ГОСТ 25278.11-82

ГОСТ 25278.11−82 希少金属の合金および合金物質。ニオブ基合金中のケイ素、鉄、アルミニウム、チタンおよびカルシウムの分光法による定量（変更 N 1 付）

ГОСТ 25278.11−82

グループ B59

ソビエト社会主義共和国連邦 国家規格

希少金属の合金および合金物質

ニオブ基合金中のケイ素、鉄、アルミニウム、チタンおよびカルシウムの分光法による定量

ОКСТУ 1709

有効期間 01.07.83 より
至 01.07.93*
_______________________________
* 有効期限の制限は、国家間標準化・計量・認証評議会の議定によって解除された（ИУС N 2、1993年）。 — データベース作成者注。

情報事項

1. 作成および提出： ソ連有色金属冶金省

作成者（担当者）

Ю.А.Карпов、Е. Г. Намврина、В. Г. Мискарьянц、Г. Н. Андрианова、Е. С. Данилин、М. А. Десяткова、Л. И. Кирсанова、Т. М. Малютина、Е. Ф. Маркова、В. М. Михайлов、Л. А. Никитина、Л. Г. Обручкова、Н. А. Разницина、Н. А. Суворова、Л.Н.Филимонов

3. 承認および施行： ソ連国家規格委員会決定 （26.05.82） N 2120

3. 点検年 — 1993 年

点検周期 — 5 年。

4. 初度公布

5. 参照される規格・技術文書

参照される規格・技術文書の表示	章・項番号
ГОСТ 3118–77	第2節
ГОСТ 3773–72	第2節
ГОСТ 4173–77	第2節
ГОСТ 8677–76	第2節
ГОСТ 9808–84	第2節
ГОСТ 9428–73	第2節
ГОСТ 10691–84	第2節
ГОСТ 18300–87	第2節
ГОСТ 18671–73	第2節
ГОСТ 26473.0−85	1.1
ГОСТ 27068–86	第2節

6. 有効期間は Постановлением Госстандарта СССР （29.10.87） N 4096 により 01.07.93 まで延長された

7. 再刊（1988年11月）および 1987年10月に承認された変更 N 1（ИУС 1−88）を含む。


本規格は、ニオブ基（組成：バナジウム ≤5%、タングステン ≤10%、モリブデン ≤5%、ジルコニウム ≤2% を含む）合金および合金物質中のケイ素、鉄、アルミニウム、チタン、カルシウムを 0.01〜1.0% の範囲で定量する分光法を規定する。

本法は、直流アークでスペクトルを励起した際の試料中におけるケイ素、鉄、アルミニウム、チタンおよびカルシウムのスペクトル線強度が、それらの質量百分率に依存することに基づく。

1. 一般要求事項

1.1. 分析法および安全要件に関する一般的要求は ГОСТ 26473.0−85 に従う。

(改訂版、変更 N 1)。

2. 装置、材料および試薬

回折分光計 ДФС-8（格子600条/mm、ユニバーサルスタンドを含む一式）または同等の装置。

直流電源：電圧少なくとも 260 V、電流少なくとも 20 A を供給できるもの。

温度調節器付きマッフル炉、温度 800−900 °С を確保できるもの。

マイクロフォトメーター МФ-2 または同等の装置。

スペクトルプロジェクター PS-18 型または同等。

白金製皿。

分析天秤。

ねじり秤（トーション式秤） VT-500 型。

炭素電極研磨用治具。

グラファイト電極（牌号 ОСЧ-7−3）、直径 6 mm、先端を直径 4.4 mm に研ぎ（研ぎ長 10 mm）、研がれた部分に直径 2.5 mm、深さ 2.0 mm のくぼみを有するもの（下側電極）。

