナトリウムの混合物0.1 gを取り、少量ずつヘキサメチレンテトラミン(ウロトロピン)を加えて水相が赤紫色を呈し、指示薬紙「リファン」によるpHが0.5〜5.2となるまで調整する。両相を攪拌しながらトリロンB溶液(EDTA系錯形成試薬)で亜鉛を滴定し、水相の赤紫色が黄色に変わるまで行う。滴定終了直前に溶液のpHを確認し、必要に応じてウロトロピンまたは塩酸(1:4)を加えてpHを5.0〜5.2に調整し、両相を十分に攪拌しながらトリロンB溶液を滴下して滴定を完了する。
2.5 結果の処理
2.5.1 亜鉛の質量分率(%)は次式により算出する。
ω(Zn), % = (V_trilon × C_trilon × 100) / m
ここで
- V_trilon — 滴定に使用したトリロンB溶液の体積、cm3(mL);
- C_trilon — トリロンB溶液の質量濃度(1 cm3あたりの亜鉛としてのグラム数)、g/cm3;
- m — アリコートに相当する試料の質量、g。
2.5.2. 3回の並行試験の結果の差は、許容差を示す
(
— 収束性の指標)が表2に示す値を超えてはならない。
表 2
| |
|
|
|
|
|
|
亜鉛の質量分率, %
|
, %
|
, %
|
から
|
3
|
まで
|
5
|
含む |
0,10
|
0,14
|
超
|
5
|
同上
|
15
|
同上
|
0,15
|
0,21
|
同上
|
15
|
同上
|
30
|
同上
|
0,25
|
0,35
|
同上
|
30
|
同上
|
45
|
同上
|
0,30
|
0,42
|
2.5.3. 異なる2つの試験所で得られた分析結果の差、または同一の試験所で得られたが条件の異なる2つの分析結果の差は、再現性を示す
(
— 再現性の指標)が表2に示す値を超えてはならない。
2.5.4. 分析結果の精度管理は、ГОСТ 8.315*により承認された銅-亜鉛合金の国定標準試料、またはГОСТ 25086に従った原子吸光法で得られた結果との比較により行う。
________________
* ロシア連邦の領域では ГОСТ 8.315−97 が有効である。以下同様。 — データベース作成者注.
3. 原子吸光法
3.1. 方法の原理
本法は、試料の秤量分を塩酸と硝酸の混酸で溶解し、アセチレン-空気炎中で波長213.8 nmにおける亜鉛の原子吸光を測定することに基づく。
3.2. 装置、試薬および溶液
亜鉛用光源を備えた原子吸光分光計。
塩酸 — ГОСТ 3118に従う、1:1に希釈したもの。
硝酸 — ГОСТ 4461に従う、1:1に希釈したもの。
塩酸と硝酸の混酸(1:1)。
亜鉛金属(等級 Ц0) — ГОСТ 3640に従う。
亜鉛標準溶液
溶液A: 0,1 gの亜鉛を30 cm
の塩酸に溶解し、容量1000 cm
のメスフラスコに移し、目盛まで水で希釈して混合する。
溶液Aの1 cm
には0,1 mgの亜鉛が含まれる。
溶液B: 溶液Aの25 cm
を容量250 cm
のメスフラスコに入れ、目盛まで水で希釈して混合する。
溶液Bの1 cm
には0,01 mgの亜鉛が含まれる。
3.3. 分析手順
3.3.1. 秤量した試料0,2 gを容量250 cm
のビーカーに入れ、30 cm
の混酸で溶解する。
溶液を冷却し、容量500 cm
のメスフラスコに移し、目盛まで水で希釈して混合する。
容量100 cm
のメスフラスコに溶液のアリコート部分—5 cm
を取り、塩酸溶液2 cm
を加え、目盛まで水で希釈して混合する。
亜鉛の原子吸光度は、校正曲線作成用溶液および対照実験用溶液と並行して、アセチレン−空気炎中で波長213.8 nmの放射を用いて測定する。
3.4. 校正曲線の作成
容量100 cm3の計量フラスコ8本のうち7本に、標準亜鉛溶液Bをそれぞれ2.0、4.0、6.0および8.0 cm3、標準亜鉛溶液Aをそれぞれ1.0、1.5および2.0 cm3加える。これらはそれぞれ0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.15および0.20 mgの亜鉛に相当する。
すべてのフラスコに塩酸を各々2 cm3加え、目盛りまで水で希釈して混合する。試料溶液中の亜鉛吸光度の測定の直前と直後に、これら標準溶液の亜鉛の原子吸光度を測定する。
3.5. 結果の処理
3.5.1. 亜鉛の質量分率(w、%)は、次式により算出する。
w (%) = ((c − c_k) · V · 100) / m
ここで
c — 校正曲線から求めた試料溶液中の亜鉛濃度,g/cm3;
c_k — 校正曲線から求めた対照実験溶液中の亜鉛濃度,g/cm3;
V — 試料の最終溶液を調製するための計量フラスコの容量,cm3;
m — 分取した溶液に相当する秤量試料の質量,g.
