ГОСТ 6689.7-92

ГОСТ 6689.7−92 ニッケル、ニッケル合金および銅−ニッケル合金。ケイ素の定量方法

ГОСТ 6689.7−92

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

ケイ素の定量方法

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

ОКСТУ 1709

施行日 1993−01−01

情報

1. ソビエト連邦冶金省が作成・提出

作成者

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

2. ソ連標準化・計量委員会の決議（1992年2月18日、No.167）により承認・施行

3. 代替規格: ГОСТ 6689.7−80

4. 参照される規格・技術文書

参照される文書の表示	該当章・節番号
ГОСТ 8.315−91	2.4.3; 4.4.3
ГОСТ 83−79	3.2
ГОСТ 492−73	序文
ГОСТ 3118−77	2.2; 3.2
ГОСТ 3652−69	4.2
ГОСТ 3760−79	3.2; 4.2
ГОСТ 3765−78	3.2; 4.2
ГОСТ 3852−75	3.2
ГОСТ 4204−77	2.2; 4.2
ГОСТ 4207−75	2.2; 3.2
ГОСТ 4239−77	3.2
ГОСТ 4328−77	2.2; 3.2
ГОСТ 4332−76	2.2; 3.2; 4.2
ГОСТ 4461−77	2.2; 3.2; 4.2
ГОСТ 5828−77	2.2
ГОСТ 6552−80	4.2
ГОСТ 6006−78	3.2
ГОСТ 6689.1−92	第1章
ГОСТ 6691−77	4.2
ГОСТ 9428−73	3.2
ГОСТ 9656−75	3.2; 4.2
ГОСТ 10484−78	2.2
ГОСТ 18300−87	3.2
ГОСТ 19241−80	序文
ГОСТ 25086−87	第1章; 4.4.3
ТУ 6−09−5384−88	3.2

本規格は、ニッケル、ニッケル合金および銅−ニッケル合金（ГОСТ 492* および ГОСТ 19241 に従う）中のケイ素について、重量分析法（ケイ素質量分率 0.1〜1.6% の場合）および比色（光度）法（ケイ素質量分率 0.001〜0.1% および 0.01〜0.3% の場合）を定める。
______________
* ロシア連邦領内では 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

分析法に対する一般的要求は ГОСТ 25086 に従い、さらに ГОСТ 6689.1 の第1章の補足に従う。

2. ケイ素の重量分析法

2.1. 方法の原理

本法は、ケイ素をケイ素酸（シリコン酸）として分離し、それを焼成して二酸化ケイ素（SiO2）とし、フッ化水素酸でテトラフルオロシランの形で除去する操作に基づく。ケイ素含有量は、フッ化水素酸処理前後の沈殿物質量の差から算出する。