グラファイト電極（牌号 ОСЧ-7−3）、直径 6 mm、先端を切頂円錐形に研ぎ、先端に直径 1.5 mm の平坦部を有するもの。

グラファイト粉末 ОСЧ-7−4。

ニオブ製乳鉢および乳棒（または有機ガラス製）。

スペクトル用写真乾板 9×12 型、タイプ 2、感度 15 単位、または分析線の適切な黒化を得られる同等品。

五酸化ニオブ（スペクトル純）。

二酸化ケイ素（ГОСТ 9428–73 に準拠）、分析用高純度（ч.д.а.）。

酸化鉄（ГОСТ 4173–77 に準拠）、分析用高純度（ч.д.а.）。

二酸化チタン（ГОСТ 9808–84 に準拠）、化学純度（х.ч.）。

酸化アルミニウム、化学純度（х.ч.）。

酸化カルシウム（ГОСТ 8677–76 に準拠）、化学純度（х.ч.）。

酸化コバルト（ГОСТ 18671–73 に準拠）、分析用高純度（ч.д.а.）。

塩酸（ГОСТ 3118–77 に準拠）、1:1 に希釈したもの。

精留エチルアルコール（工業用、ГОСТ 18300–87）。

現像液（ГОСТ 10691.1−84）。

チオ硫酸ナトリウム（硫黄酸化物化合物、ГОСТ 27068–86）。

塩化アンモニウム（ГОСТ 3773–72）。

Фиксаж: 300 г серноватистокислого натрия и 20 г хлористого аммония растворяют соответственно в 700 и 200 смводы, сливают полученные растворы вместе и доводят общий объем водой до 1 дм.

Подставки из органического стекла и дерева для электродов с пробой.

Секундомер.

Калька.

Вата.

Шпатель.

Скальпель.

Пинцет.

Лампа инфракрасная ИКЗ-500 с регулятором напряжения типа РНО-250−0,5 или регулятором аналогичного типа.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление основного образца сравнения (ООС), содержащего по 2% кремния, железа, алюминия, титана и кальция (в расчете на смесь металлов).

Образцы сравнения готовят на основе, представляющей собой или чистую пятиокись ниобия (при суммарном содержании легирующих компонентов в сплаве до 5%) или искусственную смесь окислов, имитирующую состав анализируемого сплава (основа).

1,2870 г основы, 0,0428 г двуокиси кремния, 0,0286 г окиси железа, 0,0378 г окиси алюминия, 0,0334 г окиси титана и 0,0500 г углекислого кальция перетирают в ступке под слоем спирта (30 см) в течение 1,5−2 ч. Смесь просушивают под инфракрасной лампой до постоянной массы. Перед взятием навесок оксиды прокаливают при температуре 400 °C до постоянной массы.

Массу навесок взвешивают на весах, шпателем пересыпают в пакеты из кальки. Шпатель, лодочку весов, ступку протирают ватой, смоченной спиртом. Для приготовления пакетов кальку разрезают скальпелем.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

3.2. Приготовление образцов сравнения (ОС)

Образцы сравнения готовят последовательным разбавлением основного образца сравнения, а затем каждого последующего образца основой.

Массовая доля каждой из определяемых примесей в образце сравнения и вводимые в смесь навески основы и разбавляемого образца указаны в табл.1.

Таблица 1

Обозначение образца сравнения	Массовая доля примеси кремния, железа, алюминия, титана, кальция	Масса навесок, г
		основы	разбавляемого образца
ОС1	1,0	1,0000	1,0000 (ООС)
ОС2	0,5	1,0000	1,0000 (ОС1)
ОС3	0,2	1,2000	0,8000 (OC2)
ОС4	0,1	1,0000	1,0000 (OC3)
ОС5	0,05	1,0000	1,0000 (OC4)
ОС6	0,02	1,2000	0,8000 (ОС5)
ОС7	0,01	1,0000	1,0000 (ОС6)

Смеси перетирают в ступке под слоем спирта (30 см) в течение 1,5−2 ч и высушивают под инфракрасной лампой.

Образцы сравнения хранят в полиэтиленовых чашках с крышками из полиэтилена.

