ГОСТ 9853.24-96

ГОСТ 9853.24−96 スポンジチタン. バナジウム、マンガン、クロム、銅、ジルコニウム、アルミニウム、モリブデン、スズ、マグネシウム、およびタングステンの測定におけるスペクトル法

ГОСТ 9853.24−96

グループ В59

国家間標準

スポンジチタン

バナジウム、マンガン、クロム、銅、ジルコニウム、アルミニウム、モリブデン、スズ、マグネシウム、およびタングステンの測定におけるスペクトル法

Sponge titanium. Spectral method for determination of vanadium, manganese, chrome, copper, zirconium, aluminium, molybdenum, tin, magnesium, and tungsten

ICS 77.120*
ОКСТУ 1709
_________________________________
* 2008年版「国家基準」インデックス。

ОКС 77.120, 77.120.50 — データベース製作者の注記。

施行日 2000−07−01

前書き

1 国家間技術標準化委員会MTK 105、ウクライナ科学研究・設計チタン研究所によって開発

ウクライナ国家標準化、計測、認証委員会により提出

2 国家間標準化、計測、認証協議会によって採択（1996年4月12日議事録第N 9号）

採択に投票した国：

3 ロシア連邦標準化・計測委員会の1999年10月19日決議N 353-стにより、国家標準として2000年7月1日から直接適用。

4 初版導入

1 適用範囲

本標準は、スポンジ状（金属）チタンにおけるバナジウム、マンガン、クロム、銅、ジルコニウム、アルミニウム、モリブデン、スズ、マグネシウム、およびタングステン含有量を測定するスペクトル法を規定する（ГОСТ 17746）。

この方法は、電弧放電または高周波誘導プラズマ内でチタンおよび分析元素を励起し、スペクトルへの放射を分解し、分析信号を光度または光度の対数に比例して、写真または光電子的に記録し、較正曲線を用いて試料中の元素の質量分率を決定する方法に基づいています。

この方法により、以下の元素の質量分率を決定できます、%:

