ГОСТ 6689.12−92 ニッケル、ニッケル合金および銅-ニッケル合金。マグネシウムの測定方法

ГОСТ 6689.12−92

グループ В59

歴史的社会主義共和国連合 国家規格

ニッケル、ニッケル合金および銅-ニッケル合金

マグネシウムの測定方法

Nickel, nickel and copper-nickel alloys. Methods for the determination of magnesium

ОКСТУ 1709

施行日 1993−01−01

参考情報

1. 歴史的規格体系冶金省により作成および提出

作成者

В.Н. Федоров、Ю. М. Лейбов、Б. П. Краснов、А. Н. Боганова、Л. В. Морейская、И.А. Воробьева

2. 歴史的規格体系標準化・計量委員会の決議により承認および施行 1992年2月18日 № 167

3. 置換 ГОСТ 6689.12−80

4. 参照されている標準・技術文書

本規格は、ニッケルおよび銅-ニッケル合金中のマグネシウムの定量について、質量分率が0.005〜0.2%の範囲では分光光度法（フォトメトリック法）、質量分率が0.002〜0.2%の範囲では原子吸光法（AAS）による測定方法を ГОСТ 492* および ГОСТ 19241 に従って規定する。
______________
* 国際市場の領域では ГОСТ 492−2006 が有効である。 — データベース作成者注。

1. 一般要求事項

分析法に関する一般的要求事項は ГОСТ 25086 に従い、加えて第1章は ГОСТ 6689.1 に従う。

2. マグネシウムの分光光度法による測定

2.1. 方法の本質

本法は、アルカリ性媒体でマグネシウムがチタノイエロー化合物と着色反応を起こし、ピンク色の錯体を生成することに基づき、着色溶液の光学濃度を測定するものである。

2.2. 装置、試薬および溶液

分光光度計または光電比色計。

硝酸 — ГОСТ 4461、1:1に希釈。

硫酸 — ГОСТ 4204、1:1に希釈。

塩酸 — ГОСТ 3118および1:1に希釈。

溶解用酸混合液：硝酸と塩酸を1:3の比で混合。

アンモニア水 — ГОСТ 3760。

水酸化ナトリウム — ГОСТ 4328、溶液 10 g/dm³および200 g/dm³。

過硫酸アンモニウム（Аммоний надсернокислый） — ГОСТ 20478。

塩化アンモニウム — ГОСТ 3773、溶液 20 g/dm³および200 g/dm³。

塩酸ヒドロキシルアミン（ヒドロキシルアミン塩酸塩） — ГОСТ 5456、溶液 100 g/dm³。

ゼラチン — 5 g/dm³溶液。

過酸化水素 — ГОСТ 10929、30%溶液。

ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム（Sodium diethyldithiocarbamate） — ГОСТ 8864、溶液 50 g/dm³。

チタノイエロー、溶液 0.5 g/dm³。

スペクトル分析用酸化マグネシウム。

標準マグネシウム溶液。

溶液A：酸化マグネシウムを950〜1100 ℃で1時間ムッフル炉にて焼成する。焼成した酸化マグネシウム1.66 gを1:1の塩酸10 cm³に溶解する。溶液を500 cm³の容量フラスコに移し、水で目盛まで希釈する。