3.3. Приготовление буферной смеси, состоящей из 89% графитового порошка, 10% хлористого натрия и 1% окиси кобальта.

8,9 г графитового порошка, 1 г хлористого натрия и 0,1 г окиси кобальта перемешивают в ступке под слоем спирта (150 см) в течение 1 ч и высушивают под инфракрасной лампой.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

Навеску анализируемой пробы массой 0,5 г промывают соляной кислотой в стеклянном стакане при нагревании на плитке. Кислоту сливают, промывают стружку дистиллированной водой и спиртом. Промытую стружку помещают в платиновую чашку и прокаливают в муфеле до постоянной массы, постепенно повышая температуру до 800 °C. Окисленную пробу тщательно перемешивают, отбирают от нее навеску 20 мг и смешивают в ступке с 80 мг буферной смеси (взвешивание производят на торсионных весах) в течение 15 мин под слоем спирта и затем высушивают под инфракрасной лампой. Подготовленную смесь плотно набивают в углубление трех нижних электродов, предварительно обожженных в дуге постоянного тока при (7±0,5) А в течение 5 с погружением электрода в смесь, высыпанную на кальку.

Электроды (верхний и нижний с образцом) устанавливают в электрододержатели штатива с помощью пинцета. Сведением и последующим разведением электродов зажигают дугу постоянного тока и фотографируют спектры трех пар электродов на спектрографе, пользуясь трехлинзовой системой освещения щели. В центр кассеты выводят область 290 нм.

Ток дуги поддерживают равным (15±0,5) А.

Межэлектродное расстояние 3 мм, экспозиция 60 с.

Промежуточную диафрагму на конденсоре выбирают таким образом, чтобы обеспечить нормальные почернения аналитических линий. Те же операции выполняют с образцами сравнения, спектры которых фотографируют на ту же фотопластинку.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. В каждой из полученных спектрограмм фотометрированием находят почернения аналитической линии примеси () и линии элемента сравнения () (табл.2) и вычисляют разности почернений ().

Таблица 2

Аналитические линии определяемых элементов		Аналитические линии элемента сравнения
Элемент	Длина волны, нм	Элемент	Длина волны, нм
Кремний	251,92	Кобальт	251,98
Железо	259,84	Кобальт	259,17
Алюминий	257,51	Кобальт	257,44
Титан	307,86	Кобальт	307,94
Кальций	318,13	Кобальт	318,21

По трем значениям , , , полученным по трем спектрограммам, снятым для каждого образца, находят среднее арифметическое значение ().

По результатам фотометрирования спектров образцов сравнения строят градуировочный график в координатах , где  — логарифм массовой доли определяемого элемента в образце сравнения. Массовую долю кремния, железа, алюминия, титана и кальция в образце сплава находят по результатам фотометрирования спектров анализируемого образца при помощи градуировочного графика.

5.2. Расхождения между результатами трех определений (разность большего и меньшего) и результатами двух анализов не должны превышать значений допускаемых расхождений, приведенных в табл.3.

Таблица 3

Определяемый элемент	Массовая доля, %	Допускаемые расхождения, %
Кремний	0,010	0,004
	0,10	0,03
	1,0	0,3
Железо	0,010	0,004
	0,10	0,03
	1,0	0,3
Алюминий	0,010	0,004
	0,10	0,03
	1,0	0,3
Титан	0,010	0,004
	0,10	0,03
	1,0	0,3
Кальций	0,010	0,004
	0,10	0,03
	1,0	0,3

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.3. Проверка значения контрольного опыта

Для проверки значения контрольного опыта в углубления шести графитовых электродов помещают смесь основы анализируемого сплава с буферной смесью и фотографируют спектры по п. 4. В полученных спектрограммах фотометрируют плотности почернений аналитических линий кремния, железа, алюминия, титана и кальция (см. табл.2). Разность почернений () не должна превышать 0,02 единицы почернения (фон измеряется в сторону более коротких длин волн от аналитической линии).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

