ГОСТ 25278.7-82
ГОСТ 25278.7−82 希少金属の合金およびマスター合金。ニオブの定量法(改正 N 1, 2 を含む)
ГОСТ 25278.7−82
グループ B59
ソビエト連邦国家規格
希少金属の合金およびマスター合金
ニオブの定量法
Alloys and foundry alloys of rare metals. Methods for determination of niobium
ОКСТУ 1709
施行期間 1983.07.01
〜 1993.07.01*
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* 施行期間の制限は、州間標準化・計量・認証審議会の議事録により解除された(ИУС N 2、1993年)。 — データベース作成者の注。
情報事項
1. 作成および提出: ソ連有色金属冶金省
作成者
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
2. 承認および施行: ソ連国家標準委員会の決定 1982.05.26 N 2120 により。
3. 検査年 — 1993年。
検査周期 — 5年。
4. 初度施行。
5. 参照規格
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| 参照された規格の表示 |
該当項目
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ГОСТ 3118–77
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2.1, 3.1
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ГОСТ 4204–77
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2.1, 3.1
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ГОСТ 5817–77
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2.1, 3.1
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ГОСТ 7172–76
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2.1, 3.1
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ГОСТ 8981–78
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3.1
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ГОСТ 10652–73
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2.1, 3.1
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ГОСТ 26473.0−85
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1.1
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6. 施行期間は 1993.01.01 まで延長(ソ連国家標準委員会決定 1987.10.29 N 4096)。
7. 再版(1988年11月)および 1987年10月に承認された改正 N 1(ИУС 1–88)。
改正 N 2 は州間標準化・計量・認証審議会の議事録(プロトコル N 12、1997.11.21)で採択された。作成国:ロシア。ロシア国家標準委員会の決定 1998.04.06 N 107 により、ロシア連邦領域では 1998.07.01 から施行された。
改正 N 2 はデータベース作成者が ИУС N 6、1998年 のテキストに基づき挿入した。
本規格はニオブの定量に関する2つの方法を規定する:
比色法(5〜30%) — ジルコニウム基の合金(マスター合金)でチタンを 5% 以下含むもの、およびハフニウム基(成分:アルミニウム 10% 以下、モリブデン 10% 以下、タンタル 30% 以下)に適用;
差動比色法(30〜70%) — バナジウム基合金でジルコニウムを 5% 以下含むもの、および二元合金ニオブ−レニウムおよびニオブ−チタンに適用。
(改訂版、改正 N 2)
1. 一般要求事項
1.1. 分析方法の一般的要求および安全要件 — ГОСТ 26473.0−85 に従う。
(改訂版、改正 N 1)
2. ニオブ定量の比色法
本法は、4-(2-ピリジルアゾ)-レゾルシンとニオブが、酒石酸-塩酸(塩酸 0.6 M)溶液中で着色性錯体を形成することに基づく。以下は定量を妨げない:モリブデン、チタン、バナジウム(IV)、アルミニウム、鉄は各々 10 mg まで;ジルコニウムは 2 mg まで、ハフニウムはトリロンB(EDTA)存在下で 1 mg まで;タンタルは 0.5 mg まで。
2.1. 装置、試薬および溶液
光電比色計 ФЭК-56 型または同等の装置。
温度制御付マッフル電気炉(最大温度 1000 °C)。
分析天秤。