3.5.2. 平行測定の結果の差は、表2に示す許容差(収束指標)を超えてはならない。
3.5.3. 異なる2試験所で得られた分析結果の差、または同一試験所で異なる条件下で得られた2つの分析結果の差は、表2に示す値(再現性指標)を超えてはならない。
3.5.4. 分析結果の精度管理は、GOST 8.315により承認された銅−亜鉛合金の国家標準試料、または標準添加法あるいはGOST 25086に従った滴定法による結果との比較により行う。
4. 滴定(コンプレクソノメトリック)法
4.1. 方法の要旨
本法は、銅をチオ硫酸ナトリウムで除去し、鉄およびニッケルをジメチルグリオキシムのアンモニア溶液で錯形成により結合させた後、指示薬としてクロモーゲンブラックを用いて亜鉛をコンプレクソノメトリックに滴定することに基づく。
4.2. 試薬および溶液
濃硝酸(GOST 4461)、1:1希釈。
塩酸(GOST 3118)、1:1希釈。
溶解用酸混合液(調製直後に使用):濃硝酸1体積に対し塩酸3体積を混合したもの。
硫酸(GOST 4204)。
水アンモニア(GOST 3760)。
塩化アンモニウム(GOST 3773)、250 g/dm3の溶液。
チオ硫酸ナトリウム(チオスルファート)、溶液 200 g/dm^3。
塩化ナトリウム(ГОСТ 4233 に準拠)。
二クロム酸カリウム(ГОСТ 4220 に準拠)、溶液 100 g/dm^3。ジメチルグリオキシム(ГОСТ 5828 に準拠)、アンモニア性溶液 10 g/dm^3。
メチルレッド、溶液 1 g/dm^3。
クロモーゲン黒。
指示薬混合物:クロモーゲン黒を塩化ナトリウムと1:100の比でよくすり合わせる。
エチレンジアミン‑N,N,N',N'‑テトラ酢酸二ナトリウム二水和物(トリロンB、ГОСТ 10652 に準拠)、0.025 および 0.01 mol/dm^3 の溶液は、フィクサナルから調製するか、次のように調製する。トリロンB 9.305 g または 3.7224 g を加熱しながら 500 cm^3 の水に溶かし、容量 1 dm^3 のメスフラスコに移し、水で目盛りまで希釈する。
亜鉛(ГОСТ 3640 に準拠)、等級 Ц0 または Ц00。
標準亜鉛溶液:金属亜鉛 0.1 g を塩酸 15 cm^3(1:1)で溶かし、溶液を乾固するまで蒸発させ、残渣を塩酸 10 cm^3(1:1)で溶かし、容量 100 cm^3 のメスフラスコに移して水で目盛りまで希釈する。
1 cm^3 の溶液は 0.001 g の亜鉛を含む。
トリロンB 溶液の質量濃度の決定
標準亜鉛溶液 25 cm^3 を容量 500 cm^3 の円錐フラスコに入れ、塩化アンモニウム溶液 25 cm^3、メチルレッド 2–3 滴を加え、アンモニア性ジメチルグリオキシム溶液で赤色から黄色に変わるまで中和し、さらに過剰に 5 cm^3 を加える。その後二クロム酸カリウム溶液を 5–6 滴、指示薬混合物を加え、トリロンB で赤紫色から緑色に変わるまで滴定する。
トリロンB 溶液の質量濃度(1 cm^3 溶液当たりの亜鉛質量 g)は次式で計算する。
(式)
ここで m — 滴定に用いた亜鉛の質量(g)、
V — 滴定に消費したトリロンB 溶液の体積(cm^3)。
4.3. 分析の実施
合金試料0.2 gを容積250 cm³のビーカーに入れ、酸混合液10 cm³を加えて加熱して溶解する。冷却した溶液に硫酸4 cm³を加え、硫酸の白煙が出るまで蒸発する。残渣を冷却し、ビーカーの壁を水で洗い、再び硫酸の白煙が出るまで蒸発する。冷却した残渣に水80 cm³を加え、塩類が溶解するまで加熱する。冷却した溶液を100 cm³のメスフラスコに移し、目盛りまで水で定容して混合する。鉛を含む合金では、硫酸鉛沈殿が沈降するまでフラスコを放置する。沈殿は乾いた濃厚ろ紙で乾いたフラスコにろ過して除去してもよい。次に溶液から分取量を取り(表3参照)、250 cm³のビーカーに入れ、水で100 cm³に調整する。溶液にチオ硫酸ナトリウムを加えて白濁が生じるまで加え、硫化銅の沈殿が凝集して沈殿上に透明な上澄みが得られるまで溶液を沸騰させる。溶液をろ紙でろ過し、ろ液を容量500 cm³の三角フラスコに受け、ろ紙上の沈殿は数回熱湯で洗って捨てる。