--- 翻訳（日本語）: Фиксаж: 300 г серноватистокислого натрия и 20 г хлористого аммония растворяют соответственно в 700 и 200 смводы, сливают полученные растворы вместе и доводят общий объем водой до 1 дм. 定着液：硫黄酸化ナトリウム（チオ硫酸ナトリウム）300 g および塩化アンモニウム20 g をそれぞれ水700 cm、200 cmに溶解し、得られた溶液を合わせて全量を水で1 dm（1 L）に調整する。 - 電極用のアクリル製および木製（穴あき）の支持台。 - ストップウォッチ。 - トレーシングペーパー（カルトン）。 - 綿（ワタ）。 - スパチュラ。 - スカルペル。 - ピンセット。 - 赤外線ランプ IKZ-500 と、RHO-250−0,5 型のような電圧調整器または同等の調整器。 (改訂版、改正 N 1)

3. 分析の準備

3.1. 主比較標準試料（ООС）の調製（混合金属換算で Si、Fe、Al、Ti、Ca をそれぞれ2% 含有）。 比較用試料は、基材として純粋な五酸化ニオブ（合金中の合金元素の総含有量が5%以下の場合）または被分析合金の組成を模した人工酸化物混合物（基材）を用いて調製する。 基材 1.2870 g、二酸化ケイ素 0.0428 g、酸化鉄 0.0286 g、酸化アルミニウム 0.0378 g、酸化チタン 0.0334 g、炭酸カルシウム 0.0500 g を乳鉢でアルコールの層（30 cm）の下で1.5〜2時間すり合わせ、赤外線ランプで恒量になるまで乾燥する。採取前に酸化物は400 °Cで恒量まで焼成する。 分取質量は秤で量り、スパチュラでトレーシングペーパーの封筒に移す。スパチュラ、秤の皿、乳鉢はアルコールを含ませた綿で拭く。封筒用のトレーシングペーパーはスカルペルで切断する。 (改訂版、改正 N 1) 3.2. 比較試料（ОС）の作成 比較試料は、主比較標準試料を順次希釈し、各中間試料を基材で希釈して作成する。 比較試料中の各不純物の質量分率および混合に投入する基材および希釈される試料の分取量は表1に示す。 表1 （表の列見出し） - 比較試料の表示 - ケイ素、鉄、アルミニウム、チタン、カルシウムの不純物の質量分率 - 分取質量, g（基材、希釈される試料） （各行） ОС1 — 1.0% — 基材 1.0000 g — 希釈試料 1.0000 g (ООС) ОС2 — 0.5% — 基材 1.0000 g — 希釈試料 1.0000 g (ОС1) ОС3 — 0.2% — 基材 1.2000 g — 希釈試料 0.8000 g (ОС2) ОС4 — 0.1% — 基材 1.0000 g — 希釈試料 1.0000 g (ОС3) ОС5 — 0.05% — 基材 1.0000 g — 希釈試料 1.0000 g (ОС4) ОС6 — 0.02% — 基材 1.2000 g — 希釈試料 0.8000 g (ОС5) ОС7 — 0.01% — 基材 1.0000 g — 希釈試料 1.0000 g (ОС6) 混合物は乳鉢でアルコールの層（30 cm）の下で1.5〜2時間すり合わせ、赤外線ランプで乾燥する。比較試料はポリエチレン製の蓋付き容器に保管する。 3.3. 緩衝混合物の調製（グラファイト粉末89%、塩化ナトリウム10%、酸化コバルト1%）。 グラファイト粉末8.9 g、塩化ナトリウム1 g、酸化コバルト0.1 g を乳鉢でアルコールの層（150 cm）の下で1時間混合し、赤外線ランプで乾燥する。 (改訂版、改正 N 1)

