ГОСТ 6689.17-92

ГОСТ 6689.17−92 ニッケル、ニッケル合金および銅ニッケル合金。ビスマスの測定方法

ГОСТ 6689.17−92

グループ В59

ソビエト連邦国家規格

ニッケル、ニッケル合金および銅−ニッケル合金

ビスマスの測定方法

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

ОКСТУ 1709

施行日 1993−01−01

情報

1. 作成・提出：ソ連冶金省

作成者

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

2. 承認・施行：ソ連標準化計量委員会の決定により 1992.02.18 №167 にて施行

3. 代替：ГОСТ 6689.17−80

4. 参照規格・技術文書

参照される規格番号	項目、節番号
ГОСТ 8.315−92	2.4.3; 4.4.3
ГОСТ 492−73	序文
ГОСТ 1277−75	2.2
ГОСТ 2062−77	3.2
ГОСТ 3118−77	2.2; 3.2; 4.2
ГОСТ 3760−79	2.2; 3.2; 4.2
ГОСТ 4109−79	3.2
ГОСТ 4147−74	2.2
ГОСТ 4204−77	2.2; 4.2
ГОСТ 4461−77	2.2; 3.2; 4.2
ГОСТ 4463−76	2.2; 3.2
ГОСТ 6203−77	3.2; 4.2
ГОСТ 6689.1−92	第1節
ГОСТ 10484−78	2.2
ГОСТ 10928−90	2.2; 3.2; 4.2
ГОСТ 10929−76	2.2; 3.2; 4.2
ГОСТ 19241−80	序文
ГОСТ 20478−75	2.2
ГОСТ 20490−75	3.2; 4.2
ГОСТ 25086−87	第1節, 2.4.3; 4.4.3

本規格は、ニッケル、ニッケル合金および銅−ニッケル合金中のビスマスの定量について、（質量分率ビスマスが0,0005〜0,003%および0,001〜0,02%の範囲では）光度測定法と、（質量分率0,001〜0,02%の範囲では）原子吸光法を、ГОСТ 492*およびГОСТ 19241に従って規定する。
________________
* ロシア連邦の領域では ГОСТ 492−2006 が有効である。 — データベース作成者の注.

1. 一般要求

分析法に関する一般要求は ГОСТ 25086 に従い、さらに第1節は ГОСТ 6689.1 を補足する。

2. 光度測定法によるビスマスの定量（質量分率ビスマス 0,0005〜0,003% の場合）

（質量分率ビスマス 0,0005〜0,003% の場合）

2.1. 方法の要旨

本法は、ビスマスを鉄水酸化物と共沈させて分離し、ビスマスがキシレノールオレンジと着色錯体を生成することを利用して、その光学濃度を測定する方法である。

2.2. 装置、試薬および溶液

フォトエレクトロカロリメータまたは分光光度計。

硝酸（ГОСТ 4461）希釈1:1、溶液0,1および1 моль/дм³。

硫酸（ГОСТ 4204）希釈1:4。

塩酸（ГОСТ 3118）希釈1:1および1:2。

フッ化水素酸（ГОСТ 10484）。

アスコルビン酸（規格文書に従う）、100 g/дм³ 溶液、新たに調製したもの。

アンモニア水（ГОСТ 3760）および希釈1:50のもの。

過硫酸アンモニウム（ГОСТ 20478）、溶液250 g/дм³。

フッ化ナトリウム（ГОСТ 4463）、溶液5 g/дм³。

硝酸銀（ГОСТ 1277）、溶液10 g/см³。

塩化鉄（III）（ГОСТ 4147）、1 g/дм³ 溶液：塩化鉄1 gを250 см³の塩酸（1:1）に溶かし、水で1 дм³まで希釈する。

キシレノールオレンジ、溶液1 g/дм³を0,1 моль/дм³ 硝酸中に溶解したもの。

過酸化水素（ГОСТ 10929）。

ビスマス（ГОСТ 10928）、等級 Ви00。

標準ビスマス溶液

溶液A：0,1 gのビスマスを10 см³の硝酸（1:1）に溶かし、窒素酸化物を加熱により除去し、容量1000 см³のメスフラスコに移す。硝酸（1:1）を100 см³加え、水で目盛りまで希釈する。