表3
(亜鉛の質量分率に対する分取量・秤量・トリロンB濃度の目安)
- 亜鉛質量分率 3〜10 %(10 を含む): 分取量 50 cm³, 秤量に相当する試料 0.10 g, トリロンB濃度 0.01 mol/dm³
- 亜鉛質量分率 >10〜20 %: 分取量 25 cm³, 秤量 0.05 g, トリロンB濃度 0.025 mol/dm³
- 亜鉛質量分率 >20〜30 %: 分取量 15 cm³, 秤量 0.03 g, トリロンB濃度 0.025 mol/dm³
- 亜鉛質量分率 >30〜45 %: 分取量 10 cm³, 秤量 0.02 g, トリロンB濃度 0.025 mol/dm³
ろ液に亜鉛を溶液中に保持するため塩化アンモニウム溶液25 cm³を加え、メチルレッドを2–3滴加えて、ジメチルグリオキシムのアンモニア溶液で中和し、色が赤から黄に変わるまで調整し、さらに過剰として5 cm³を加える。続いて二クロム酸カリウムの指示薬混合液を5–6滴加し、トリロンB(表3参照)で赤紫色から緑色に変色するまで滴定する。
4.4 結果の処理
4.4.1 亜鉛の質量分率 X(%)は次式により求める:
X = (V · c · 100) / m_a
ここで
- V — トリロンB溶液の滴定に用いた体積(cm³)、
- c — トリロンB溶液の亜鉛に対する質量濃度(g/cm³)、
- m_a — 試料溶液の分取に相当する秤量(g)。
4.4.2. 3回の平行測定の結果の差は、表2に示す許容差(
((
— 繰り返し性指標))を超えてはならない。
4.4.3. 2つの異なる試験所で得られた分析結果の差、または同一試験所で異なる条件下で得られた2つの分析結果の差は、表2に示す値(
((
— 再現性指標))を超えてはならない。
4.4.4. 分析結果の精度管理は、ГОСТ 8.315で承認された銅-亜鉛合金の国家標準試料、またはГОСТ 25086に従った原子吸光法で得られた結果との比較により行う。
5. 滴定(キレート滴定)法
5.1. 方法の要旨
本法は、銅と鉛を予め電解により分離した後、キシレノールオレンジを指示薬として存在させた状態で亜鉛をキレート滴定により定量する方法に基づく。マンガンは二酸化マンガンとして、鉄は水酸化物として、ニッケルはジメチルグリオキシムとして電解液から同時に沈殿させる。
5.2. 器具、試薬および溶液
金網状プラチナ電極を備えた電解装置(ГОСТ 6563準拠)。
硝酸(ГОСТ 4461)、1:1に希釈。
塩酸(ГОСТ 3118)、1:1に希釈。
硫酸(ГОСТ 4204)、1:4に希釈。
酒石酸(ГОСТ 5814)、500 g/dm3 溶液。
酢酸(ГОСТ 62)、0.1 mol/dm3 溶液。
アンモニア水(ГОСТ 3766)、1:1に希釈。
塩化アンモニウム(ГОСТ 3773)、20 g/dm3 溶液。
過硫酸アンモニウム(ГОСТ 20478)、200 g/dm3 溶液。
フッ化ナトリウム(ГОСТ 4463)、200 g/dm3 溶液。
ジメチルグリオキシム(ГОСТ 5828)、5 g/dm3 溶液。
キシレノールオレンジ、水溶液 0.5 g/dm3。
炭酸ナトリウム(ГОСТ 83)、飽和溶液。
酢酸アンモニウム(ГОСТ 3117)。
酢酸ナトリウム(ГОСТ 199)。