2 規範的引用

本標準では以下の標準に言及しています：

ГОСТ 83−79 炭酸ナトリウム. 技術仕様

ГОСТ 195−77 亜硫酸ナトリウム. 技術仕様

ГОСТ 244−76 チオ硫酸ナトリウム結晶. 技術仕様

ГОСТ 2789−73 表面粗さ. パラメータと特性

ГОСТ 4160−74 臭化カリウム. 技術仕様

ГОСТ 4328−77 水酸化ナトリウム. 技術仕様

ГОСТ 4461−77 硝酸. 技術仕様

ГОСТ 6709−72 蒸留水. 技術仕様

ГОСТ 9853.7−96 スポンジチタン. アルミニウムの測定法

ГОСТ 9853.11−96 スポンジチタン. 銅の測定法

ГОСТ 9853.12−96 スポンジチタン. ジルコニウムの測定法

ГОСТ 9853.13−96 スポンジチタン. スズの測定法

ГОСТ 9853.14−96 スポンジチタン. マグネシウムの測定法

ГОСТ 9853.15−96 スポンジチタン. モリブデンの測定法

ГОСТ 9853.16−96 スポンジチタン. タングステンの測定法

ГОСТ 9853.18−96 スポンジチタン. マンガンの測定法

ГОСТ 9853.19−96 スポンジチタン. クロムの測定法

ГОСТ 9853.20−96 スポンジチタン. バナジウムの測定法

ГОСТ 10157−79 アルゴンガス状または液体. 技術仕様

ГОСТ 14261−77 特殊純度塩酸. 技術仕様

ГОСТ 17746−96 スポンジチタン. 技術仕様

ГОСТ 18300−87 精留技術エタノール. 技術仕様

ГОСТ 19627−74 ハイドロキノン（パラジオキシベンゼン）. 技術仕様

ГОСТ 21241−89 医療用ピンセット. 一般技術要件と試験方法

ГОСТ 23780−96 スポンジチタン. 試料採取・準備方法

ГОСТ 25086−87 非鉄金属と合金. 分析方法の一般要件

ГОСТ 25664−83 メソッド (4-メチルアミノフェノール硫酸塩)。技術条件 ГОСТ 28498−90 液体温度計ガラス製。一般技術要求。試験方法 ГОСТ 29298−92* 綿および混紡家庭用布地。一般技術条件 ________________ * ロシア連邦内では ГОСТ 29298−2005 が適用されています。以下同様。— データベース製造者の注意書き。 3 一般要求 3.1 分析方法の一般要求は ГОСТ 25086 に従う。 3.2 サンプルの採取および準備は ГОСТ 23780 に従って実施。 3.3 分析結果は二つの測定結果の算術平均とする。 3.4 校正グラフの作成には標準試料を使用。校正グラフの各点は二つの測定結果の算術平均に基づいて描かれる。 4 測定機器および補助装置 4.1 一般用途 - 旋盤 ТВ-16 または同等の機械。 - 旋盤用バイト。 - チタン中の元素含有量の限界をカバーする不純物元素範囲の標準試料セット（ウクライナの国家標準 GOST U1−92−U6−92 またはロシアの国家標準 GOST N6493−92−6498−92 に登録されたもの）。 - エタノール（技術用精製エチルアルコール） ГОСТ 18300 に従う。 - バティストおよび綿布 ГОСТ 29298 に従う。 4.2 アーク放電におけるスペクトル励起時 - 中間分散タイプの石英分光器 ISP-30 または同等の機器。 - フォトエレクトリック装置 DFS-36 または MFS-8 または同等の機器。 - 交流アーク発生装置 UGE-4 または IVS-28 または同等の機器。 - 炭素電極の研削装置。 - ピンセット ГОСТ 21241 に従う。 - スペクトロプロジェクター PS-18 または SPP-2 または同等の機器。 - マイクロフォトメーター MF-2 または IFO-460 または同等の機器。 - 直径6mmのスペクトルグレードの炭素棒 os.ch. 7−3 または os.ch. 7−4 に準拠する。 - 現行の標準文書に基づくスペクトロフォトプレートまたは分析線の通常の黒化を提供する任意のタイプのフォトプレート。 - フォトキュベットまたはフォトプレート処理用の他の容器。 - 実験室用温度計 ГОСТ 28498 に従う。 - 現像剤。 - 溶液 A: - 蒸留水 ГОСТ 6709 に従う — 1000 cm³ まで。 - メトール ГОСТ 25664 に従う — 1 g。 - 無水亜硫酸ナトリウム ГОСТ 195 に従う — 26 g。 - ヒドロキノン ГОСТ 19627 に従う — 5 g。 - 溶液 B: - 蒸留水 ГОСТ 6709 に従う — 1000 cm³ まで。 - 無水炭酸ナトリウム ГОСТ 83 に従う — 20 g。 - 臭化カリウム ГОСТ 4160 に従う — 1 g。 現像前に、A および B 溶液は 1:1 の体積比で混合される。 - 定着液: - 蒸留水 ГОСТ 6709 に従う — 1000 cm³ まで。 - チオ硫酸ナトリウム ГОСТ 244 に従う — 300 g。 - 無水亜硫酸ナトリウム ГОСТ 195 に従う — 26 g。 4.3 写真スペクトルの登録品質を悪化させない他の組成の現像剤および定着液の使用が許可される。 4.4 高周波誘導プラズマでのスペクトル励起時 - BAIRD社（オランダ）のプラズマ分光計 PS-4 または同等の機器。 - アルゴン ГОСТ 10157 に従う。 - 塩酸 os.ch. ГОСТ 14261、1:1に希釈。 - 測定要素の標準溶液。 - 水酸化ナトリウム ГОСТ 4328、質量濃度 200 g/dm³ の溶液。 - 硝酸 ГОСТ 4461、1.49 g/cm³。 - インディケーターペーパーコンゴ、現行の標準文書に基づく。 5 測定準備の手順 5.1 アーク放電におけるスペクトルの励起時 分析には、機械的試験を実施するために準備された鋳造サンプルを用います。 アーク放電の影響は、平らな端面または側面の試験片および標準サンプルに対して行います。 分析する表面は、加工面の粗さが2.5μm以下に仕上げられるよう、旋盤で仕上げカッターで慎重に処理し、尖ったエッジは取り除かれ（面取りされ）、エタノールで湿らせたコットンで拭かれます。