溶液Aの1 см³には0,0001 gのビスマスが含まれる。

溶液B：溶液Aの10 см³を100 см³のメスフラスコに入れ、水で目盛りまで希釈する。

溶液Bの1 см³には0,00001 gのビスマスが含まれる。

2.3. 分析の実施

2.3.1. ケイ素の質量分率が0,1%以下で、クロムおよびタングステンを含まない合金の場合

ビスマス質量分率が0,0005〜0,001%の場合は試料3 g、0,001〜0,003%の場合は試料2 gを容量300 см³のビーカーに入れ、硝酸（1:1）を30〜40 см³加え、時計皿またはガラス／プラスチック板で覆い、加熱して溶解する。覆いおよびビーカーの壁面を水で洗い、溶液を沸騰させて窒素酸化物を除去する。溶液を水で150 см³の体積に希釈し、塩化鉄溶液10 см³を加え、50〜60 ℃に加熱し、ニッケルと銅を可溶性のアンモニア錯体に完全に移すまでアンモニアを加え、そのさらに過剰に5 см³のアンモニアを加える。懸濁液は凝集のため60 ℃で45〜50分間保持する。生成した鉄水酸化物沈殿を中密度ろ紙でろ過する。ろ紙上の沈殿およびビーカーを、希釈アンモニア水（1:50）の熱溶液で6〜8回洗浄する。