4. 分析の実施

試料0.5 g をガラスビーカー中で加熱しながら塩酸で洗浄する。酸を捨て、切粉を蒸留水およびアルコールで洗浄する。洗浄した切粉を白金皿に入れ、ムッフル炉で温度を徐々に上げながら800 °Cまで加熱して恒量化する。酸化した試料をよく混合し、そのうちから20 mg を取り、乳鉢で80 mg の緩衝混合物と混合する（分取はトーション天秤で行う）。アルコールの層下で15分間すり合わせ、その後赤外線ランプで乾燥する。準備した混合物を、あらかじめ直流アーク（7±0.5 A）で5秒間焼き入れし、混合物をトレーシングペーパーに撒いて電極を浸す操作を行った3つの下部電極の窪みにしっかり詰める。 電極（試料を入れた上電極と下電極）をピンセットで支持架の電極保持具に装着する。電極を接近・離間して直流アークを点火し、3対の電極のスペクトルを、スリット照明用の三レンズ系を用いて分光計で撮影する。カセット中心に290 nm 領域を合わせる。 アーク電流は(15±0,5) A に保つ。電極間距離は3 mm、露出時間は60 s。コンデンサーの中間ダイアフラムは、分析線の通常の黒化が得られるように選ぶ。同様の操作を比較試料にも行い、そのスペクトルを同じ写真乾板に撮影する。 (改訂版、改正 N 1)

5. 結果の処理

5.1. 得られた各スペクトログラムについて、分析対象不純物の分析線の黒化度（光学密度）（）および比較元素の線の黒化度（）（表2）をフォトメトリックに求め、黒化度の差（）を算出する。 表2 （表の見出し） - 測定元素の分析線 - 測定元素の波長（nm） - 比較元素の分析線 - 比較元素の波長（nm） （各行） ケイ素（Si） — 251.92 nm — コバルト（Co） — 251.98 nm 鉄（Fe） — 259.84 nm — コバルト（Co） — 259.17 nm アルミニウム（Al） — 257.51 nm — コバルト（Co） — 257.44 nm チタン（Ti） — 307.86 nm — コバルト（Co） — 307.94 nm カルシウム（Ca） — 318.13 nm — コバルト（Co） — 318.21 nm 3つのスペクトログラムから得られた対応する3値（等）について算術平均（）を求める。比較試料のスペクトルのフォトメトリ結果に基づいて、座標 に検量線（グラフ）を作成する。ここで は比較試料中の測定元素の質量分率の対数を示す。分析試料のスペクトルのフォトメトリ結果を検量線に適用して、試料中のケイ素、鉄、アルミニウム、チタン、カルシウムの質量分率を求める。 5.2. 3回の測定の結果間（最大値と最小値の差）および2回の分析結果間の差は、表3に示す許容差を超えてはならない。 表3 （表の見出し） - 測定元素 - 質量分率, % - 許容差, % （各行） ケイ素（Si） - 0.010% → 許容差 0.004% - 0.10% → 許容差 0.03% - 1.0% → 許容差 0.3% 鉄（Fe） - 0.010% → 0.004% - 0.10% → 0.03% - 1.0% → 0.3% アルミニウム（Al） - 0.010% → 0.004% - 0.10% → 0.03% - 1.0% → 0.3% チタン（Ti） - 0.010% → 0.004% - 0.10% → 0.03% - 1.0% → 0.3% カルシウム（Ca） - 0.010% → 0.004% - 0.10% → 0.03% - 1.0% → 0.3% (改訂版、改正 N 1) 5.3. 管理経験（コントロール実験値）の検査 管理実験値の検査のために、6本のグラファイト電極の窪みに被分析合金の基材と緩衝混合物の混合物を入れ、項目4に従ってスペクトルを撮影する。得られたスペクトログラムにおいて、ケイ素、鉄、アルミニウム、チタン、カルシウムの分析線の黒化度（表2参照）をフォトメトリックに測定する。黒化度の差（）は、黒化度単位で0.02 を超えてはならない（バックグラウンドは分析線より短波長側で測定する）。 (改訂版、改正 N 1)