ГОСТ 27973.3-88

ГОСТ 27973.3−88 金。原子吸光分析法

ГОСТ 27973.3−88

グループ В59

国家間標準

金

原子吸光分析法

Gold. Method of atomic-absorption analysis

ОКСТУ 1709

施行日 1990−07−01

情報

1. ソビエト連邦閣僚会議付属貴金属・ダイヤモンド総局により作成・提出

作成者

В.Д.Малых、канд. физ.-мат. наук（テーマ責任者）；Т. Д. Горностаева、канд. хим. наук；Г. Е. Еркович、канд. физ.-мат. наук；М. В. Усольцева；О. А. Денщикова；Т.П.Седых

2. 1988年12月21日付ソ連国家標準委員会決定 N 4375 により承認・施行

3. 代替 ГОСТ 13611.2−79

4. 参照規格

参照された規格の表示	該当節
ГОСТ 849−97	2
ГОСТ 859−78	2
ГОСТ 1089−82	2
ГОСТ 1770−74	2
ГОСТ 3640−94	2
ГОСТ 4456−75	2
ГОСТ 5457−75	2
ГОСТ 5789−78	2
ГОСТ 5817−77	2
ГОСТ 5905−79	2
ГОСТ 6008−90	2
ГОСТ 6836−80	2
ГОСТ 10157−79	2
ГОСТ 10928−90	2
ГОСТ 11125−84	2
ГОСТ 12342−81	2
ГОСТ 13610−79	2
ГОСТ 14261−77	2
ГОСТ 14262−78	2
ГОСТ 14836−82	2
ГОСТ 14837−79	2
ГОСТ 20448−90	2
ГОСТ 22861−93	2
ГОСТ 25336−82	2

5. 有効期限の制限は、州間標準化・計量・認証評議会議事録 N 7−95 により撤廃（ИУС 11−95）

6. 再版 1999年6月


本規格は、金の質量分率が99.9％以上である試料中の不純物（銀、銅、鉄、白金、パラジウム、ロジウム、ビスマス、鉛、アンチモン、亜鉛、マンガン、ニッケル、クロム）の含有量を原子吸光法で定量する方法を規定する。

本法は、試料溶液をガス炎バーナーまたは加熱グラファイト炉で蒸発・原子化し、測定元素の共鳴線における原子吸光を測定することに基づく。吸光度と溶液中の元素濃度との関係は、校正曲線により求める。

本法により、表1に示す範囲の不純物の質量分率を定量することができる。

表1

測定元素	質量分率（％）
銀（Ag）	0.0001〜0.05
銅（Cu）		0.0001〜0.05
鉄（Fe）		0.0002〜0.05
白金（Pt）		0.0002〜0.05
パラジウム（Pd）		0.0002〜0.01
ロジウム（Rh）		0.0002〜0.02
ビスマス（Bi）		0.0001〜0.02
鉛（Pb）		0.0003〜0.02
アンチモン（Sb）		0.0002〜0.02
亜鉛（Zn）		0.0002〜0.02
マンガン（Mn）		0.0002〜0.02
ニッケル（Ni）		0.0002〜0.02
クロム（Cr）		0.0002〜0.02

確率 P ≥ 0.95 における、不純物の質量分率の分析結果の許容誤差基準は表2に示す。

表2

不純物の質量分率（％）	誤差基準（％）
0.00010	±0.00004
0.00030	±0.00008
0.0005	±0.0001
0.0010	±0.0002
0.0030	±0.0005
0.0050	±0.0008
0.0080	±0.0010
0.020	±0.0025
0.050	±0.006

1. 一般要求事項

分析法の一般的要求事項は ГОСТ 27973.0 に従う。

2. 装置、材料および試薬

原子吸光分光光度計（プロパン−ブタン−空気およびアセチレン−空気炎、ならびに加熱グラファイト炉での測定に対応）.

