ГОСТ 6689.22−92 ニッケル、ニッケル合金および銅−ニッケル合金。スズの測定方法

ГОСТ 6689.22−92

グループ B59

歴史的規格体系国家標準

ニッケル、ニッケル合金および銅−ニッケル合金

スズの測定方法

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

OKCTU 1709

施行日 1993−01−01

参考情報

1. 歴史的金属産業省が作成・提出

作成者

V.Н. フェドロフ、Ю. М. レイボフ、Б. П. クラスノフ、А. Н. ボガノワ、Л. В. モレイスカヤ、И.А. ヴォロビョワ

2. 歴史的標準計量委員会の決議により承認・施行 1992.02.18 №167

3. 置換 ГОСТ 6689.22−80

4. 参照されている規格・技術文書:

本規格は、ニッケル、ニッケル合金および銅−ニッケル合金中のスズの抽出比色法（質量分率 0.0005〜0.15% の場合）、比色法（質量分率 0.01〜0.25% の場合）、および原子吸光法（質量分率 0.01〜0.25% の場合）を、ГОСТ 492およびГОСТ 19241に従って規定する。
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* 国際市場では ГОСТ 492−2006 が適用される。 — データベース作成者注。

1. 一般要求事項

分析法の一般要求事項は ГОСТ 25086 に従い、さらに ГОСТ 6689.1 の第1部による。

2. スズの抽出比色法（エクストラクション−フォトメトリック法）

2.1. 方法の本質

本法は、塩酸性溶液中でキノコ化合物（クェルセチン）とスズが形成する錯体の吸光度を測定する方法である。この錯体はチオ尿素を含む塩酸溶液からn−ブチルアルコールに抽出され、銅および鉄の影響を除去するためにチオ尿素が用いられる。

2.2. 装置、試薬および溶液

光電比色計または分光光度計。

塩酸 — ГОСТ 3118 に準拠、希釈 1:4 および 1:10。

過酸化水素 — ГОСТ 10929、30% 溶液。

アンモニア水 — ГОСТ 3760、希釈 1:1。

チオ尿素 — ГОСТ 6344、100 g/dm³ の溶液。

塩化ナトリウム — ГОСТ 4233。

無水硫酸ナトリウム（または硫酸ナトリウム） — ГОСТ 4166（無水）。

n−ブチルアルコール — ГОСТ 6006。

クェルセチン（ケルセチン）、4 g/dm³ を n−ブチルアルコールに溶解した溶液。

スズ（標準金属） 品位 O1 — ГОСТ 860。

スズの標準溶液

溶液 A: 0.1 g のスズを 100 cm³ 容量の円錐フラスコに入れ、塩化ナトリウム 1 g、濃塩酸 100 cm³、過酸化水素 1 cm³ を加え、60−70 °C で加熱して溶解する。溶解の終わりに温度を 80 °C まで上げる。溶液を冷却し、容量フラスコ（1000 cm³）に移し、塩酸（1:10）で目盛まで希釈する。

1 cm³ の溶液 A は 0.0001 g のスズを含む。

溶液 B: 溶液 A の 25 cm³ を取り、250 cm³ 容量の容量フラスコに移し、塩酸（1:10）で目盛まで希釈する。

1 cm³ の溶液 B は 0.00001 g のスズを含む。溶液 B は使用当日に調製する。

2.3. 分析の実施

2.3.1. 試料（重量は表1参照）を 250 cm³ のビーカーに入れ、塩化ナトリウム 5 g、濃塩酸 20 cm³ を加え、過酸化水素を 7−10 cm³ 滴下しながら加え、時計皿またはガラス・プラスチック板で覆って加熱して溶解する。

表1

時計皿またはガラス片とビーカーの側面を水で洗い、溶液を 2−4 cm³ まで濃縮する。溶液を冷却し、容量 100 cm³ の分液ロートに移し、アンモニアを一滴ずつ加えてコンゴ紙で弱アルカリ性になるまで中和する。次に塩酸（1:4）を 5 cm³、チオ尿素溶液を 20 cm³ 加え、蒸留水で 50 cm³ に希釈する。n−ブチルアルコール中のクェルセチン溶液を 25 cm³ 加え、強く振とうして 5 分間撹拌する。相が分離したら下層の水層を廃棄し、有機層を乾燥した 50 cm³ ビーカー（無水硫酸ナトリウム 0.2−0.5 g を入れておく）に移し、5 分後に 1 cm のセル厚で光電比色計の青または紫フィルター、あるいは分光光度計で 440 nm における吸光度を測定する。対照溶液は n−ブチルアルコール中のクェルセチン溶液である。