緩衝溶液 pH=5.5−5.7:酢酸ナトリウム 18 g、酢酸アンモニウム 46 g、および酢酸溶液 20 cm3 を1 dm3 の水に溶解する。pHはpHメータで確認し、酢酸またはアンモニアを加えて調整する。
エチレンジアミン-N,N,N',N'-テトラ酢酸二ナトリウム二水和物(トリロンB、ГОСТ 10652)、0.05 mol/dm3 溶液(調製は項目2.2参照)。
亜鉛(ГОСТ 3640)、等級 Ц0 または Ц00。
標準亜鉛溶液(調製は項目2.2参照)。
トリロンB溶液の質量濃度の決定。
5 mLの標準亜鉛溶液を容量500 mLの円錐フラスコに入れ、酒石酸溶液1 mL、フッ化ナトリウム溶液5 mLを加え、溶液をアンモニアでコンゴ紙上でpH=5になるまで中和する。続いて緩衝液40 mL、キシレノールオレンジ溶液1 mLを加え、トリロンB(EDTA)溶液で紫色が黄色に変わるまで滴定する。
トリロンB溶液の質量濃度(溶液1 mL当たりの亜鉛としての質量、g)は次式により求める。
(式)
ここで m — 滴定に用いた亜鉛の質量、g;
V — 滴定に消費したトリロンB溶液の体積、mL。
5.3 分析の実施
質量1 gの試料を容量250 mLのビーカーに入れ、硝酸溶液15 mLを加え、時計皿で覆ってまず加熱せずに、次に加熱して溶解する。
試料が溶解し、窒素酸化物を沸騰により除去した後、ガラス器具とビーカーの壁面を水で洗い、溶液を水で100–150 mLに希釈する(合金にスズが含まれる場合は濾過する)。硫酸溶液7 mLを加え、ГОСТ 1652.1に従って電解により銅を析出させる。合金に鉛が0.5%以上含まれる場合は、硫酸溶液は電解開始後25–30分経ってから加える。
銅を分離した後の電解液を容量250 mLのメスフラスコに移し、目盛りまで水で満たして混合する。
溶液のアリコートとして50 mLを容量250 mLのビーカーに取り、水50 mLを加える。合金にマンガンが0.5%以上含まれる場合は、アンモニア溶液および炭酸ナトリウム溶液でユニバーサル指示薬紙上pH=3–4になるまで中和する。溶液をほぼ沸騰するまで加熱し、過硫酸アンモニウム溶液10 mLを加えてマンガンを二酸化マンガンとして沈殿させ、蓋をして過硫酸アンモニウムが分解するまで加熱沸騰させた後、溶液を冷却する。
溶液をアンモニア溶液でpH=5−6に中和し、さらに過剰に3 см

を加える。次に溶液を60 ℃まで加温し、20 см

のジメチルグリオキシム溶液を加えてニッケルを沈殿させ、沈殿を暗所で20−30分放置する。沈殿は中目のろ紙でろ過し、塩化アンモニウム溶液で8−10回洗浄し、ろ液はニッケルの沈殿を行ったビーカーに集める。
ろ液を容量100 см

のメスフラスコに移し、目盛りまで水を加えて混合する。
容量250 см

の円錐フラスコに溶液の分液(表3参照)を取り、1 см

の酒石酸溶液、5 см

のフッ化ナトリウム溶液を加え、コンゴ紙でpHをアンモニア溶液により5に中和する。次に40 см

の緩衝液、1 см

のキシレノールオレンジを加え、トリロントBで溶液の色が紫から黄色に変わるまで滴定する。
5.4. 結果の処理
5.4.1. 亜鉛の質量分率(
)をパーセントで算出するには次の式を用いる
,
ここで
は滴定に使用したトリロントBの体積、см
;
は亜鉛に対するトリロントB溶液の質量濃度、g/dm
;
は試料の分液に相当する秤量物質の質量、gである。
5.4.2. 3回の並列測定の結果のばらつきは、表2に示す許容ばらつき
(
― 収束性の指標) を超えてはならない。
5.4.3. 異なる2つの研究所で得られた分析結果の差、または同一研究所で異なる条件下で得られた2つの分析結果の差は、表2に示す値(
(