測定用空心陰極ランプ（銀、ロジウム、パラジウム、白金、鉛、ビスマス、亜鉛、銅、ニッケル、クロム、マンガン、鉄、アンチモンの各元素用）。

分析天秤（第2級）。

密閉コイル式電気加熱器。

温度調節器付マッフル炉。

プロパン−ブタン（ボンベ、工業用）＜参照： ГОСТ 20448＞。

アセチレン（溶解アセチレンおよび気体、工業用）＜参照： ГОСТ 5457＞。

アルゴン（気体）＜参照： ГОСТ 10157＞。

金の標準試料。

メノウ乳鉢。

容量ピペット（1、5、10 cm³）、規格に準拠した目盛付き。

メスフラスコ（25、50、100、1000 cm³）＜参照： ГОСТ 1770＞。

目盛付メスシリンダー（容量10 cm³）およびメスシリンダー（容量50、100、250、1000 cm³） — ГОСТ 1770準拠。 ガラスビーカー（容量50、100、200 cm³） — ГОСТ 25336準拠。 分液ロート（ガラス製または石英製、容量100および500 cm³） — ГОСТ 25336準拠。 コランダム製るつぼ。 脱灰済みろ紙（青帯、白帯）。 特級塩酸 — ГОСТ 14261、および希釈液（1:1、1:5）。 特級硝酸 — ГОСТ 11125、および希釈液（1:1）。 特級硫酸 — ГОСТ 14262、および希釈液（1:9）。 トルエン — ГОСТ 5789。 ジブチルスルフィド。 トルエン中のジブチルスルフィド溶液（モル濃度1.0 mol/dm³）は次のように調製する：ジブチルスルフィド175 cm³を容量500 cm³の分液ロートに入れ、1:5に希釈した塩酸100 cm³を注ぎ、3分間振とうする。相が分離した後、水相を分離し、再び1:5塩酸100 cm³を加えてジブチルスルフィドの洗浄操作を繰り返す。相が分離したらジブチルスルフィドを容量1000 cm³のメスフラスコに移し、トルエンで目盛りまで満たして混合する。 モル濃度0.5 mol/dm³のトルエン中ジブチルスルフィド溶液は、上記の1.0 mol/dm³溶液をトルエンで1:1に希釈して調製する。 酒石酸 — ГОСТ 5817、10 g/dm³溶液。 硫酸カドミウム — ГОСТ 4456。 硫酸カドミウムの緩衝溶液（カドミウム5 mg/cm³を含む）は次のように調製する：硫酸カドミウム11.4 gを容量1000 cm³のメスフラスコに入れ、500 cm³の水を加えて塩が溶解するまで混合し、目盛りまで水で希釈して混合する。 過酸化バリウム（該当の技術規格に従う）。 高純度金（質量分率金 ≥ 99.999 %）。 銀 — ГОСТ 6836*. _______________ * ロシア連邦では ГОСТ 6836–2002 が施行されています。— データベース作成者の注記。 カルボニル鉄（無線工学用） — ГОСТ 13610。 銅 — ГОСТ 859*. _______________ * ロシア連邦では ГОСТ 859–2001 が施行されています。— データベース作成者の注記。 ビスマス — ГОСТ 10928。 高純度鉛 — ГОСТ 22861。 亜鉛 — ГОСТ 3640。 アンチモン — ГОСТ 1089。 金属マンガン — ГОСТ 6008。 ニッケル — ГОСТ 849。 金属クロム — ГОСТ 5905*. _______________ * ロシア連邦では ГОСТ 5905–2004 が施行されています。— データベース作成者の注記。 パラジウム（粉末） — ГОСТ 14836*. _______________ * ロシア連邦では 2008.01.01 以降 ГОСТ 31291–2005 が施行されています。— データベース作成者の注記。 プラチナ（粉末） — ГОСТ 14837*. _______________ * ロシア連邦では 2008.01.01 以降 ГОСТ 31290–2005 が施行されています。