沈殿はフィルター上で熱湯により洗浄し、ビスマス沈殿物を、沈殿操作を行ったビーカー中で20 cm³の熱硫酸（1:4）に溶解する（合金中にマンガンが含まれる場合は、沈殿物を溶解するときに過酸化水素を数滴加する）。フィルターは熱水で5–7回洗浄する。沈殿、ろ過、沈殿物の洗浄および溶解操作を繰り返す。再溶解後の溶液は乾至に蒸発する。乾燥残渣に5 cm³の1 mol/dm³硝酸溶液を加え、ビーカーの壁を3–5 cm³の水で洗い、沈殿が溶けるまで加熱する。続いて4 cm³のアスコルビン酸溶液を加えて冷却し、1 cm³のフッ化ナトリウム溶液、1 cm³のキシレノールオレンジ溶液を加え、混合液を容量50 cm³のメスフラスコに移し、水で定容する。15分後、光電比色計（緑色フィルター）を用い吸光層厚さ5 cmのセルで、または分光光度計で540 nm、吸光層厚さ1 cmのセルで、対照実験（分析のすべての段階を経た空白溶液）を用いて吸光度を測定する。 2.3.2. クロムおよびシリコンが0.1%以上含有する合金の場合 2.3.1項に示した秤量を白金皿に入れ、30 cm³の硝酸（1:1）と2–3 cm³のフッ化水素酸を加え、加熱して溶解する。冷却した溶液に10 cm³の硫酸を加え、白色の硫酸煙が立ち始めるまで濃縮する。残渣を冷却し、皿の壁を水で洗い、再び白色硫酸煙が立ち始めるまで濃縮する。冷却後、残渣に30–40 cm³の水を加え加熱して溶解する。溶液を容量300 cm³のビーカーに移し、水で100 cm³に調整する。さらに5 cm³の硝酸銀溶液（硝酸銀溶液）と40 cm³の過硫酸アンモニウム溶液を加え、混合物を加熱して過硫酸アンモニウムを完全に分解する（気泡の発生が完全に止まるまで）。溶液を60–70 °Cまで冷却し、10 cm³の塩化鉄溶液を加え、以降は2.3.1項の指示に従って分析を行う。 2.3.3. タングステンを含む合金の場合 2.3.1項の秤量を白金皿に入れ、30 cm³の硝酸（1:1）と2–3 cm³のフッ化水素酸を加え、加熱して溶解する。冷却した溶液に10 cm³の硫酸を加え、白色の硫酸煙が立ち始めるまで濃縮する。残渣を冷却し、皿の壁を水で洗い、再び白色硫酸煙が立ち始めるまで濃縮する。冷却後、残渣に30–40 cm³の水を加え加熱して溶解する。溶液を容量300 cm³のビーカーに移す。白金皿には、皿の壁に付着したタングステン酸を溶かすために3–4 cm³の濃アンモニア水を加え、この得られた溶液を主溶液に合わせる。溶液に10 cm³の塩化鉄溶液を加え、以降は2.3.1項の指示に従って分析を行う。 2.3.4. 校正曲線の作成 容量250 cm³のビーカーにそれぞれ1.0、2.0、4.0、6.0および8.0 cm³のビスマス標準溶液Bを入れ、30 cm³の硝酸（1:1）と10 cm³の塩化鉄溶液を加え、水で150 cm³に希釈し、50–60 °Cまで加温した後、2.3.1項に示す手順に従う。 2.4. 結果の処理 2.4.1. ビスマスの質量パーセント（質量分率）は次式により算出する。 [式] ここで m — 校正曲線から求めたビスマスの質量（g）、m0 — 秤量質量（g）。 2.4.2. 三重平行測定の結果の差（収束指標）および二回の分析結果の差（再現性指標）は、表1に示す許容差を超えてはならない。 表1 マス分率ビスマス，% — 許容される差，% - 0.0005〜0.001（含む）: 三重平行 0.0002, 二回比較 0.0003 - >0.001〜0.003: 三重平行 0.0003, 二回比較 0.0004 - >0.003〜0.006: 三重平行 0.0006, 二回比較 0.0008 - >0.006〜0.010: 三重平行 0.001, 二回比較 0.001 - >0.010〜0.020: 三重平行 0.002, 二回比較 0.003 2.4.3. 分析結果の精度管理は、GOST 8.315* により承認されたニッケル、ニッケル合金および銅ニッケル合金の国家標準試料（GSO）、部門標準試料（OSO）、または企業標準試料（SOP）によって行うか、添加法または原子吸光法による結果と比較して行う（GOST 25086 に準拠）。 ________________ * ロシア連邦の領域では GOST 8.315–97 が有効である — データベース作成者の注。 2.4.4. 写真光度法は、ニッケル、ニッケル合金および銅ニッケル合金の品質評価において意見の相違がある場合に適用する。 3. 写真光度法によるビスマスの定量（ビスマス質量分率 0.001〜0.02% の場合） （ビスマス質量分率 0.001〜0.02% の場合） 3.1. 方法の要旨 本法は、硝酸 1.5 mol/dm³ 溶液中から二酸化マンガンと共沈させてビスマスを前処理により分離し、キシレノールオレンジと形成する有色錯体の光学密度を測定することに基づく。