― 再現性の指標) を超えてはならない。
5.4.4. 分析結果の精度管理は、ГОСТ 8.315に基づき承認された銅亜鉛合金の国家標準試料、またはГОСТ 25086に従ったフレーム原子吸光法で得られた結果との比較により行う。
付属書(推奨). ISO 4740. 銅及び銅合金. 亜鉛の定量. 炎原子吸光スペクトロメトリ法
付属書
推奨
ISO 4740−85 銅及び銅合金
亜鉛の定量
炎原子吸光スペクトロメトリ法
1. 適用範囲
本国際規格は、亜鉛の質量分率を、鉛含有量が10%を超える合金を除く、あらゆる種類の銅および銅合金中で炎原子吸光スペクトロメトリ法により定める方法を規定する。
本法は亜鉛の質量分率が0.001〜6%の範囲に適用する。
2. 引用規格
ИСО 1811. (ГОСТ 24231). Медь и медные сплавы. Отбор и подготовка проб для химического анализа.
Часть 1. Отбор проб от литых изделий.
Часть 2. Отбор проб от полуфабрикатов, полученных обработкой давлением, и отливок.
3. Сущность метода
Метод основан на растворении пробы в смеси фтористоводородной, борной и азотной кислот и распылении раствора в пламени воздушно-ацетиленовой горелки спектрометра. Измерение поглощения резонансной линии цинка (атомной абсорбции) производят при длине волны 213,8 нм.
Измеряют атомную абсорбцию цинка в анализируемом растворе параллельно с градуировочными растворами.
4. Реактивы
При анализе используют реактивы квалификации ч.д.а. и дистиллированную или деионизированную воду.
4.1. Смесь фтористоводородной, борной и азотной кислот
Смешивают 300 см
раствора борной кислоты (концентрации 40 г/дм
), 30 см
фтористоводородной кислоты (ГОСТ 10484), 500 см
азотной кислоты (ГОСТ 4461) и 150 см
воды.
4.2. Медь, фоновый раствор
Взвешивают 10 г меди, содержащей не более 0,0002% цинка, в тефлоновый стакан вместимостью 1000 см
. Добавляют 400 см
смеси кислот и нагревают до полного растворения меди. Кипятят раствор до прекращения выделения паров окиси азота коричневого цвета. Охлаждают и переливают раствор в мерную колбу вместимостью 500 см
. Доливают до метки водой и перемешивают.