2.2. 試薬・溶液

硝酸 — ГОСТ 4461 準拠。

塩酸 — ГОСТ 3118 準拠、および 1:100 希釈液。

硫酸 — ГОСТ 4204 準拠、および 1:1、1:4 希釈液。

溶解用に硝酸と塩酸の混合液（割合 1:3）。

フッ化水素酸 — ГОСТ 10484 準拠。

フェロシアン化カリウム（Калий железистосинеродистый） — ГОСТ 4207 準拠、30 g/dm3 の溶液。

水酸化ナトリウム — ГОСТ 4328 準拠、100 g/dm3 の溶液。

ジメチルグリオキシム（ジメチルグリオキシム） — ГОСТ 5828 準拠、10 g/dm3 の溶液（水酸化ナトリウム溶液中）。

無水のカリウム−ナトリウム炭酸塩 — ГОСТ 4332 準拠。

2.3. 分析の実施

試料量は、ケイ素質量分率が 1% 未満の場合は 2 g、1% 超の場合は 1 g を秤量し、250 cm3 容量の石英ビーカーに入れる。20〜30 cm3 の酸混合液を加え、時計皿またはガラス／プラスチック製の蓋をし、加熱して溶解する。溶解後、蓋とビーカー壁を水で洗い流し、さらに 20〜30 cm3 の濃硫酸（1:1）を加えて濃縮し、濃硫酸の白煙が出るまで蒸発する。残渣を冷却し、ビーカー壁を水で洗ってから再度濃縮し、再び白煙が出るまで行う。冷却した残渣に濃塩酸 3〜5 cm3、150〜200 cm3 の熱水を加えて加熱して塩類を溶解する。沈殿は中程度の濾紙上に濾過し、溶出液が銅およびニッケルの陰性反応を示すまで（銅の試験にはフェロシアン化カリウム溶液、ニッケルの試験にはアルカリ性ジメチルグリオキシム溶液）熱い 1:100 塩酸で洗い、その後沈殿を熱水で 3〜4 回洗浄する。濾液は濃縮して濃硫酸の白煙が現れるまで蒸発し、残渣を水で 150〜200 cm3 に希釈する。ケイ素酸の沈殿を別の中程度の濾紙上に濾過して前述のように洗浄する。両方の濾紙と沈殿を白金るつぼに入れ、乾燥、灰化し、ムッフル炉で 1000〜1100 °C で一定質量になるまで焼成する。るつぼ中の残留物に濃硫酸 2〜3 滴、フッ化水素酸 1 cm3 を加え、注意して乾燥するまで蒸発させる。その後 1000〜1100 °C でムッフル炉により一定質量になるまで焼成する。

分析全過程にわたり対照試験を同時に行い、得られたケイ素含有量に応じて適切な補正を加える。

2.4. 結果の処理

2.4.1. ケイ素の質量分率（W, %）は次式により算出する。

W(%) = 0.4672 × (m1 − m2) / m × 100

ここで m1 — フッ化水素酸処理前の二酸化ケイ素沈殿を含むるつぼの質量（g）；

m2 — フッ化水素酸処理後のるつぼの質量（g）；

0.4672 — 二酸化ケイ素質量をケイ素質量に換算する係数；

m — 試料秤量質量（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 回の分析結果のばらつき（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

ケイ素質量分率, %	許容差, %
	収束指標（3回）	再現性指標（2回）
0.001〜0.005（含む）	0.0008	0.001
0.005超〜0.01以下	0.001	0.001
0.01超〜0.02以下	0.002	0.003
0.02超〜0.05以下	0.005	0.007
0.05超〜0.10以下	0.008	0.01
0.10超〜0.20以下	0.012	0.02
0.20超〜0.30以下	0.02	0.03
0.30超〜0.40以下	0.03	0.04
0.40超〜0.50以下	0.04	0.06
0.50超〜1.0以下	0.05	0.07
1.0超〜1.6以下	0.06	0.08

2.4.3. 結果の精度管理は、ГОСТ 8.315* に基づき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）、業界標準試料（OSO）、または企業標準試料（SOP）を用いて、ГОСТ 25086 に従って行う。
________________
* ロシア連邦領内では ГОСТ 8.315−97 が適用される。以下同様。— データベース作成者注。

3. 抽出−比色法によるケイ素の定量（0.001〜0.1%）

3.1. 方法の原理

本法は、ケイ素モリブデン酸（シリコモリブデン酸）を生成させ、その酸をブチルアルコールで抽出し、抽出液中で還元してシリコモリブデンブルー（シリコモリブデン酸ブルー）に変化させ、生成した着色の濃度を測定することに基づく。