2.3.2. 校正グラフの作成

100 cm³ 容量の分液ロートに、標準溶液 B の 1.0、3.0、5.0、7.0、10.0、15.0 cm³ をそれぞれ入れる。溶液をアンモニアで弱アルカリに中和し（コンゴ紙で確認）、塩酸（1:4）を 5 cm³ 加え、以降は項 2.3.1 に記載の通りに分析を行う。

2.4. 結果の処理

2.4.1. スズの質量分率（W）を百分率で次式により計算する。

,

ここで m — 校正グラフから得られたスズの質量、g；

m0 — 試料の秤量質量、g。

2.4.2. 3 回の平行測定の差（収束指標）および 2 回の分析結果間の差（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. 分析精度の管理は、国家標準試料（GSO）または部門標準試料（OSO）、または企業標準試料（SOP）で行う。これらは ГОСТ 8.315 により承認されたニッケル、ニッケル合金、銅−ニッケル合金の標準試料、あるいは添加法、比色法、原子吸光法、またはポーラログラフィ法（ГОСТ 6689.16）との比較により、ГОСТ 25086 に従って行う。
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* 国際市場では ГОСТ 8.315−97 が適用される。 — データベース作成者注。

3. スズの比色法（フォトメトリック法）

3.1. 方法の本質

本法は、事前に酸化マンガン（酸化マンガン(IV)）で共沈によりスズを分離した後、フェニルフルオロン（phenylfluorone）とスズの着色錯体の吸光度を、アスコルビン酸およびクエン酸の存在下で測定するものである。アスコルビン酸およびクエン酸はそれぞれ鉄およびヒ素をマスクする。

3.2. 装置、試薬および溶液

光電比色計または分光光度計。

硝酸 — ГОСТ 4461、希釈 1:1 および 2 mol/dm³ 溶液。

硫酸 — ГОСТ 4204、希釈 1:1 および 1:4、および 2.5 mol/dm³ 溶液。

フッ化水素酸 — ГОСТ 10484。

アスコルビン酸 — 規格文書による、20 g/dm³ の溶液、新しく調製すること。

クエン酸 — ГОСТ 3652、200 g/dm³ の溶液、新しく調製すること。

アンモニア水 — ГОСТ 3760。

硝酸マンガン（硝酸マンガン(II)） — ГОСТ 6203、50 g/dm³ 溶液。

過マンガン酸カリウム — ГОСТ 20490、10 g/dm³ 溶液。

過酸化水素 — ГОСТ 10929。

アセトン — ГОСТ 2768。

エチルアルコール（精製） — ГОСТ 18300。

食用ゼラチン — ГОСТ 11293、10 g/dm³ の溶液、新しく調製すること。
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* 国際市場では ГОСТ 11293−89 が適用される。 — データベース作成者注。

フェニルフルオロン — アルコール溶液 0.5 g/dm³。0.05 g のフェニルフルオロンを加熱して 50 cm³ のエタノールに溶解し、硫酸（1:1）を 1 cm³ 加える。溶液を冷却し、100 cm³ 容量の容量フラスコに移し、エタノールで目盛りまで希釈し、暗所で保存する。

スズ — ГОСТ 860、スズ含有率 99.9% 以上。

スズの標準溶液

溶液 A: 0.1 g のスズを 10 cm³ の濃硫酸で溶解し、溶液を冷却して 1000 cm³ 容量の容量フラスコに移し、2.5 mol/dm³ の硫酸溶液で目盛りまで希釈し混合する。