50 см
этого раствора содержат 1 г меди и 40 см
смеси кислот.
4.3. Цинк, основной стандартный раствор, содержащий 5 г/дм
цинка
Помещают (2,5±0,0001) г металлического цинка (чистотой 99,99%) в высокий стакан вместимостью 250 см
. Добавляют 50 см
раствора азотной кислоты (ГОСТ 4461−77, разбавленной 1:1), накрывают стакан крышкой и слегка нагревают до растворения металла. Кипятят раствор в течение нескольких минут до прекращения выделения паров окиси азота, затем охлаждают. Переливают раствор в мерную колбу вместимостью 500 см
, доливают до метки водой и перемешивают.
1 см
этого стандартного раствора содержит 5 мг цинка.
4.4. Цинк, стандартный раствор, содержащий 0,5 г/дм
цинка
Помещают 100,0 см
основного стандартного раствора цинка в мерную колбу вместимостью 1000 см
. Доливают до метки водой и перемешивают.
1 см
этого стандартного раствора содержит 0,5 мг цинка.
4.5. Цинк, стандартный раствор, содержащий 0,05 г/дм
цинка
(以下は日本語訳です)
ISO 1811(GOST 24231)。銅および銅合金 — 化学分析のための試料採取および前処理。
第1部 鋳造品からの採取。
第2部 塑性加工により得られた半製品および鋳造品からの採取。
3. 方法の要旨
本法は、試料をフッ化水素酸、ホウ酸および硝酸の混合酸で溶解し、その溶液を分光計の空気−アセチレンバーナーの炎中に噴霧して測定する。亜鉛の共鳴線の吸光(原子吸光)を波長213.8 nmで測定する。
分析溶液中の亜鉛の原子吸光は、校正用(標準)溶液と並行して測定する。
4. 試薬
分析には分析用試薬(AR相当)および蒸留水または脱イオン水を用いる。
4.1. フッ化水素酸、ホウ酸および硝酸の混合液
ホウ酸溶液(濃度40 g/dm3)300 cm3、フッ化水素酸30 cm3(GOST 10484)、硝酸500 cm3(GOST 4461)および水150 cm3を混合する。
4.2. 銅(ブランク)溶液
亜鉛含有量が0.0002%以下の銅10 gをテフロン容器(容量1000 cm3)に秤量する。そこへ酸混合液400 cm3を加え、銅が完全に溶解するまで加熱する。褐色の窒素酸化物蒸気の発生が止まるまで沸騰させる。冷却して溶液を容量500 cm3のメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。
この溶液50 cm3は銅1 gおよび酸混合液40 cm3を含む。
4.3. 亜鉛、標準母液(亜鉛5 g/dm3含有)
高純度99.99%の金属亜鉛(2.5±0.0001 g)を容量250 cm3のビーカーに入れる。硝酸溶液50 cm3(GOST 4461−77、1:1に希釈)を加え、ビーカーに蓋をして軽く加熱し金属を溶解させる。窒素酸化物の発生が止まるまで数分間沸騰させた後、冷却する。溶液を容量500 cm3のメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。
この標準溶液の1 cm3は亜鉛5 mgを含む。