— データベース作成者の注記。 ロジウム（粉末） — ГОСТ 12342、またはロジウム三塩化物四水和物。 2.1 基本標準溶液の調製 ビスマス、鉄、銅、ニッケル各々が2 mg/cm^3含まれる標準溶液：各金属を200 mg秤量し、硝酸（1:1）溶液10 cm^3に加えて加熱しながら溶解する。溶液を2〜3 cm^3まで蒸発縮小し、塩酸（1:5）溶液20 cm^3を加え、100 cm^3容量のメスフラスコに移して同じ酸溶液で目盛りまで定容し、混合する。 鉛が2 mg/cm^3含まれる標準溶液：鉛200 mgを硝酸（1:1）溶液10 cm^3に加えて加熱しながら溶解する。溶液を100 cm^3容量のメスフラスコに移し、水で目盛りまで定容して混合する。 銀が1 mg/cm^3含まれる標準溶液：金属銀100 mgを硝酸（1:1）溶液10 cm^3に加えて加熱しながら溶解し、続いて塩酸50 cm^3を加えて塩化銀沈殿が完全に溶けるまで沸騰させる。溶液を冷却し、100 cm^3容量のメスフラスコに移して塩酸（1:1）溶液で目盛りまで定容し、混合する。 アンチモンが2 mg/cm^3含まれる標準溶液：金属アンチモン200 mgを塩酸と硝酸の混合液（3:1）20 cm^3に加えて加熱しながら溶解する。溶液を2〜3 cm^3まで蒸発縮小し、塩酸（1:5）溶液20 cm^3を加え、100 cm^3容量のメスフラスコに移して同じ酸溶液で目盛りまで定容し、混合する。 クロム、亜鉛、マンガン各々が2 mg/cm^3含まれる標準溶液：各金属を200 mg秤量し、塩酸（1:1）溶液10 cm^3に加えて加熱しながら溶解する。溶液を100 cm^3容量のメスフラスコに移し、塩酸（1:5）溶液で目盛りまで定容して混合する。 白金（プラチナ）が2 mg/cm^3含まれる標準溶液：白金200 mgを塩酸と硝酸の混合液（3:1）20 cm^3に加えて加熱しながら溶解し、溶液を3〜5 cm^3まで蒸発縮小する。塩酸（1:5）溶液20 cm^3を加え、100 cm^3容量のメスフラスコに移して同じ酸溶液で目盛りまで定容し、混合する。 標準溶液（パラジウム2 mg/cm³含有）：パラジウムの秤量分200 mgを20 cm³の硝酸で加熱溶解し、溶液を3〜5 cm³まで濃縮し、塩酸（1:5）溶液20 cm³を加え、100 cm³ 容量のメスフラスコに移して同溶液で目盛りまで希釈し攪拌する。 パラジウム（ロジウム）2 mg/cm³含有の標準溶液は、以下のいずれかの方法で調製する。 パラジウム（粉末状）秤量200 mgを過酸化バリウム5倍量と十分に混合し、めのう乳鉢ですりつぶし、コランダムるつぼに移して800〜900 ℃で2〜3時間焼成する（るつぼは冷たいマッフル炉に入れて加熱する）。焼結物を冷却し、200 cm³ 容量のビーカーに移して水で湿らせ、塩酸（1:1）溶液で完全に溶解する。塩酸で溶解しても焼結物に残渣がある場合は、再度焼成・溶解を行う。得られた溶液を水で50 cm³まで希釈し、硫酸（1:9）溶液を少量ずつ加えて硫酸バリウムを沈澱させる。溶液を60〜70 ℃に加温する。2〜3時間後に硫酸バリウムの沈殿が完全であることを確認し、青帯フィルターまたは二重の白帯フィルターで100 cm³ 容量のメスフラスコにろ過する。ろ紙上の沈殿は塩酸（1:5）熱溶液で4〜5回洗浄し、その後熱水で5〜6回洗浄する。溶液を塩酸（1:5）溶液で目盛りまで希釈し攪拌する。 三塩化ロジウムの秤量分546.7 mgを塩酸（1:1）溶液20 cm³で弱く加熱して溶解し、溶液を冷却して100 cm³ 容量のメスフラスコに移し、塩酸（1:5）溶液で目盛りまで希釈し攪拌する。 2.2. 測定元素合計を含む標準溶液の調製 溶液A：100 cm³ 容量のメスフラスコに、ビスマス、鉄、銅、ニッケル、鉛、マンガン、アンチモン、クロム、亜鉛、白金、パラジウム、ロジウムの各主標準溶液を各5 cm³、銀の主標準溶液を10 cm³入れ、塩酸（1:5）溶液で目盛りまで希釈し攪拌する。 