溶液Aの1 cm³は0.002 gのマグネシウムを含む。

溶液B：溶液Aの5 cm³を100 cm³の容量フラスコに入れ、水で目盛まで希釈する。

溶液Bの1 cm³は0.0001 gのマグネシウムを含む。

溶液C：溶液Bの10 cm³を100 cm³の容量フラスコに入れ、水で目盛まで希釈する。

溶液Cの1 cm³は0.00001 gのマグネシウムを含む。

2.3. 分析の実施

2.3.1. クロムを含む合金の場合

合金試料約0.5 gを300 cm³のビーカーに入れ、酸混合液20 cm³を加え、時計ガラスまたはガラス・プラスチック板で覆い、加熱して溶解する。冷却後、覆いおよびビーカー壁面を水で洗い流し、硫酸10 cm³を加え、硫酸が白煙を発するまで蒸発濃縮する。冷却後、残渣を加熱しながら20 cm³の水で溶解し、さらに水で150 cm³まで希釈する。水酸化ナトリウム（200 g/dm³）溶液を加えてクロムの水酸化物を沈殿させる（クロムの水酸化物はpH約5で沈殿する）。さらに水酸化ナトリウムをpH 14まで加えるとクロムの水酸化物は溶解し、ニッケルとマグネシウムの水酸化物が沈殿する。三価クロムを六価に酸化するために過酸化水素を添加する。溶液を加熱して酸化を完了させる。

ニッケルとマグネシウムの水酸化物沈殿を濾過して濃いフィルターに回収する。

ビーカーと沈殿物を水酸化ナトリウム（10 g/dm³）溶液で8〜10回洗浄する。洗浄した沈殿を熱湯でビーカー内に洗い戻し、1:1の塩酸40 cm³で溶解する。溶液を水で80 cm³になるまで希釈し、水酸化ナトリウム（200 g/dm³）でpH 4.0−4.5に中和する（指示薬紙による）。中和した溶液を250 cm³の容量フラスコに移し、撹拌しながらジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム溶液80 cm³を加える。

溶液を目盛まで加水してよく混合し、4−5時間（または一晩）放置して沈殿を沈降させる。沈降した溶液を乾いた円錐フラスコに乾いた濃フィルターを用いて濾過する。最初の濾液（15−20 cm³）は破棄する。その後、表1に従ってアリコート（分取）部分を100 cm³の容量フラスコに取る。アリコートが100 cm³であればビーカーに取り、弱火で40−45 cm³まで蒸発濃縮し、100 cm³の容量フラスコに移す。アリコートが50 cm³未満の場合は約50 cm³まで希釈する。塩酸ヒドロキシルアミン溶液10 cm³、ゼラチン溶液5 cm³、チタノイエロー溶液5 cm³、そして水酸化ナトリウム（200 g/dm³）溶液20 cm³を加え、水で目盛まで希釈して溶液の光学濃度を測定する。測定は、吸光層厚5 cmのキュベットを用いた緑黄フィルター付き光電比色計、または吸光層厚1 cmのキュベットを用いた分光光度計で波長545 nmにて行う。

表1

比較用溶液としては、分析全手順を通して処理した対照試験溶液を用いる。

2.3.2. アルミニウムを含む合金の場合

合金試料約0.5 gを300 cm³のビーカーに入れ、1:1に希釈した硝酸30 cm³を加え、時計ガラスまたはガラス・プラスチック板で覆い加熱して溶解する。溶解後、覆いおよびビーカー壁面を20 cm³の水で洗い、溶液を沸騰させて窒素酸化物を除去する。冷却後、100 cm³の水、塩化アンモニウム（200 g/dm³）溶液5 cm³を加え、アンモニアで水酸化アルミニウムを沈殿させる。沈殿を50−60 ℃に加熱して凝集させる。沈殿を中密度フィルターで濾過し、ビーカーと沈殿を塩化アンモニウム（20 g/dm³）溶液で8−10回洗浄する。沈殿は破棄する。濾液を約80 cm³まで濃縮し、冷却後1:1の塩酸でpH 4.0−4.5に中和する。溶液を250 cm³の容量フラスコに移し、その後は項2.3に示す手順に従って分析を行う。