鉄の妨害はアスコルビン酸で除去し、スズの微量はフッ化ナトリウムで除去する。 3.2. 装置、試薬および溶液 - 写真電気比色計または分光光度計。 - 硝酸（GOST 4461）および希釈溶液（1:1、1:8）、および1.5、1および0.1 mol/dm³の溶液。 - 塩素酸（кислота хлорная）。 - 臭化水素酸（GOST 2062）。 - アスコルビン酸（規格に基づく）、溶液 100 g/dm³。 - アンモニア水（GOST 3760）。 - 硝酸マンガン（GOST 6203）、溶液 50 g/dm³。 - 臭素（GOST 4109）。 - 溶解用混合液（新鮮調製）：臭化水素酸 9 部分と臭素 1 部分を混合。 - 塩酸（GOST 3118）、希釈 1:1 および 1:8。 - フッ化ナトリウム（GOST 4463）、溶液 5 g/dm³。 - 過マンガン酸カリウム（GOST 20490）、溶液 6 g/dm³。 - 過酸化水素（GOST 10929）。 - キシレノールオレンジ、溶液 1 g/dm³ を 0.1 mol/dm³ 硝酸溶液に溶かしたもの。 - ビスマス含有率 < 0.0005% の銅。 - 硝酸銅溶液 20 g/dm³: 銅2 g を 20 cm³ の硝酸（1:1）に溶解し、窒素酸化物を煮沸で除去後、冷却して水で100 cm³ に調整。 - ビスマス（GOST 10928）、ビスマス純度 ≥99.9%。 標準ビスマス溶液 - 溶液A: 0.1 g のビスマスを濃硝酸20 cm³ に溶解し、窒素酸化物を煮沸で除去、冷却して1000 cm³ メスフラスコに移し、水で定容・混合。溶液A の1 cm³ は 0.0001 g のビスマスを含む。 - 溶液B: 溶液A の25 cm³ を 250 cm³ メスフラスコに入れ、濃硝酸20 cm³ を加え、水で定容・混合。溶液B の1 cm³ は 0.00001 g のビスマスを含む。 3.3. 分析の実施 3.3.1. スズ含有率が 0.05% までの合金の場合 秤量 1 g を容量250 cm³ ビーカーに入れ、10 cm³ の硝酸（1:1）で加熱溶解する。窒素酸化物を煮沸で除去し、溶液を水で50 cm³ に希釈する。5 cm³ の硝酸マンガン溶液を加え、アンモニアで中和して銅水酸化物の沈殿を生じさせる。18 cm³ の硝酸（1:1）を加え、全体を90 cm³ に調整する。溶液を沸騰直前まで加熱し、10 cm³ の過マンガン酸カリウム溶液を加えて2分間沸騰させる。30分後、沈殿を濾過し、ビーカーと沈殿を熱い1.5 mol/dm³ 硝酸で8–10回洗い、生成した硝酸銅の青色が消えるまで洗浄する。展開したろ紙上の沈殿は水でビーカーに洗い落とし、ろ紙は 1:1 硝酸（含む過酸化水素数滴）で10 cm³ の熱い硝酸で洗い、その後水で洗浄し廃棄する。洗浄後の溶液は約5 cm³ まで蒸発し、その後水浴で乾至に蒸発する。 冷却した残渣に 1 mol/dm³ 硝酸（表2参照）を加え、ビーカーの壁を2–3 cm³ の水で洗い、慎重に加熱して溶解する。アスコルビン酸溶液（表2参照）を加え、加熱して沈殿が溶けた後に冷却する。合金中のビスマス質量分率が 0.008% 以下の場合、溶液を容量25 cm³ のメスフラスコに移す。0.008% を超える場合も溶液を25 cm³ メスフラスコに移し水で定容後、表2に示すアリコート量を取り容量25 cm³ のメスフラスコに移す。 表2 マス分率ビスマス, % | 1 mol/dm³ 硝酸溶液量（cm³） | アスコルビン酸溶液量（cm³） | 取るアリコート量（cm³） - 0.001〜0.008（含む）: 3.0 | 4 | 全量 - >0.008〜0.020: 7.5 | 10 | 10 続いて1 cm³ のフッ化ナトリウム溶液と1 cm³ のキシレノールオレンジ溶液を加え、容量目盛まで水で定容して攪拌する。10分後、吸光度を分光光度計で波長540 nm、吸光層厚さ1 cm のセル、または写真電気比色計（緑色フィルター）で吸光層厚さ5 cm のセルで測定する。比較溶液には対照実験溶液を用いる。ビスマスの質量分率は校正曲線により算出する。 3.3.2. スズ含有率が 0.05% を超える合金の場合 秤量 1 g を容量250 cm³ の広口ビーカーに入れ、まず冷温で、その後加熱して15 cm³ の溶解混合液で溶解する。溶解が不完全な場合は数滴の臭素を加える。次に10 cm³ の塩素酸を加えて湿った残渣まで蒸発する。残渣を冷却し、ビーカーの壁を水で洗って50 cm³ に調整する。5 cm³ の硝酸マンガン溶液を加え、以降は3.3.1項の手順に従う。 3.3.3. 校正曲線の作成 容量250 cm³ の6本のフラスコのうち 5 本に、それぞれ10 cm³ の銅溶液を入れ、ビスマス標準溶液Bを1.0、2.0、4.0、6.0、8.0 cm³ 入れる。