ГОСТ 6689.3-92

ГОСТ 6689.3−92 ニッケル、ニッケル合金および銅−ニッケル合金。ニッケルとコバルト合計の定量法

ГОСТ 6689.3−92

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

ニッケルおよびコバルト合計の定量法

Nickel, nickel and copper-nickel alloys. Method for the determination of nickel and cobalt sum

ОКСТУ 1709

施行日 1993−01−01

情報

1. 作成・提出：ソ連冶金省

作成者

V.Н. Федоров、B. P. Краснов、Ю. М. Лейбов、А. Н. Боганова、Н.А. Воробьева

2. 承認・施行：ソ連標準化計量委員会決定 1992.02.18 № 167 により

3. 置換：ГОСТ 6689.3−80

4. 参照される規格・技術文書

本規格は、ニッケルおよび銅−ニッケル合金中のニッケルとコバルトの合計（質量分率が0.5%を超える場合）を電気重析法により定める方法を規定する。ただし、ГОСТ 492*およびГОСТ 19241に該当するクロメル合金は除く。
______________
* ロシア連邦では ГОСТ 492−2006が適用されている。 — データベース作成者注。

本法は、アンモニア性媒体中で硫酸アンモニウムの存在下にニッケルとコバルトを電気的に析出させることに基づく。

また、合計値はニッケルをГОСТ 6689.2に従い個別に定量し、コバルトをГОСТ 6689.9に従い個別に定量した結果を加算することにより得てもよい。

1. 一般要求事項

分析方法に関する一般要求事項 — ГОСТ 25086に準じ、さらに ГОСТ 6689.1 の節1を補うものとする。

2. 装置、試薬、溶液

直流電解装置。

プラチナ電極 — ГОСТ 6563 に準ずる。

硝酸 — ГОСТ 4461、および1:1に希釈したもの。

硫酸 — ГОСТ 4204、1:1および1:4に希釈したもの。

フッ化水素酸 — ГОСТ 10484。

塩酸 — ГОСТ 3118 および濃度2 mol/dm^3の溶液。

新たに調製した酸混合液：濃塩酸3部に濃硝酸1部を混合して調製する。

アンモニア水 — ГОСТ 3760 および1:1、1:50に希釈したもの。

過硫酸アンモニウム — ГОСТ 20478、200 g/dm^3 の溶液。

硫酸アンモニウム — ГОСТ 3769。

ヒドラジン硫酸塩（ヒドラジン硫酸塩溶液） — ГОСТ 5841、10 g/dm^3 の溶液。

ジメチルグリオキシム（DMG） — ГОСТ 5828、アルコール溶液 10 g/dm^3。

エチルアルコール（工業用） — ГОСТ 18300。

塩化ナトリウム — ГОСТ 4233、飽和溶液。

水酸化ナトリウム — ГОСТ 4328、溶液 50、100 g/dm^3 および 2 mol/dm^3。

チオシアン酸カリウム（ローダニドカリウム） — ГОСТ 4139、10 g/dm^3 の溶液。

硝酸銀 — ГОСТ 1277、5 g/dm^3 の溶液。

陰イオン交換樹脂（アニオン交換樹脂）AB-17、АН-31またはЭДЭ-10。

注

2.1. クロマトグラフィー用カラムの調製

50 g のアニオン樹脂を容積500 cm^3 のビーカーに入れ、飽和塩化ナトリウム溶液400 cm^3 を注ぎ、室温で24時間保持する。溶液を捨て、アニオン交換樹脂をデカンテーションにより塩酸（2 mol/dm^3）で洗浄し、鉄イオンが除去されるまで（チオシアン酸カリウムによる反応で確認）洗う。

アニオン樹脂は次いで水酸化ナトリウム 50 g/dm^3 溶液で洗い、その後 100 g/dm^3 溶液で塩化物イオンが完全に除去されるまで（硝酸銀による反応で確認）洗浄する。アニオン樹脂を水で弱アルカリ反応になるまで洗い、その後 2 mol/dm^3 塩酸を3回分処理する。