実務用天秤。
電気加熱板。
容量 40 cm³ の高型石英坩堝。
容量 100 および 1000 cm³ のメスフラスコ。
5 cm³ の目盛付きピペット。
目盛なしピペット 5 および 10 cm³。
容量 5 cm³ のマイクロビュレット。
容量 50 および 100 cm³ のメスシリンダー。
ピロ硫酸カリウム(ГОСТ 7172–76)。
硫酸(ГОСТ 4204–77)。
塩酸(ГОСТ 3118–77)、1:1 に希釈したもの。
酒石酸(ГОСТ 5817–77)、溶液 150 および 30 g/dm^3。
エチレンジアミン-N,N,N',N'-テトラ酢酸二ナトリウム塩・2水和物(トリロンB、ГОСТ 10652–73)、溶液 0.05 моль/dm^3:調製方法は次の通り。トリロンB 18.6 g を加熱しながら水に溶解する(溶液が濁る場合はろ過する)、これを容積 1 dm^3 のメスフラスコに移し、冷却して水で目盛りまで希釈する。
4-(2-ピリジルアゾ)-レゾルシン二ナトリウム塩・1水和物(PAR)水溶液 1 mg/cm^3。
金属ニオブ(ニオブ含有率 99.9% 以上)、粉末または細片状。
標準ニオブ溶液(予備)、ニオブ 1 mg/cm^3 含有:金属ニオブ 0.1 g を石英るつぼに入れ、カリウムピロ硫酸塩 4 g と混ぜてマッフル炉で 600–700 °C に加熱し、透明な溶融物が得られるまで溶融する。溶融物を加熱しながら、酒石酸溶液(濃度 150 g/dm^3)20 cm^3 に溶かす。得られた溶液を容積 100 cm^3 のメスフラスコに移し、冷却して水で目盛りまで希釈し、混合する。
作業用ニオブ溶液(ニオブ 20 μg/cm^3 含有)は、標準溶液を酒石酸溶液(30 g/dm^3)で 50 倍希釈して調製する。
(改訂版、改訂 N 1)
2.2 分析の実施
2.2.1 分析試料 0.1 g を秤量して石英るつぼに入れ、カリウムピロ硫酸塩 2–4 g と濃硫酸数滴を加え、マッフル炉で 700–800 °C に加熱して均一な溶融物が得られるまで溶融する。溶融物を加熱しながら酒石酸溶液(濃度 150 g/dm^3)20 cm^3 に溶かし、冷却して溶液を容積 100 cm^3 のメスフラスコに移す。さらに希釈する:容積 100 cm^3 のメスフラスコに溶液を 10 cm^3 取る(ニオブの予想質量率が 5–15% の場合)または 5 cm^3 取る(質量率が 15–30% の場合)し、酒石酸溶液(30 g/dm^3)で目盛りまで希釈する。
ニオブの定量のために、容量100 cm³のメスフラスコに試料溶液5 cm³を取り、塩酸10 cm³、蒸留水約50 cm³、トリロンB溶液1 cm³、PAR溶液5 cm³を加え、各試薬添加後によく混合して水で目盛りまで希釈する。1時間後(着色溶液は24時間安定)に、光電比色計を用いて光路長30 mmのセルで波長540 nmにおける吸光度を、ニオブを除く全ての試薬を含むブランク溶液に対して測定する。
ニオブの質量は校正曲線から求める。
2.2.2 校正曲線の作成
容量100 cm³のメスフラスコに、マイクロビュレットで標準作業ニオブ溶液を1.0〜5.0 cm³(間隔1.0 cm³)採り、必要に応じてワイン酸(酒石酸)溶液30 g/dm³で5 cm³に希釈し、塩酸10 cm³、蒸留水約50 cm³、トリロンB溶液1 cm³、PAR溶液5 cm³を各添加ごとに混合し、水で目盛りまで希釈する。1つのフラスコにはニオブを除く全ての試薬を入れ(ゼロ溶液)、1時間後に光電比色計で波長540 nm、光路長30 mmのセルを用いてゼロ溶液に対する吸光度を測定する。
得られたデータから、横軸にニオブ質量、縦軸に吸光度を取って校正曲線を作成する。校正点は、試料分析と同時に確認する。
2.3 結果の処理
2.3.1 ニオブの質量分率(%)は次式により計算する。
(式)
ここで
- m — 校正曲線により求めたニオブの質量、mg;
- V1 — 最初の希釈に用いるメスフラスコの容量、cm³;
- V2 — 溶液の第二希釈に用いるメスフラスコの容量、cm³;
- v1 — 希釈のために取った分取溶液の体積、cm³;
- v2 — 測定に用いた分取溶液の体積、cm³;
- m0 — 分析試料の秤量、g。
2.3.2 2回の平行定量間および2回の分析間の差は、表1に示す許容差を超えてはならない。
表1
- ニオブ質量分率, % — 許容差, %
- 5.0 — 0.4
- 10.0 — 0.8
- 15.0 — 1.3
- 20.0 — 1.7
- 25.0 — 2.1
- 30.0 — 2.5
(改訂版、改正 N°1)
3. 差分比色法によるニオブの定量
本法は、タルトレート−塩酸(塩酸1 M)溶液中でニオブと4-(2-ピリジルアゾ)-レゾルシン(PAR)との間に着色錯体を生じる反応に基づく。吸光度測定は、0.6 mgのニオブを含む比較溶液を基準として行う。バナジウム(IV)、レニウム、チタンは測定を妨げない。ジルコニウムはトリロンBでマスクする。
(改訂版、改正 N°2)
3.1 装置、試薬および溶液
- 分光光度計(SF-4A型または同等機器)。
- 温度制御可能な管炎炉(ムッフル炉)、最大100 °Cまで。(※原文は1000°Cとあるが、文脈により炉の最高温度が必要であれば確認してください)
- 電気加熱板。
- 機械撹拌器。
- 分析天秤。
- 実験用天秤。
- 容量40 cm³の高型石英るつぼ。
- ブンゼンフラスコと水吸引ポンプ。
- グッチャるつぼ(No.4)。
- 中密度ろ紙(“赤リボン”フィルター)。