2.3.3. マンガンを0.5%以上含む合金の場合

合金試料約0.5 gを200 cm³のビーカーに入れ、1:1の硝酸20 cm³を加え、時計ガラス等で覆い加熱して溶解する。溶解後、覆いおよびビーカー壁面を20 cm³の水で洗い、溶液を窒素酸化物除去のために加熱沸騰させる。冷却後、150 cm³の水を加え、アンモニア溶液で弱酸性（コンゴ紙上で淡い赤紫色）に調整し、次に過硫酸アンモニウム3 gを加えて加熱し、マンガンを二酸化マンガンとして析出させる。過硫酸アンモニウムの過剰が完全に分解され（酸素泡の発生が完全に止まるまで）るまで加熱し、冷却して二酸化マンガン沈殿を濃フィルターで濾し、ビーカーと沈殿を6−10回水で洗う。沈殿は破棄し、濾液を約80 cm³まで濃縮する。

冷却後、溶液を水酸化ナトリウム（200 g/dm³）でpH 4.0−4.5に中和し、250 cm³の容量フラスコに移し、以降は項2.3.1の手順に従って分析を行う。

2.3.4. タングステン含有合金およびその他の合金の場合

合金試料約0.5 gを300 cm³のビーカーに取り、1:1の硝酸20 cm³を加え、覆って加熱し溶解する。溶解後、覆いおよび壁面を20 cm³の水で洗い、窒素酸化物を除去するために溶液を沸騰させる。溶液をおおよそ30 cm³まで希釈し、水酸化ナトリウム（200 g/dm³）でpH 4.0−4.5に中和する。タングステン含有合金の場合、タングステン酸の沈殿生成は無視してよい。

中和した溶液を250 cm³の容量フラスコに移し、以降は項2.3.1の手順に従って分析を行う。

2.3.5. 校正曲線の作成

100 cm³の容量フラスコに標準溶液Cの各量1.0、2.0、4.0、6.0、8.0および10.0 cm³を入れ、水で50 cm³まで希釈し、塩酸ヒドロキシルアミン10 cm³を加え、以降は項2.3.1に示す通り分析を行う。

2.4. 結果の処理

2.4.1. マグネシウムの質量分率（W）をパーセントで計算する式は次のとおりである。

(式の図)

ここで m — 校正曲線から求めたマグネシウム質量、g；

m1 — アリコートに相当する試料の質量、g。

2.4.2. 3回の平行測定の結果のばらつき（収束指標）および2回の分析の結果のばらつき（再現性指標）は、表2に示す許容差を超えてはならない。

表2

2.4.3. 分析結果の精度管理は、国家標準試料（GSO）、業界標準試料（OSO）、または企業標準試料（SOP）により行うか、添加法、あるいは ГОСТ 25086 に従って原子吸光法で得られた結果との比較により行う。これらの標準は ГОСТ 8.315 により承認されたものを用いる。
______________
* 国際市場の領域では ГОСТ 8.315−97 が有効である。以降同様。 — データベース作成者注。