1 cm³の溶液は各測定元素をそれぞれ100 µg含む。 溶液B：100 cm³ 容量のメスフラスコに溶液Aを10 cm³入れ、塩酸（1:5）溶液で目盛りまで希釈し攪拌する。 1 cm³の溶液は各測定元素をそれぞれ10 µg含む。 3. 分析の準備 3.1. 試料の前処理 3.1.1. 分析を行うために、金の秤量試料を0.2〜5.0 gの範囲で2箇所採取する（表3）。各試料を50〜100 cm³ 容量のビーカーに入れ、ГОСТ 27973.0 に従って金の表面を洗浄する。 秤取した試料は、弱火で加熱しながら、塩酸と硝酸を3:1で混合した新鮮な混酸を10〜30 cm³用いて溶解する。混酸は5〜7 cm³ずつ分けて加える。金が完全に溶解したら、溶液を3〜5 cm³までほぼ蒸発濃縮し、加熱器から下ろして塩酸（1:5）を5〜10 cm³加える。溶液を冷却し、容量25 cm³のメスフラスコに定量的に移し、塩酸（1:5）で目盛線まで希釈して攪拌する。もし測定する不純物の種類が5種以下で、かつ各不純物の質量分率が0.004%を超えない場合は、溶液の希釈を容量10 cm³のメスシリンダーで最終体積を10 cm³まで行って差し支えない。パラジウムおよび鉄の測定には、調製済み試料溶液から5 cm³を取り、容量25 cm³のフラスコに入れて分析に用いる。 表3 - 質量分率（不純物）, % | 秤取質量, g | 試料溶液の体積, cm³ - 0.0001〜0.0005（含む） | 2.5〜5.0 | 10〜25 - >0.0005〜0.0020 | 1.0〜2.0 | 25 - >0.002〜0.020 | 0.5〜1.0 | 25〜50 - >0.02〜0.05 | 0.2〜0.5 | 50 3.1.2 残りの溶液は乾燥した分液ロートに移し、秤取質量に応じて10〜30 cm³のジブチルスルフィド（トルエン溶媒中，濃度1.0 mol·dm⁻³）溶液を加え、3分間抽出して金を有機相へ移す。層別化後、下層の水相を別の分液ロートに移し、今度はジブチルスルフィド（トルエン，濃度0.5 mol·dm⁻³）溶液を10〜20 cm³加えて再び3分間抽出する。秤取質量が5.0 gの場合は、抽出を3回行う。これを行う際、2回目の抽出後に水相を乾燥した分液ロートに移し、ジブチルスルフィド（トルエン，濃度0.5 mol·dm⁻³）溶液を10 cm³加えてさらに3分間抽出する。 層別化後、下層の水相を容量25 cm³の乾燥フラスコに移す。得られた溶液を分析に供する。 有機相からの金の再生は、付属書に示された方法に従って行う。 金の分離には、金に対する抽出能がジブチルスルフィドに劣らない他の抽出剤を用いることができる。ただし、その方法が本規格に示された計量学的特性と同等以上であることが条件である。 3.1.3 銀および銅の含有量が0.02%を超える場合には、金を分離せずに測定して差し支えない。この場合の試料の前処理は項3.1.1に従って行う。 3.2 比較溶液の調製 3.2.1 金を分離しない溶液中の不純物を測定する場合は、測定するすべての元素と金を含む比較溶液を使用する。 金を50 mg/cm³含む溶液は、項3.1.1に従って高純度金の秤取量5.0 gを溶解して調製する。 容量100 cm^3のメスフラスコに金溶液を移し、塩酸（1:5）でメスの目盛りまで定容して混合する。 比較溶液（元素の質量濃度：0.5、1.0、1.5、2.0、5.0 µg/cm^3、金：20 mg/cm^3）は次のように調製する。容量50 cm^3のメスフラスコに標準溶液AまたはB（表4参照）の分取量を入れ、金を50 mg/cm^3含む溶液を各々20 cm^3加え、塩酸（1:5）で定容して混合する。 