- 容量100および500 cm³のメスフラスコ。
- 5および10 cm³目盛り付きピペット。
- 5および10 cm³目盛りのないピペット。
- 10 cm³のビュレット。
- 250および500 cm³の化学用ビーカー。
- 容量50および100 cm³のメスシリンダー。
- 硫酸カリウムピロ(ГОСТ 7172–76)。
- 硫酸(ГОСТ 4204–77)。
- 塩酸(ГОСТ 3118–77)、1:1希釈。
- ワイン酸(酒石酸)(ГОСТ 5817–77)、100および40 g/dm³溶液。
- エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム二水和物(トリロンB)(ГОСТ 10652–73)、0.05 mol/dm³溶液。調製法:トリロンB 18.6 g を加熱しながら水に溶解(濁る場合はろ過)、1 dm³のメスフラスコに移し冷却して水で目盛りまで希釈する。
- 精製度の高いエチルアルコール(精製アルコール、ГОСТ 18300–87)。
- エチルエーテル(ГОСТ 8981–78)。
- 4-(2-ピリジルアゾ)-レゾルシン二ナトリウム一水和物(PAR)、再沈澱により精製、1 mg/cm³の水溶液。
- PARの精製法:市販試薬0.5 gをエチルアルコール250 cm³に溶かし、2時間撹拌する。未溶解沈殿を中密度ろ紙で除去して破棄する。濾液に対して体積の3倍のエチルエーテルを攪拌しながら加えて沈殿を完全に生じさせる。30分後、沈殿を“赤リボン”フィルターを用いてグッチャるつぼで濾し、沈殿をエーテルで数回洗浄し室温で乾燥する。
- ニオブ金属(純度≥99.9%)、粉末または小片状。
- 標準ニオブ溶液(保存用)、ニオブ1 mg/cm³:ニオブ金属0.5 gを石英るつぼに入れピロ硫酸カリウム10 gと溶融(ムッフル炉600–700 °C)して透明融体を得る。融体を加熱しながらワイン酸100 g/dm³溶液200 cm³に溶解し、得られた溶液を冷却して容量500 cm³のメスフラスコに移し水で定量する。作業用ニオブ溶液(100 µg/cm³)は、保存用標準溶液をワイン酸40 g/dm³溶液で10倍希釈して調製する。
(改訂版、改正 N°1, 2)
3.2 分析の実施
3.2.1 分析試料約0.1 gを石英るつぼに入れ、ピロ硫酸カリウム2–4 gと濃硫酸数滴を加え、ムッフル炉で600–700 °Cに保持して均一な融体となるまで溶融する。融体を加熱しながらワイン酸100 g/dm³溶液100 cm³に溶解し、冷却後容量500 cm³のメスフラスコに移して更にワイン酸100 g/dm³溶液100 cm³を加え、目盛りまで水で希釈する。
ニオブの定量には、容量100 cm³のメスフラスコにニオブを0.7–0.8 mg含むように作製した溶液から5、7または10 cm³を取り、ワイン酸40 g/dm³溶液で合計12.5 cm³(総ワイン酸量500 mg)にし、トリロンB溶液0.5 cm³、蒸留水15–20 cm³、塩酸15 cm³、PAR溶液15 cm³を各添加ごとに撹拌して目盛りまで水で希釈する。3時間後(着色溶液は24時間安定)に、分光光度計で波長540 nm、光路長20 mmのセルを用いて、比較溶液(0.6 mgニオブ含有)に対する吸光度を測定する。比較溶液は、容量100 cm³のメスフラスコに作業用ニオブ溶液6 cm³を取り、ワイン酸40 g/dm³溶液で12.5 cm³にし、トリロンB 0.5 cm³、蒸留水15–20 cm³、塩酸15 cm³、PAR溶液15 cm³を加え、3時間後に比較溶液として用いる。
ニオブの質量は校正曲線から求める。
(改訂版、改正 N°1)
3.2.2 校正曲線の作成
容量100 cm³のメスフラスコにビュレットから作業用ニオブ溶液を6.0、6.5、7.0、7.5および8.0 cm³(それぞれ0.6、0.65、0.7、0.75、0.8 mgのニオブに相当)導入し、ワイン酸40 g/dm³溶液で12.5 cm³にし、トリロンB 0.5 cm³、蒸留水15–20 cm³、塩酸15 cm³、PAR溶液15 cm³を各反応試薬添加ごとに混合してメス目盛りまで希釈し、3時間後に吸光度を測定する。測定は比較溶液(0.6 mgニオブ含有)に対する比で、分光光度計、波長540 nm、光路長20 mmのセルを用いる。得られたデータから、吸光度(縦軸)対ニオブ質量(横軸)の校正曲線を作成し、個々の点は分析時に確認する。
3.3 結果の処理
3.3.1 ニオブの質量分率(%)は次式により計算する。
(式)
ここで
- m — 校正曲線により求めたニオブの質量、mg;
- V — メスフラスコの容量、cm³;
- v — 測定に用いた分取溶液の体積、cm³;
- m0 — 分析試料の秤量、g。
3.3.2 2回の平行定量および2回の分析の結果の差は、表2に示す許容差を超えてはならない。
表2
- ニオブ質量分率, % — 許容差, %
- 30.0 — 0.8
- 35.0 — 1.0
- 40.0 — 1.1
- 45.0 — 1.3
- 50.0 — 1.4
- 55.0 — 1.5
- 60.0 — 1.7
- 65.0 — 1.8
- 70.0 — 1.9
(改訂版、改正 N°1)
備考:化学薬品名や器具名(トリロンB、PARなど)は原文に基づいて表記しています。必要であれば各薬剤の通称や英語名(例:トリロンB = EDTA二ナトリウム塩、PAR = 4-(2-pyridylazo)-resorcinol)を併記できます。