溶液を水で50 cm³ に希釈し、各々に5 cm³ の硝酸マンガン溶液を加え、以降は3.3.1項の操作に従う。冷却した残渣に3 cm³ の1 mol/dm³ 硝酸を加え、ビーカーの壁を2–3 cm³ の水で洗い、慎重に加熱して溶解する。4 cm³ のアスコルビン酸溶液を加え、加熱して沈殿が溶けた後に冷却し、溶液を25 cm³ メスフラスコに移し、以降は3.3.1項の手順に従う。比較溶液にはビスマスを含まない溶液を用い、得られたデータから校正曲線を作成する。 3.4. 結果の処理 3.4.1. ビスマスの質量分率（%）は次式により求める。 [式] ここで m — 校正曲線から得られたビスマスの質量（g）、m0 — アリコートに相当する秤量質量（g）。 3.4.2. 三重平行測定の結果の差（収束指標）および二回の分析結果の差（再現性指標）は、表1に示す許容差を超えてはならない。 3.4.3. 精度管理は 2.4.3 項に示す通り行う。 4. 原子吸光法によるビスマスの定量 4.1. 方法の要旨 本法は、分析溶液をアセチレン−空気炎に導入して生成するビスマス原子による光の吸収を測定することに基づく。前処理として二酸化マンガンによるビスマスの分離を行う。 4.2. 装置、試薬および溶液 - ビスマス用光源を備えた原子吸光分光計。 - 硝酸（GOST 4461）希釈1:1、2および1.5 mol/dm³ 溶液。 - 硫酸（GOST 4204）希釈1:4。 - 塩酸（GOST 3118–77）1 mol/dm³ 溶液。 - アンモニア水（GOST 3760）。 - 硝酸マンガン（GOST 6203）、溶液20 g/dm³。 - 過マンガン酸カリウム（GOST 20490）、溶液6 g/dm³。 - 過酸化水素（GOST 10929）。 - ビスマス（GOST 10928）、ビスマス含有率 ≥99.9%。 標準ビスマス溶液 - 溶液A: 0.25 g のビスマスを加熱して20 cm³ の硝酸（1:1）に溶解し、冷却して500 cm³ メスフラスコに移し、水で定容する。溶液A の1 cm³ は 0.0005 g のビスマスを含む。 - 溶液B: 溶液A の10 cm³ を100 cm³ メスフラスコに入れ、2 mol/dm³ の硝酸を10 cm³ 加え、水で定容する。溶液B の1 cm³ は 0.00005 g のビスマスを含む。 - 溶液V: 溶液B の20 cm³ を100 cm³ メスフラスコに入れ、2 mol/dm³ の硝酸を10 cm³ 加え、水で定容する。溶液V の1 cm³ は 0.00001 g のビスマスを含む。 4.3. 分析の実施 4.3.1. 秤量 2 g の合金を容量250 cm³ ビーカーに入れ、20 cm³ の硝酸（1:1）で加熱して溶解する。窒素酸化物を煮沸で除去し、溶液を水で50 cm³ に希釈する。5 cm³ の硝酸マンガン溶液を加え、アンモニアで中和して銅水酸化物の沈殿を生じさせる。18 cm³ の硝酸（1:1）を加え、全体を90 cm³ に調整する。溶液を沸騰させ、10 cm³ の過マンガン酸カリウム溶液を加え、2 分間沸騰させる。30 分後、沈殿を濾過し、ビーカーと沈殿を熱い1.5 mol/dm³ 硝酸で4–5回洗浄する。展開したろ紙上の沈殿は水でビーカーに洗い落とし、ろ紙を硫酸（1:4）を含む熱い溶液で10 cm³ 洗浄（過酸化水素数滴含む）し、その後水で洗い捨てる。ろ紙は廃棄し、溶液は湿性塩まで蒸発する。冷却後、8 cm³ の1 mol/dm³ 塩酸を加え、100 cm³ メスフラスコに移し、1 mol/dm³ 塩酸で定容する。 アセチレン−空気炎中でビスマスの原子吸収（波長 223.1 nm）を、校正溶液と並行して測定する。 4.3.2. 校正曲線の作成 容量250 cm³ の9本のビーカーのうち 8 本に、標準溶液V を 1.0、2.5、5.0、10.0 cm³、標準溶液B を 4.0、6.0、8.0、10.0 cm³ 入れる。すべてのビーカーに水を加えて50 cm³ とし、各々に5 cm³ の硝酸マンガン溶液を加え、以降は4.3.1項の操作に従う。得られたデータから校正曲線を作成する。 4.4. 結果の処理 4.4.1. ビスマスの質量分率（%）は次式により求める。 [式] ここで c — 校正曲線から得られたビスマス濃度（g/cm³）、V — 最終溶液の容積（cm³）、m0 — 合金の秤量質量（g）。 4.4.2. 三重平行測定の結果の差（収束指標）および二回の分析結果の差（再現性指標）は、表1 に示す許容差を超えてはならない。 4.4.3. 分析結果の精度管理は、2.4.3 項に示したとおり、GOST 8.315 に準拠した標準試料、添加法、または写真光度法による結果との比較（GOST 25086 に準拠）によって行う。