4.4. 亜鉛、標準溶液(亜鉛0.5 g/dm3含有)
標準母液100.0 cm3を容量1000 cm3のメスフラスコに移し、目盛りまで水で希釈して混合する。
この標準溶液の1 cm3は亜鉛0.5 mgを含む。
4.5. 亜鉛、標準溶液(亜鉛0.05 g/dm3含有)
(注)原稿中の「см
![]()
」等は立方センチメートル(cm^3 = mL)の意です。必要であれば単位表記を mL に統一することも可能です。
10.0 cm³の標準亜鉛母液を容量1000 cm³のメスフラスコにとる。目盛りまで水を加え混合する。
この標準溶液の1 cm³は0.05 mgの亜鉛を含む。
4.6. 亜鉛,標準溶液(亜鉛 0.01 g/dm³)
標準亜鉛母液の2.0 cm³を容量1000 cm³のメスフラスコにとる。目盛りまで水を加え混合する。
この標準溶液の1 cm³は0.01 mgの亜鉛を含む。
5. 装置
通常の実験室器具に次を追加する:
5.1. 容量1000 cm³および250 cm³のテフロン製ビーカー。
5.2. 目盛り目盛り0.05 cm³のビュレット。
5.3. 火炎原子吸光分光光度計。空心亜鉛陰極ランプまたは無電極放電ランプ。
5.4. 圧縮空気供給用コンプレッサー。
5.5. アセチレンボンベ。
6. 採取
採取は国際規格 ISO 1811 に従って行う。金属は主として厚さ0.3 mm以下のドリル切り屑でなければならない。
7. 分析の実施
7.1. 検量用溶液の調製
7.1.1. 質量分率亜鉛 0.001–0.01%
容量100 cm³のメスフラスコ4本に、濃度0.01 g/dm³の標準亜鉛溶液および表1に示す量の銅の背景溶液を入れる。目盛りまで水を加え混合する。
表1
- 標準亜鉛溶液の体積(項4.6に準ずる),cm³
- 銅の背景溶液の体積(項4.2に準ずる),cm³
- 希釈後100 cm³溶液中の亜鉛質量,mg
行:
- 0* — 50 — 0
- 1 — 50 — 0.01
- 5 — 50 — 0.05
- 10 — 50 — 0.10
________________
* 校正用のブランク。
7.1.2. 質量分率亜鉛 0.005–0.06%
容量200 cm³のメスフラスコ6本に、濃度0.05 g/dm³の標準亜鉛溶液および表2に示す量の銅の背景溶液を入れる。目盛りまで水を加え混合する。
表2
- 標準亜鉛溶液の体積(項4.5に準ずる),cm³
- 銅の背景溶液の体積(項4.2に準ずる),cm³
- 希釈後100 cm³溶液中の亜鉛質量,mg
行:
- 0* — 50 — 0
- 1 — 50 — 0.025
- 2 — 50 — 0.050
- 4 — 50 — 0.10
- 8 — 50 — 0.20
- 12 — 50 — 0.30
________________
* 校正用のブランク。
7.1.3. 質量分率亜鉛 0.05–0.60%
容量200 cm³のメスフラスコ6本に、濃度0.5 g/dm³の標準亜鉛溶液および表3に示す量の銅の背景溶液を入れる。目盛りまで水を加え混合する。得られた溶液各100 cm³を容量1000 cm³のメスフラスコ6本に移し、それぞれ目盛りまで水を加え混合する。
表3
- 標準亜鉛溶液の体積,cm³
- 銅の背景溶液の体積,cm³
- 希釈後100 cm³溶液中の亜鉛質量,mg
行:
- 0* — 50 — 0
- 1 — 50 — 0.025
- 2 — 50 — 0.05
- 4 — 50 — 0.10
- 8 — 50 — 0.20
- 12 — 50 — 0.30
________________
* 校正用のブランク。
7.1.4. 質量分率亜鉛 0.5–6%
容量200 cm³のメスフラスコ6本に、濃度5 g/dm³の標準亜鉛溶液および表4に示す量の銅の背景溶液を入れる。目盛りまで水を加え混合する。得られた溶液各10 cm³を容量1000 cm³のメスフラスコ6本に移し、それぞれ目盛りまで水を加え混合する。
表4
- 標準亜鉛溶液の体積,cm³
- 銅の背景溶液の体積,cm³
- 希釈後100 cm³溶液中の亜鉛質量,mg
行:
- 0* — 50 — 0
- 1 — 50 — 0.025