1 cm³ の溶液 A は 0.0001 g のスズを含む。

溶液 B: 溶液 A の 25 cm³ を 250 cm³ 容量の容量フラスコに入れ、2.5 mol/dm³ の硫酸溶液で目盛りまで希釈して混合する。

1 cm³ の溶液 B は 0.0001 g のスズを含む。

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

試料（重量は表3参照）を 250 cm³ のビーカーに入れ、硝酸（1:1）を 10 cm³ 加えて加熱により溶解する。生成した窒素酸化物は沸騰で除去し、溶液を水で 50 cm³ まで希釈する。硝酸マンガン溶液を 5 cm³ 加える（合金中のマンガン含有率が 2% を超える場合は硝酸マンガン溶液の添加は行わない）。溶液をアンモニアで中和し、銅の水酸化物の沈澱が生じるまで調整し、硝酸（1:1）を 24 cm³ と水を加えて最終体積を 90 cm³ にする。溶液を沸騰させ、過マンガン酸カリウム溶液を 10 cm³ 加え、2 分間煮沸する。30 分後に沈殿を密ろ紙フィルターでろ過し、ビーカーと沈殿を 8−10 回ホットな 1 mol/dm³ の硝酸溶液で洗い、生成した硝酸銅の青色が消えるまで洗う。濾紙上の沈殿は水でビーカーに洗い流す。濾紙は 10 cm³ の熱い硫酸（1:4）溶液（過酸化水素の数滴を含む）で洗浄し、その後水で洗い流す。

表3

洗浄した濾紙は破棄し、濾液は硫酸の白煙が出るまで蒸発する。冷却した残渣に対して、スズの質量分率が 0.01% 〜 0.12% の場合は 20 cm³、0.12% を超える場合は 50 cm³ の 2.5 mol/dm³ 硫酸溶液を加え、対応する容量フラスコ（表3参照）に移し、水で目盛まで希釈して混合する。

アリキボート（表3参照）を 25 cm³ 容量の容量フラスコに移し、表3 に示す量の 2.5 mol/dm³ 硫酸溶液を加え、次に各試薬を順に（各添加後に攪拌すること）加える：アスコルビン酸溶液 2 cm³、クエン酸溶液 5 cm³、ゼラチン溶液 1 cm³、アセトン 3 cm³、フェニルフルオロン溶液 2 cm³。水で目盛まで希釈し混合する。30 分後に光電比色計の黄緑フィルター、または分光光度計で 510 nm における吸光度を 1 cm セルで測定する。対照はスズを含まない試料である。

3.3.2. シリコン含有率が 0.05% を超える合金の場合

試料（表3参照）を白金皿に入れ、硝酸（1:1）10 cm³ とフッ化水素酸 2−3 cm³ を加えて加熱し溶解する。溶解後に硫酸（1:1）を 10 cm³ 加え、硫酸の白煙が出るまで蒸発する。残渣を冷却し、皿の壁を水で洗い流して再び硫酸の白煙が出るまで蒸発する。残渣を冷却し、皿の壁を 20 cm³ の水で洗い、溶液を加熱して 250 cm³ のビーカーに移し、水で 50 cm³ に希釈する。硝酸マンガン溶液を 5 cm³ 加え、以降は 3.3.1 に従って分析する。

3.3.1. 校正グラフの作成（注記：項番号重複は原文による）

50 cm³ のビーカー 8 個のうち 7 個に、標準溶液 B の 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0 cm³ をそれぞれ入れ、溶液を乾燥まで蒸発し冷却する。すべてのビーカーに 2.5 cm³ の 2.5 mol/dm³ 硫酸溶液を加え、加熱してからアスコルビン酸溶液 2 cm³ を加え冷却し、以降は 3.3.1 に従って分析を行う。対照溶液はスズを含まない溶液とする。得られたデータから校正グラフを作成する。

3.4. 結果の処理

3.4.1. スズの質量分率（W）を百分率で次式により計算する。

,

ここで m — 校正グラフから得られたスズの質量、g；

m0 — アリキボートに対応する秤量した試料の質量、g。

3.4.2. 3 回の平行測定の差（収束指標）および 2 回の分析結果間の差（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. 分析精度の管理は項 2.4.3 に示す通りに行う。

4. スズの原子吸光法（原子吸収法）

4.1. 方法の本質

本法は、分析溶液をアセチレン−空気またはアセチレン−亜酸化窒素（アセチレン−N2O）炎に導入した際に生成するスズ原子による光の吸収を測定するものである。事前に酸化マンガンで共沈によりスズを分離する。