イオン交換カラムの下部には厚さ3−5 mmのガラスウールを詰め、カラムを樹脂で高さ30−32 cm まで充填し、2 mol/dm^3 の塩酸で満たす。このとき、樹脂粒間に気泡が滞留しないよう注意する。溶液を通す前に、樹脂上の塩酸層は1−2 cm を保つこと。

クロマトグラフィー分離終了後は、カラムを再生する。まず洗浄水を通して洗浄液が弱アルカリ反応になるまで洗い、その後100 cm^3 の 2 mol/dm^3 塩酸を通す。

3. 分析の実施

3.1. 銅含有量が0.05%未満の合金について

3.1.1. シリコン含有量が0.1%未満の合金の場合

試料（秤量）1 g を容量300 cm^3 のビーカーに入れ、硝酸（1:1）15 cm^3 を加え、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。溶解後、時計皿または覆いとビーカーの壁を水で洗い流し、硫酸（1:1）10 cm^3 を加え、硫酸が多量に発生して煙が立つまで蒸発する。

残留物を冷却し、加熱して100 cm^3 の水で溶解する。

マンガンが1%以上含まれる合金では、溶液に過硫酸アンモニウム溶液20 cm^3 を加える。溶液を沸騰させ、過硫酸アンモニウムの過剰が完全に分解されるまで（酸素泡の発生が止まるまで）弱火で15−20分間煮沸する。

冷却した溶液にアンモニアを加え、ニッケルが可溶なアンミン錯体に完全に移行するまで加える。アルミニウム、鉄、マンガンの水酸化物が沈殿する場合は、溶液と沈殿を60−70 °C に加熱し、この温度で約30分保持する。沈殿を中程度の密度のろ紙で濾過し、ビーカーおよびろ紙上の沈殿を1:50 の温アンモニアで3−4回洗う。濾液は保存する。沈殿は10 cm^3 の熱した硫酸（1:4）で溶解する。ろ紙を熱水で十分に洗い、溶液と洗浄水を先に析出を行ったビーカーに集め、再びアンモニアでアルミニウム、鉄、マンガンの水酸化物を再析出させる。沈殿を中程度の密度のろ紙で濾し、1:50 の温アンモニア溶液でニッケルに対して陰性（ジメチルグリオキシム反応により確認）になるまで十分に洗う。両方の濾液を合わせ、120 cm^3 まで蒸発縮小する。

アンモニア性溶液または濾液を60−70 °C に加熱し、アンモニア（1:1）を25 cm^3 と硫酸アンモニウム 3 g を加える。

電極を溶液中に浸し、電流2−3 A で撹拌しながら電解を行う。電解容器は二つ折りの時計皿、ガラスまたはプラスチックのスリット付き蓋、撹拌子のためのスリットで覆う。電解中、小分量（0.5−1.5 cm^3）ずつ硫酸ヒドラジンの溶液を電解液に数回添加することが推奨される。

溶液の脱色後、電解をさらに10分続け、その後ニッケルの析出が完了しているかを確認する。確認のため、少量の電解液を磁器杯に取り、ジメチルグリオキシム溶液数滴を加え、余分なアンモニアを飛ばすまで加熱する。赤色沈殿が形成されない、または溶液がピンク色に着色しない場合、電解は完了したとみなす。電流を切らずに電極を水で洗い、陰極を3つの水入りビーカーで順に洗浄し、次に電流を切って200 cm^3 のエタノールで陰極を洗う。エタノール1回分は20個の電極までの洗浄に用いることができる。陰極を105 °C で恒量になるまで乾燥し、称量する。

3.1.2. シリコン含有量が0.1%を超える合金の場合

試料1 g を白金皿に入れ、濃硝酸10 cm^3、フッ化水素酸2−3 cm^3 を加え、白金またはフッ素樹脂製の蓋で覆い加熱して溶解する。溶解後、蓋と皿の壁を水で洗い、硫酸（1:1）10 cm^3 を加え、硫酸が多量に発生して白煙が出るまで蒸発する。冷却残渣を加熱して100 cm^3 の水で溶解し、容量300 cm^3 のビーカーに移し、以降は項3.1.1に従って処理する。