- 2 — 50 — 0.05
- 4 — 50 — 0.10
- 8 — 50 — 0.20
- 12 — 50 — 0.30
________________
* 校正用のブランク。
7.2. 試料溶液の調製
7.2.1. 分析用秤量(切り屑)質量 (1±0.0002) g をテフロン製ビーカーに入れる。加熱を水浴で行う場合はポリプロピレン製または低密度ポリエチレン製ビーカーの使用が可能である。
7.2.2. 40 cm³の酸混合液を加え,蓋をし,秤量物が溶解するまで軽く加熱し,その後約90 ℃まで加熱し,一酸化窒素の発生が止まるまで保持する。蓋とビーカー壁を水で洗い流し冷却する。
7.2.3. 質量分率亜鉛が0.001–0.01%の場合は,7.2.2の全溶液を容量100 cm³のメスフラスコに移し,目盛りまで水を加え混合する。
7.2.4. 質量分率亜鉛が0.005–0.06%の場合は,7.2.2の全溶液を容量200 cm³のメスフラスコに移し,目盛りまで水を加え混合する。
7.2.5. 質量分率亜鉛が0.05–0.6%の場合は,7.2.2の全溶液を容量200 cm³のメスフラスコに移し,目盛りまで水を加え混合する。得られた溶液100 cm³を容量1000 cm³のメスフラスコに移し,目盛りまで水を加え混合する。
7.2.6. 質量分率亜鉛が0.5–6%の場合は,7.2.2の全溶液を容量200 cm³のメスフラスコに移し,目盛りまで水を加え混合する。得られた溶液10 cm³を容量1000 cm³のメスフラスコに移し,目盛りまで水を加え混合する。
7.3. 分光測定
7.3.1. 器具の準備(使用する機器の最適設定に関する製造者の指示も参照)
電源を入れ予熱する。空心亜鉛陰極ランプを設置し,分析線213.8 nmに合わせる。空気−アセチレン炎の炎を調整する。
7.3.2. 検量溶液の測定
検量用溶液を小さなビーカーに取り,それらをバーナーの炎に噴霧する。すべての検量溶液が一定速度で噴霧されるよう注意する。各検量溶液の吸光度を記録する。各溶液の噴霧後には,バーナーを洗浄するため少量の水を噴霧する。
検量溶液中の亜鉛含有量が最小領域にある場合(項7.1.1参照),信号増幅が必要になることがある。
7.3.3. 検量線の作成
検量溶液の測定結果を用い,横軸に亜鉛濃度(100 cm³中のmg),縦軸に各検量溶液の吸光度(ブランク試料の吸光度をそれぞれ差し引いた値)をプロットして検量線を作成する。
注:検量曲線に過度の曲率が見られることがある。これは中間点の吸光度が最大濃度の検量溶液の0.55吸光度を超えるときに起こる。そうした場合は,検量溶液を最小必要濃度まで希釈して適切な曲率を得ること。試料溶液も同じ比率で希釈する。
7.3.4. 試料溶液の測定
試料溶液およびブランク試料の吸光度を,検量溶液と同様に測定する。試料は対応する2点の検量溶液と比較する。すべての測定は同一の順序で中断なく行い,装置変動による誤差を最小限にする。
7.4. ブランク試料
ブランク試料は,試料秤量なしで,分析と同一の手順,かつ同量の試薬および銅を用いて同時に作成する。
7.5. チェック測定
装置の予備確認は,既知量の亜鉛を含み,かつ試料と類似の組成を持つ標準物質または合成溶液を調製し,項7.2および7.3の操作を行うことで行う。
8. 結果の処理
検量線(項7.3.3)を用いて,測定した吸光度から溶液中の亜鉛濃度を求める。
質量パーセント(質量分率%)の亜鉛は次式で計算する:
(式は原文参照)
ここで,
m — 分析用秤量の質量,g;
m0 — ブランク試料で求められた亜鉛の質量,mg;
m1 — 試料溶液で求められた亜鉛の質量,mg;
K — 第1フラスコ内の溶液体積と第2フラスコへ移した体積の比;第1フラスコが最終試験用溶液を含み希釈を行わない場合は K = 1;
V — 試験用最終溶液を含むフラスコの容量,cm³。
9. 分析報告
分析報告書には以下を含めること:
a) 採取法;
b) 使用した分析法;
c) 得られた結果およびその計算方法;
d) 分析中に観察されたすべての特記事項;
e) 本国際規格に記載されていない、または副次的と考えられるすべての実施操作。