4.2. 装置、試薬および溶液

スズ用の光源を備えた原子吸光分光計。

硝酸 — ГОСТ 4461、希釈 1:1 および 1.5 mol/dm³ 溶液。

塩酸 — ГОСТ 3118、1 mol/dm³ 溶液。

硫酸 — ГОСТ 4204、希釈 1:1、1:4 および 2.5 mol/dm³ 溶液。

フッ化水素酸 — ГОСТ 10484。

アンモニア水 — ГОСТ 3760。

硝酸マンガン — ГОСТ 6203、20 g/dm³ 溶液。

過マンガン酸カリウム — ГОСТ 20490、10 g/dm³ 溶液。

過酸化水素 — ГОСТ 10929。

スズ — ГОСТ 860、スズ含有率 99.9% 以上。

標準スズ溶液: 0.25 g のスズを 20 cm³ の濃硫酸で加熱溶解し、溶液を冷却して 500 cm³ 容量の容量フラスコに移し、2.5 mol/dm³ の硫酸溶液で目盛まで希釈して混合する。

1 cm³ の溶液は 0.0005 g のスズを含む。

4.3. 分析の実施

4.3.1. シリコン含有率が 0.05% までの合金の場合

試料（重量は表4参照）を 250 cm³ のビーカーに入れ、硝酸（1:1）で溶解する（硝酸量は表4 に従う）。

表4

窒素酸化物を沸騰で除去し、溶液を水で 50 cm³ に希釈する。硝酸マンガン溶液を 5 cm³ 加え、溶液をアンモニアで銅の水酸化物が沈殿するまで中和し、硝酸（1:1）を 18 cm³ と水を加えて最終体積を 90 cm³ にする。溶液を加熱し、過マンガン酸カリウム溶液を 10 cm³ 加えて 2 分間煮沸する。30 分後に沈殿を密ろ紙でろ過し、ビーカーと沈殿を 4−5 回ホットな 1.5 mol/dm³ の硝酸溶液で洗う。濾紙上の沈殿は水でビーカーに洗い落とす。濾紙は 10 cm³ の熱い硫酸（1:4）溶液（過酸化水素の数滴を含む）で洗浄し、その後水で洗い流す。洗浄した濾紙は破棄し、溶液は湿った塩まで蒸発する。冷却後、1 mol/dm³ の塩酸溶液 8 cm³ を加え、100 cm³ 容量の容量フラスコに移し、1 mol/dm³ 塩酸で目盛まで希釈する。

アセチレン−空気またはアセチレン−N2O 炎中でのスズの原子吸光度を 224.6 nm または 286.3 nm の波長で測定し、同時に校正用溶液で較正を行う。

4.3.2. シリコン含有率が 0.05% を超える合金の場合

試料（表4参照）を白金皿に入れ、表4 に従った量の硝酸（1:1）とフッ化水素酸 2 cm³ を加えて加熱溶解する。溶解後に硫酸（1:1）を 10 cm³ 加えて硫酸の白煙が出るまで蒸発する。残渣を冷却し、皿の壁を水で洗い、再び白煙が出るまで蒸発する。残渣を冷却し、皿の壁を 20 cm³ の水で洗い、溶液を加熱して 250 cm³ のビーカーに移し、水で 50 cm³ に希釈する。硝酸マンガン溶液を 5 cm³ 加え、以降は 4.3.1 に従って分析する。

4.3.3. 校正グラフの作成

250 cm³ のビーカー 8 個のうち 7 個に、標準スズ溶液の 0.4、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 cm³ をそれぞれ入れる。すべてのビーカーに水を加えて 50 cm³ に調整し、硝酸マンガン溶液を 5 cm³ 加え、以降は 4.3.1 に従って分析を行う。得られたデータから校正グラフを作成する。

4.4. 結果の処理

4.4.1. スズの質量分率（W）を百分率で次式により計算する。

,

ここで c — 校正グラフから得られたスズの濃度、g/cm³；

V — 最終溶液の体積、cm³；

m0 — 試料の秤量質量、g。

4.4.2. 3 回の平行測定の差（収束指標）および 2 回の分析結果間の差（再現性指標）は、表2 に示す許容差を超えてはならない。

4.4.3. 分析精度の管理は、国家標準試料（GSO）、部門標準試料（OSO）、または企業標準試料（SOP）による、あるいは添加法、または比色法により得られた結果との比較により、ГОСТ 25086 に従って行う。