3. マグネシウムの原子吸光法（AAS）による測定

3.1. 方法の本質

本法は、試料溶液をアセチレン-空気またはアセチレン-亜酸化窒素炎に導入した際に生成されるマグネシウム原子による光吸収の測定に基づく。

3.2. 装置、試薬および溶液

マグネシウム光源を備えた原子吸光分光計。

硝酸 — ГОСТ 4461、1:1および1:100に希釈。

塩酸 — ГОСТ 3118および1および2 mol/dm³溶液。

酸混合液：硝酸1体積に塩酸3体積を混合する。

フッ化水素酸 — ГОСТ 10484。

硫酸 — ГОСТ 4204、1:1に希釈。

マグネシウム — ГОСТ 804*。

______________
* 国際市場の領域では ГОСТ 804−93 が有効である。 — データベース作成者注。

標準マグネシウム溶液：0.1 g のマグネシウムを1:1の硝酸10 cm³に溶解する。溶液を1 dm³の容量フラスコに移し、水で目盛まで希釈する。

1 cm³の溶液は0.0001 gのマグネシウムを含む。

銅 — ГОСТ 859*。

______________
* 国際市場の領域では ГОСТ 859−2001 が有効である。 — データベース作成者注。

銅標準溶液：10 g の銅を加熱下で1:1の硝酸80 cm³に溶解する。溶液を100 cm³の容量フラスコに移し、水で目盛まで希釈する。

1 cm³の溶液は0.1 gの銅を含む。

ニッケル — ГОСТ 849*。

______________
* 国際市場の領域では ГОСТ 849−2008 が有効である。 — データベース作成者注。

ニッケル標準溶液：10 g のニッケルを加熱下で1:1の硝酸80 cm³に溶解する。溶液を100 cm³の容量フラスコに移し、水で目盛まで希釈する。

1 cm³の溶液は0.1 gのニッケルを含む。

3.3. 分析の実施

3.3.1. スズ、ケイ素、クロム、タングステンを含まない合金の場合

（表3参照）所定の質量の試料を取り、加熱下で1:1の硝酸10 cm³に溶解する。溶液を100 cm³の容量フラスコに移し、水で目盛まで希釈する。対照試験を同時に行う。

表3

アセチレン-空気炎または（アルミニウム含有合金の場合）アセチレン-亜酸化窒素炎中でのマグネシウムの原子吸光を測定し、同時に校正溶液と並行して測定する。測定波長は285.2 nmである。

3.3.2. スズ含有量が0.05%を超える合金の場合

（表3参照）所定の質量の試料を加熱下で酸混合液10 cm³に溶解する。溶液を100 cm³の容量フラスコに移し、1 mol/dm³の塩酸で目盛まで希釈する。対照試験を同時に行う。マグネシウムの原子吸光を項3.3.1に従って測定する。

3.3.3. ケイ素およびクロムを含む合金の場合

（表3参照）試料を白金皿に入れ、加熱下で1:1の硝酸10 cm³およびフッ化水素酸2 cm³を用いて溶解する。次に硫酸（1:1）10 cm³を加え、硫酸が白煙を発するまで蒸発濃縮する。皿を冷却し、残渣を加熱して50 cm³の水で溶解する。溶液を100 cm³の容量フラスコに移し、水で目盛まで希釈する。対照試験を同時に行う。

マグネシウムの原子吸光は項3.3.1に示す通り測定する。

3.3.4. タングステンを含む合金の場合

（表3参照）試料を1:1の硝酸10 cm³に溶解し、その後熱湯30 cm³を加える。生じたタングステン酸の沈殿を濃フィルターで濾し、熱硝酸（1:100）で洗浄する。濾液を100 cm³の容量フラスコに移し、水で目盛まで希釈する。対照試験を同時に行う。マグネシウムの原子吸光は項3.3.1に従って測定する。

3.5. 校正曲線の作成

8本のうちの9本の100 cm³容量フラスコに標準マグネシウム溶液をそれぞれ0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.3、1.6、2.0 cm³入れる。これらはそれぞれ0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.13、0.16、0.20 mgのマグネシウムに相当する。全フラスコに2 mol/dm³の塩酸溶液10 cm³を加える。マグネシウム質量分率が0.02%未満の場合は、（表3参照）合金が銅基であれば銅溶液を、ニッケル基であればニッケル溶液をアリコート量だけ加え、水で目盛まで希釈する。マグネシウムの原子吸光を項3.3.1に従って測定し、校正曲線を作成する。

3.4. 結果の処理

3.4.1. マグネシウムの質量分率（W）をパーセントで計算する式は次のとおりである。

(式の図)

ここで c — 校正曲線から求めた試料溶液中のマグネシウム濃度、g/cm³；

c0 — 校正曲線から求めた対照試験溶液中のマグネシウム濃度、g/cm³；

V — 試料溶液の体積、cm³；

m — 試料採取質量、g。

3.4.2. 3回の平行測定のばらつき（収束指標）および2回の分析のばらつき（再現性指標）は、表2に示す許容差を超えてはならない。

3.4.3. 分析結果の精度管理は、国家標準試料（GSO）、業界標準試料（OSO）または企業標準試料（SOP）による、あるいは添加法、または ГОСТ 25086 に従って分光光度法との比較により行う。