表4 - 比較溶液 - 導入する溶液AまたはBの容量, cm^3 - 元素の質量濃度, µg/cm^3 溶液B - РСЗ-1: 2.5 cm^3 → 0.5 µg/cm^3 - РСЗ-2: 5.0 cm^3 → 1.0 µg/cm^3 - РСЗ-3: 7.5 cm^3 → 1.5 µg/cm^3 - РСЗ-4: 10 cm^3 → 2.0 µg/cm^3 溶液A - РСЗ-5: 2.5 cm^3 → 5.0 µg/cm^3 容量25 cm^3のフラスコに、調製した比較溶液を各々10–20 cm^3取り、パラジウム、鉄、銅および銀の測定に用いる。 3.2.2 グラファイト炉による試料原子化でクロム、アンチモン、白金およびビスマスを測定する場合は、3.2.1項に従って調製した比較溶液からトルエン中のジブチルスルフィド溶液で金を抽出する（項3.1.2参照）。 この目的のため、残りの溶液量を乾燥した分液漏斗に移し、ジブチルスルフィド/トルエン溶液で2段階にわたって金を抽出する。金抽出後、水相を容量25 cm^3のフラスコに移す。 抽出後の溶液を2倍希釈して、元素の質量濃度が0.25、0.50、0.75および1.00 µg/cm^3となる比較溶液を調製する。容量25 cm^3のフラスコに、各比較溶液（РСЗ-1 — РСЗ-4）を5 cm^3ずつ入れ、アンチモンの測定時には酒石酸溶液を5 cm^3、白金・クロム・ビスマスの測定時には塩酸（1:5）を5 cm^3加えて混合する。 3.2.3 炎中原子化で銀、鉛、アンチモン、ビスマス、亜鉛、銅、ニッケル、マンガン、クロム、ロジウムおよび白金を測定する場合は、金を加えない標準溶液AおよびBから調製した比較溶液を使用する。 比較溶液（元素の質量濃度：0.2、0.5、1.0、2.0および5.0 µg/cm^3）は次のように調製する。容量50 cm^3のメスフラスコに標準溶液AまたはB（表5参照）の分取量を入れ、塩酸（1:5）で定容して混合する。 表5 - 比較溶液 - 導入する溶液AまたはBの容量, cm^3 - 元素の質量濃度, µg/cm^3 溶液B - РС-1: 1.0 cm^3 → 0.2 µg/cm^3 - РС-2: 2.5 cm^3 → 0.5 µg/cm^3 溶液A - РС-3: 0.5 cm^3 → 1.0 µg/cm^3 - РС-4: 1.0 cm^3 → 2.0 µg/cm^3 - РС-5: 2.5 cm^3 → 5.0 µg/cm^3 4. 分析の実施 4.1 炎中での試料原子化による分析 原子吸光分光計を取扱説明書に従って準備・起動する。元素の原子吸収測定は、表6に示す分析波長で行う。 表6（元素 — 波長, nm） - 銀（Ag） — 328.07 - 銅（Cu） — 324.75 - 鉄（Fe） — 248.33 - 白金（Pt） — 265.94 - パラジウム（Pd） — 247.64 - ロジウム（Rh） — 343.49 - ビスマス（Bi） — 223.06 - 鉛（Pb） — 283.31 - アンチモン（Sb） — 217.58 - 亜鉛（Zn） — 213.86 - マンガン（Mn） — 279.48 - ニッケル（Ni） — 232.00 - クロム（Cr） — 357.87 試料の前処理方法および使用する炎は表7に示す。 表7（測定元素 — 試料前処理法 — 炎） - パラジウム、鉄、銀、銅 — 試料分取を塩酸と硝酸の混合液（3:1）で溶解 — プロパン・ブタン/空気またはアセチレン/空気 - 銀、銅、亜鉛、鉛、アンチモン、ビスマス、マンガン、ニッケル — 試料を溶解し、トルエン中ジブチルスルフィドで金を抽出して分離 — プロパン・ブタン/空気またはアセチレン/空気 - クロム — 試料を溶解し、トルエン中ジブチルスルフィドで金を抽出して分離 — アセチレン/空気（燃料過剰の還元性炎） - 白金、ロジウム — 金抽出後の溶液に緩衝溶液を添加* — プロパン・ブタン/空気またはアセチレン/空気（酸化性炎、酸化剤過剰） * 緩衝溶液の添加方法：容量25 cm^3のフラスコに分析試料溶液または比較溶液を5 cm^3取り、硫酸カドミウム溶液を5 cm^3加え混合する。 比較溶液と試料溶液を順次ガスバーナーの炎に噴霧し、元素の原子吸収を測定する。