3.2. 器具、試薬および溶液

分光光度計または光電比色計。

pH メーター。

硝酸 — ГОСТ 4461、および 2:1、1:2（沸騰済み）および 1:100 希釈液。

硫酸 — ГОСТ 4204、1:9 希釈液。

塩酸 — ГОСТ 3118、および 1:1 希釈液。

フッ化水素酸、分析用純度。

クエン酸（ГОСТ 3852）、溶液 500 г/дм³。 ホウ酸（ГОСТ 9656）、飽和溶液：ホウ酸 60 g を 1 дм³ の熱水で処理し、冷却後に澄んだ上澄みを使用する。 アンモニア水（ГОСТ 3760）、分析用、希釈 1:1 および 1:100。 モリブデン酸アンモニウム（аммоний молибденовокислый、ГОСТ 3765）、再結晶品、溶液 100 г/дм³：250 g のモリブデン酸アンモニウムを 400 см³ の水に 70−80 °C で溶かし、明らかなアンモニア臭がするまでアンモニアを加え、熱い溶液を同じろ紙で二度ろ過して 300 см³ のエタノールを入れたビーカーに移す。溶液を 10 °C まで冷却し、1 時間静置する。生成した結晶をブッフナーろうとで母液を吸引しながらろ過し、結晶を 20−30 см³ のエタノールで 2−3 回に分けて洗浄し、その後空気中で乾燥する。 精製エタノール（技術用再精留、ГОСТ 18300）。 塩化スズ(II)（олово двухлористое、TU 6−09−5384−88）、溶液 100 г/дм³。調製法：塩化スズ(II) 10 g を 100 см³ の塩酸（1:1）に 80−90 °C で加え溶解する。 洗浄液：硫酸 50 см³ にモリブデン酸アンモニウム溶液 1.5 см³ を加える。 カリウム・ナトリウム炭酸塩（калий-натрий углекислый、ГОСТ 4332）。 水酸化ナトリウム（ГОСТ 4328）、溶液 0.1 mol/дм³。 炭酸ナトリウム（натрий углекислый、ГОСТ 83）、溶液 50 g/дм³。 メタケイ酸ナトリウム（натрий кремнекислый мета、ГОСТ 4239）。 正ブチルアルコール（спирт бутиловый нормальный、ГОСТ 6006）。 二酸化ケイ素（кремния двуокись、ГОСТ 9428）。 標準ケイ素溶液。 - ケイ酸ナトリウムから：ケイ酸ナトリウム 0.5 g をプラチナ皿中で炭酸ナトリウム溶液 20 см³ に溶解、冷却してポリエチレン容器に移し、水で 500 см³ に希釈し撹拌する。 1 см³ の溶液は 0.0001 g のケイ素を含む。 正確なケイ素含量は重量法で決定する。 - 二酸化ケイ素から：焼成した二酸化ケイ素 0.2143 g をプラチナるつぼでカリウム・ナトリウム炭酸塩 2 g と溶融する。溶融物を水で浸出し、500 см³ 容量のメスフラスコに移し、水で目盛りまで希釈して撹拌し、すぐにポリエチレン容器に移す。 1 см³ の溶液は 0.0002 g のケイ素を含む。 正確なケイ素含量は重量法で決定する。 3.3. 分析の実施 3.3.1. タングステンを含まない合金の場合 試料量（表 2 参照）を容量 100 см³ のポリエチレンまたはテフロンまたはフッ素樹脂製ビーカーに入れ、フッ化水素酸 15−30 滴、硝酸（2:1）15 см³ を加え、ポリエチレンまたはフッ素樹脂の蓋をして常温で溶かし、次に 60 °C の湯煎で加温し 20−30 分保持、その後蓋を開けさらに 15 分保持する。溶解後、溶液を冷却しホウ酸 30 см³ を加え、20 分後にポリエチレンじょうごを通して 100 см³ 容量のメスフラスコに移す（そのフラスコには 30 см³ のホウ酸を既に入れてある）。水で目盛りまで注ぎ混合する。溶液は溶解に用いたビーカーに直ちに戻す。 表 2 - ケイ素質量分率, % | 試料質量, g | 分取溶液量, см³ | 分取に対応する試料質量, g - 0.001〜0.01 包含 | 1 | 50 | 0.5 - >0.01〜0.025 | 0.5 | 20 | 0.1 - >0.025〜0.05 | 0.5 | 10 | 0.05 - >0.05〜0.1 | 0.25 | 10 | 0.025 事前にアリコート溶液の pH を pH メーターで調整する：容量 50 см³ のポリエチレンカップに表 2 のアリコートを入れ、水で約 50 см³ にし、アンモニア溶液（分析用）を滴下して pH = 1.0−1.2 に調整し、滴下に要した滴数を記録する。分析用のアリコートは容量 200 см³ の分液ロートに入れ、水で約 50 см³ にし、前述のデータを用いて pH = 1.0−1.2 に調整する。