3.2. 銅含有量が0.05%を超える合金について

3.2.1. シリコン含有量が0.1%未満の合金の場合

ニッケル＋コバルトの合計質量分率が10%未満の場合は試料2 g、10%以上の場合は1 g を容量300 cm^3 のビーカーに入れ、硝酸（1:1）をそれぞれ30または15 cm^3 加え、時計皿または覆いで覆って加熱して溶解する。溶解後、覆いとビーカーの壁を水で洗い、溶液を酸化窒素の除去のために沸騰させる。溶液を水で150 cm^3 に希釈し、硫酸（1:4）7 cm^3 を加え、銅を ГОСТ 6689.1 に従って電解で分離する。

銅を除去した後の電解液に硫酸（1:1）10 cm^3 を加え、硫酸が多量に発生して白煙が出るまで蒸発し、その後項3.1.1に従って処理する。

3.2.2. シリコン含有量が0.1%を超える合金の場合

試料1 g を白金皿に入れ、濃硝酸10 cm^3、フッ化水素酸2−3 cm^3 を加え、白金またはフッ素樹脂製蓋で覆い加熱して溶解する。溶解後、蓋と皿の壁を水で洗い、硫酸（1:1）10 cm^3 を加え、硫酸が多量に発生して白煙が出るまで蒸発する。残渣を冷却して水で溶解し、容量300 cm^3 のビーカーに移し、水で150 cm^3 に希釈し、煮沸して硝酸の除去を行う。次に15 cm^3 の沸騰した硝酸（1:1）を加え、銅を ГОСТ 6689.1 に従って電解で分離する。

銅除去後の電解液を硫酸の白煙が出始めるまで蒸発縮小し、その後項3.1.1に従って処理する。

3.3. ニッケル銀（ネイジルベル）合金の場合

試料1 g を容量300 cm^3 のビーカーに入れ、酸混合液20 cm^3 を加え、時計皿または覆いで覆い加熱して溶解する。

溶液を乾燥状態まで蒸発する。残渣に濃塩酸10 cm^3 を加え再び完全に蒸発する。この操作を硝酸が完全に除去されるまでさらに3回繰り返す。

冷却した乾燥残渣を加熱しながら50 cm^3 の 2 mol/dm^3 塩酸で溶解する。

溶液を冷却して新たに調製したクロマトグラフィーカラムに通し、流速5 cm/min でニッケルとコバルトを分離する。カラムとビーカーを 2 mol/dm^3 塩酸で洗い、流出液（エリュート）がニッケルに対して陰性（ジメチルグリオキシム試験）になるまで洗浄する。エリュートに硫酸（1:1）10 cm^3 を加え、硫酸が多量に発生して白煙が出るまで蒸発する。残渣を冷却して加熱により水で溶解し、150 cm^3 に希釈し、煮沸した硝酸（1:1）15 cm^3 を加え、以降は項3.2.2に従って処理する。

4. 結果の処理

4.1. ニッケルとコバルトの合計の質量分率（ω）は百分率で次式により求める：

ω = (m2 − m1) / m × 100

ここで、m2 — 被析出物を含む陰極（カソード）の質量（g）；

m1 — 陰極の質量（g）；

m — 試料の秤量（g）。

4.2. 三回の平行分析結果のばらつき（収束の指標）および二つの分析の差（再現性の指標）は、下表に示す許容差を超えてはならない。

4.3. 分析結果の精度管理は、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）または部門標準試料（ОСО）または企業標準試料（СОП）を用い、ГОСТ 8.315* に従って承認されたものに基づき、ГОСТ 25086 に従って行うものとする。
______________
* ロシア連邦では ГОСТ 8.315−97 が適用されている。 — データベース作成者注。