各元素について少なくとも2回測定し、吸収値の平均を算出する。検量線は「吸収値（測定値の平均）— 比較溶液中の元素質量濃度」の座標で作成する。検量線を用いて、試料溶液中の元素濃度（µg/cm^3）を求める。 4.2 グラファイト炉（HGA型）での試料原子化による分析 質量分率が0.005%未満のビスマス、クロム、アンチモンおよび白金の測定はグラファイト炉で行う。HGA-74炉の原子化条件は表8に示す。 表8（導入溶液量、乾燥、灰化、原子化の温度および時間） 列：導入溶液量（単位表示あり）・乾燥温度(°C)・乾燥時間(s)・灰化温度(°C)・灰化時間(s)・原子化温度(°C)・原子化時間(s) 値（代表例） - ビスマス: 導入量 20 ; 乾燥 150°C 30 s ; 灰化 1000°C 25 s ; 原子化 2650°C 15 s - アンチモン: 導入量 20 ; 乾燥 150°C 30 s ; 灰化 1000°C 25 s ; 原子化 2650°C 15 s - 白金: 導入量 50 ; 乾燥 150°C 60 s ; 灰化 1800°C 25 s ; 原子化 2650°C 20 s - クロム: 導入量 20 ; 乾燥 150°C 30 s ; 灰化 1000°C 25 s ; 原子化 2650°C 15 s 原子化段階では「ガス停止」または「不活性ガス最小流量」モードを使用する。比較溶液と試料溶液を順次グラファイト炉に導入し、プログラム装置を作動させて炉を所定のプログラムに従って加熱する（表8参照）。非選択的な背景吸収の補正はデューテリウム背景補正器で行う。 アンチモン測定時は全ての測定溶液に酒石酸を添加する。具体的には容量25 cm^3のフラスコに試料溶液2 cm^3を取り、酒石酸溶液2 cm^3を加え混合する。アンチモンの測定で試料を希釈する場合は酒石酸溶液を用い、ビスマス・クロム・白金の測定では塩酸（1:5）を用いて希釈する。 吸収値の測定および検量線の作成は項3.1に従って行う。 5. 結果の処理 不純物元素の質量分率（％）は次式で計算する。 ω（％） = (C × V × K / m) × 10^-4 ここで - C — 検量線より求めた元素の質量濃度，µg/cm^3 - V — 元溶液の体積，cm^3 - K — 元溶液の希釈係数 - m — 試料の質量，g 分析結果は、2回の並行測定の算術平均値を採用する。 6. 分析結果の精度管理 6.1 一致性および再現性の管理において、並行検定結果間および2回の分析結果の差（大きい値と小さい値の差）は、信頼度P = 0.95で表9に示す許容差を超えてはならない。 表9（元素の質量分率（%） — 許容絶対差 Δ, %） - 0.00010 → 0.00004 - 0.00030 → 0.00008 - 0.0005 → 0.0001 - 0.0010 → 0.0002 - 0.0030 → 0.0005 - 0.0050 → 0.0008 - 0.008 → 0.001 - 0.020 → 0.003 - 0.050 → 0.008 中間値については線形補間で許容差を算出する。 6.2 分析結果の精度は ГОСТ 27973.0 に準拠する。 付録（必須） トルエン中ジブチルスルフィド溶液からの金の回収法 有機相（ジブチルスルフィド/トルエンで金を抽出した後得られた相）を容量1000 cm^3のビーカーに入れ、中火で湿性塩になるまで蒸発する。 ビーカーを加熱台から下ろして冷却し、濃硫酸5–10 cm^3および濃硝酸15–20 cm^3を加える。有機物の激しい酸化反応が終わったらビーカーを再び加熱して硫酸無水物（SO3）の発生が認められるまで蒸発し、その後冷却してビーカー壁を水で洗い、再び硫酸無水物の発生が認められるまで蒸発する。冷却後、ビーカーに150–200 cm^3の水を加え、還元された金をフィルター（「ホワイトリボン」）で濾し、熱水で4–5回洗浄する。フィルターを乾燥させ、灰化・焼成する。