撹拌しながらモリブデン酸アンモニウム溶液 5 см³ を滴下で加え、10 分放置する。ついでクエン酸溶液 5 см³、煮沸した硝酸（1:2）10 см³、正ブチルアルコール 30 см³ を加え、シリコモリブデン酸（ケイ素−モリブデン複酸）を抽出するため分液ロートをゆっくり 30 回反転させる。層分離後、水層を捨て、有機層に洗浄液 50 см³ を加えて 10−15 回反転して洗浄する。水層を捨て、有機相を容量 50 см³ のメスフラスコに移し、ブチルアルコールを加え、塩化スズ(II) 溶液 7−8 滴を加え、ブチルアルコールで目盛りまで満たして強く振盪する。5 分以内に赤フィルター（600−630 nm）を用いるフォトエレクトロコロリメータまたは 635 nm に設定した分光光度計で吸光度をキュベット（光路長 1 cm）にて測定する。比較溶液としてブチルアルコールを用いる。分析の全工程と同時に対照実験を行い、その対照の吸光度値を試料の吸光度から差し引く。 3.3.2. タングステン含有合金の場合 試料量（表 2 参照）を容量 250 см³ のビーカーに入れ、硝酸（1:2）10 см³ を加える。時計皿やガラスまたはプラスチック板で覆い、加熱して溶解する。皿や板およびビーカー壁を水で洗い、溶液をシロップ状にまで濃縮し、水で 60 см³ に希釈して温かい場所で 20−30 分置き、溶液が澄むのを待つ。 生成したタングステン酸の沈殿を二重の濃厚ろ紙でろ過し、ビーカーと沈殿を熱い硝酸（1:100）で 3−4 回洗い、ろ液を残しておく。ろ紙上の沈殿を溶解に用いたビーカー内で熱いアンモニア溶液（1:1）4−6 см³ で溶かし、ろ紙をアンモニア（1:100）で洗う。得られた溶液を前に保持しておいたろ液に早く撹拌しながら加える。ろ紙はプラチナるつぼに入れ灰化し、カリウム・ナトリウム炭酸塩 0.3 g を加えて 1000−1100 °C で融解する。冷却後、溶融物を濃硝酸 1−2 滴を加えた水で浸出し、得られた溶液を合体したろ液に加え 70−80 см³ まで蒸発濃縮する。冷却後、溶液を 100 см³ 容量のメスフラスコに移し、水で目盛りまで希釈する。 表 2 に従ってアリコートを取り、容量 50 см³ のビーカーに入れ、水で 50 см³ に希釈した後、前項 3.3 と同様に処理する。 3.3.3. 校正曲線の作成 6 個のポリエチレン・テフロンまたはフッ素樹脂製カップのうち 5 個に標準ケイ素溶液（0.0001 g/см³）をそれぞれ 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 см³ 入れる（または標準ケイ素溶液 0.0002 g/см³ をそれぞれ 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 см³ 入れる）。すべてのカップにフッ化水素酸 15 滴、硝酸（2:1）15 см³ を加え、湯煎で 60 °C に加熱し、以後 3.3.1 に従って処理する。測定に用いるアリコートは各点とも 10 см³ とする。比較溶液はケイ素を含まない溶液とする。 3.4. 結果の処理 3.4.1. ケイ素の質量分率（W_Si）、% は次式で求める： W_Si = ((m - m_k) / m_0) × 100% ここで m は校正曲線から求めた分析試料中のケイ素質量（g）、m_k は対照実験の溶液中のケイ素質量（g）、m_0 はアリコートに対応する試料の質量（g）である。 3.4.2. 3 回の平行測定の結果のばらつき（収束性の指標）および 2 回の分析の結果のばらつき（再現性の指標）は、表 1 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、国立標準試料（GSO）または分野標準試料（OSO）、あるいは企業標準試料（SOP）であるニッケルおよび銅ニッケル合金の試料（ГОСТ 8.315 により承認）または添加法（ГОСТ 25086 に従う）によって行う。 4. ケイ素の分光光度法（0.01〜0.3%） 4.1. 方法の原理 本法はケイ素が黄色のシリコモリブデン酸を生成する反応に基づき、着色溶液の吸光度を測定する。 4.2. 装置、試薬および溶液 - フォトエレクトロコロリメータまたは分光光度計。 - 硝酸（ГОСТ 4461）、希釈 1:2。 - 硫酸（ГОСТ 4204）、希釈 1:1。 - フッ化水素酸（分析用）。 - クエン酸（ГОСТ 3652）、溶液 100 г/дм³。 - リン酸（オルトリン酸、ГОСТ 6552）、希釈 1:9。 - ホウ酸（ГОСТ 9656）、飽和溶液：ホウ酸 60 g を 1000 см³ の熱水に溶かす。使用前に 20 °C まで冷却する。 - アンモニア水（ГОСТ 3760）、希釈 1:1。 - 尿素（карбамид、ГОСТ 6691）、溶液 100 г/дм³。 - モリブデン酸アンモニウム（ГОСТ 3765）、再結晶品、溶液 100 г/дм³。溶液はポリエチレン容器で保管する。再結晶は項 3.2 に記載の通り行う。 - カリウム・ナトリウム炭酸塩（ГОСТ 4332）。 - 銅（分析用）、ケイ素含有率 < 3−10%。 - 比較用銅溶液の調製：銅 1 g をプラチナ皿またはフッ素樹脂皿に入れ、フッ化水素酸 0.6 см³、硝酸（1:2）11 см³ を加え、蓋をして 60 °C 以下の湯煎で溶解する。溶解後蓋を取り、攪拌しながら窒素酸化物を除去する。冷却後ホウ酸溶液 50 см³ を加え、100 см³ 容量のメスフラスコに移して水で目盛りまで希釈し撹拌する。 - 対照実験用銅溶液の調製：銅 1 g をプラチナ皿に入れ、フッ化水素酸 0.6 см³ と硝酸（1:2）11 см³ で加熱溶解し、次に硫酸（1:1）2.5 см³ を加えて自由硫酸を完全に除去するまで加熱する。冷却後少量の水で溶解し、硝酸（1:2）10 см³ とフッ化水素酸 0.6 см³ を加える。ホウ酸溶液 50 см³ を加え、100 см³ メスフラスコで目盛りまで希釈する。 - 二酸化ケイ素（ГОСТ 9428）。 標準ケイ素溶液 - 溶液 A：焼成済み二酸化ケイ素 0.2143 g をプラチナるつぼでカリウム・ナトリウム炭酸塩 2 g と溶融する。溶融物を水で浸出し、500 см³ 容量のメスフラスコに移し水で目盛りまで希釈して撹拌し、直ちにポリエチレン容器に移す。 1 см³ の溶液 A は 0.0002 g のケイ素を含む。 - 溶液 B：溶液 A を 10 см³ 取り、100 см³ 容量メスフラスコに移し水で目盛りまで希釈する。直ちにポリエチレン容器に移す。 1 см³ の溶液 B は 0.0002 g のケイ素を含む。 4.3. 分析の実施 4.3.1. 試料 1 g をプラチナまたはフッ素樹脂のるつぼに入れ、フッ化水素酸 0.6 см³ と硝酸（1:2）11 см³ を加え蓋をして 60 °C 以下の湯煎で溶解する。溶解後蓋を外し攪拌して窒素酸化物を除去する。冷却後ホウ酸溶液 10 см³ を加え、ポリエチレンじょうごを通して 100 см³ 容量のメスフラスコ（既に 40 см³ のホウ酸溶液を入れてある）に移し水で目盛りまで希釈して撹拌する。 ケイ素質量分率に応じてアリコートを採り（表 3 参照）、容量 50 см³ のメスフラスコに入れ、表 3 に示す量の硝酸溶液を加える。 表 3 - ケイ素質量分率, % | アリコート量, см³ | 硝酸溶液量, см³ - 0.01〜0.10 包含 | 20 | 0.2 - >0.10〜0.20 | 10 | 0.6 - >0.20〜0.30 | 5 | 0.8 フラスコ中の溶液を水で 20 см³ まで希釈し、各反応試薬を一つずつ加えて攪拌する：尿素溶液 5 см³、モリブデン酸アンモニウム溶液 5 см³ を加えて 10 分放置する。次にクエン酸溶液 5 см³、オルトリン酸溶液 3 см³ を加え、水で目盛りまで希釈し撹拌する。15 分後にフォトエレクトロコロリメータまたは分光光度計で 400 nm、光路長 5 cm のキュベットを用いて対照溶液に対する吸光度を測定する。対照溶液は分析試料と同時に調製するもので、銅溶液は分析試料と同量を用いる。 4.3.2. 校正曲線の作成 容量 50 см³ のメスフラスコ 7 本に、比較溶液として銅溶液をそれぞれ 10 см³ 入れ、硝酸溶液 0.6 см³ を加える。6 本のうち 6 本に標準溶液 B（ケイ素）をそれぞれ 1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 см³ 加える。すべての溶液を水で 20 см³ に希釈し、尿素溶液 5 см³ を加え、以後 4.3.1 に従って分析を行う。比較溶液はケイ素を含まない溶液とする。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. ケイ素の質量分率（W_Si）、% は次式で求める： W_Si = (m / m_0) × 100% ここで m は校正曲線から求めたケイ素質量（g）、m_0 はアリコートに対応する試料の質量（g）である。 4.4.2. 3 回の平行測定のばらつき（収束性）および 2 回の分析のばらつき（再現性）は、表 1 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、国立標準試料（GSO）または分野標準試料（OSO）、あるいは企業標準試料（SOP）であるニッケル、ニッケル合金および銅ニッケル合金の試料（ГОСТ 8.315 により承認）または添加法（ГОСТ 25086 に従う）によって行う。