試験片の表面には、空洞、亀裂、非金属インクルージョンおよび他の欠陥が許されません。 直径20mm、長さ50〜100mmの標準サンプルは、分析する試料と同様に準備されます。 スペクトル分析用の電極は、直径6mmの棒で、コントラ電極として使用され、頂角が60°±3°の台形コーンに尖られます。コーンの頂点は、棒の軸に垂直な平面で切断され、直径（1.0±0.1）mmの平坦な面が形成されるようにします。 5.2 高周波誘導プラズマでのスペクトル励起による バナジウム、マンガン、クロム、銅、ジルコニウム、アルミニウム、モリブデン、錫、およびマグネシウムの質量分率を決定する際には、1.0gのスポンジ（メタリック）チタンを100cm³のコニカルフラスコに入れ、1:1に希釈した70cm³の塩酸を注ぎ、加熱して溶解します。次に、溶液を冷却し、100cm³メスフラスコに移し、水で目盛りまで注ぎます。 標準チタンサンプルの溶液調製は、分析試料と同様に実施します。 測定される元素の含有量が標準サンプルの範囲を超える場合や、マグネシウムの決定の場合には、高純度チタン溶液に標準溶液を添加して合成溶液を準備します（この方法によると、バナジウム、マンガン、クロム、銅、ジルコニウム、アルミニウム、モリブデン、錫、およびマグネシウムの含量は検出下限以下）。 タングステンを測定する際には、チタン溶液に硝酸を3〜4滴加え、40cm³まで濃縮し、赤紫から赤に色が変わるまで200g/dm³の水酸化ナトリウム溶液で中和します。その後、水酸化ナトリウム溶液を20cm³過剰に加えます。 得られた溶液を5分間沸騰させ、200cm³のメスフラスコに移し、目盛りまで水を加えます。その後、濾紙を通して溶液を中密度のフィルターで濾過し、フィルター液をタングステンの測定に使用します。 タングステンの測定用合成標準溶液は、1g/dm³の標準タングステン溶液を蒸留水で希釈することで調製します。 6 測定手順 6.1 アーク放電でのスペクトル励起における 6.1.1 スペクトルの写真記録において スペクトログラフでの測定は、スリットの照明に3レンズまたは1レンズのコンデンサーを使用し、完全に開かれた中間絞りで行われます。チタン原子およびバナジウム、マンガン、クロム、銅、ジルコニウム、アルミニウム、モリブデン、スズの原子のスペクトルを励起するために、交流アークを使用し、その放電パラメーターは：電流6.0〜10.0A、予備加熱時間は（10±1）秒、露光時間は感光板の感度に応じて調整し、分析線の黒化が感光板の特性曲線の直線部分に入るようにします。 分析ギャップ、つまりサンプル表面と炭素反電極のコーンとの間の距離は1.5〜2.0 mmでなければなりません。このギャップは、型テンプレートの影プロジェクション法または目盛り付ドラムの測定スケールで測定します。 サンプルの突出したエッジやコンデンサーやスペクトログラフのフレームによる光源の絞りは許可されていません。 同じ感光板上で標準サンプルと試料を少なくとも2回、同じ条件で撮影します。 6.1.2 フォトエレクトリック記録によるスペクトル測定 測定は、チタン、およびバナジウム、マンガン、クロム、銅、ジルコニウム、アルミニウム、モリブデン、スズの原子のスペクトルを励起するために、放電パラメーター：電流4.0〜6.0A、供給電圧（220±10）V、点火位相90°、放電頻度100回/秒、放電インダクタンス10μH、加熱時間0、露光時間50秒で交流アークを使用します。 分析用の電極間ギャップ1.5〜2.0 mmは、目盛り付ドラムの測定スケールまたは型テンプレートで設定します。 6.2 高周波誘導プラズマでのスペクトルの励起 プラズマスペクトロメーターでの測定は、以下の励起およびスペクトル記録条件下で行われます。出力電力1.2〜1.3 kW、積分時間3秒、積分回数5、石英バーナーベゼル上16 mmの観測高さ、ペリスタルティックポンプによる試料供給速度4 cm/分、エアロゾルを輸送するアルゴンの圧力235 kPa、アルゴン消費量：エアロゾル輸送用1.1、プラズマ生成用1.1、冷却用13.0。 6.3 本標準の要求を満たす測定特性を達成する条件で、他の機器、設備、材料、および励起およびスペクトル記録モードの使用は許可されています。 7 測定結果の処理 7.1 スペクトログラフを使用して、バナジウム、マンガン、クロム、銅、ジルコニウム、アルミニウム、モリブデン、スズの質量分率を決定する際には、マイクロフォトメーターでスペクトログラムを測光します。内標準としてチタン線または線の横にある背景を使用します。分析要素ラインとしては、表1に示すものを使用します。 表1 | 要素 | 分析線の波長 (nm) | 内部標準線の波長 (nm) | 質量分率 (%) | |---|---|---|---| | バナジウム | 268.79 | 背景 | 0.002〜0.200 | | マンガン | 257.61 | 同上 | 0.002〜0.007 | | マンガン | 261.02 | 同上 | 0.007〜0.200 | | クロム | 267.71 | 同上 | 0.005〜0.020 | | クロム | 268.70 | 同上 | 0.020〜0.200 | | 銅 | 324.75 | チタン 327.53 | 0.002〜0.010 | | 銅 | 224.69 | チタン 224.46 | 0.010〜0.200 | | ジルコニウム | 270.01 | チタン 243.41 | 0.005〜0.200 | | アルミニウム | 257.51 | 同上 | 0.005〜0.200 | | モリブデン | 268.41 | 背景 | 0.005〜0.200 | | スズ | 242.95 | チタン 243.83 | 0.002〜0.200 | 各スペクトログラムでスペクトル線ペアの黒化を測定し、黒化の差を計算します。分析線と比較線（または背景）の黒化度の差を計算します。 各標準試料用に得られた値に基づいて、平均黒化差を計算します。 較正グラフは、座標\(([a_i], [b_i])\)に作成されます。ここで、\([a_i]\)は標準試料のパスポートに示されたバナジウム、マンガン、クロム、銅、ジルコニウム、アルミニウム、モリブデン、スズの質量比であり、\([b_i]\)は分析線と比較線（または背景）の平均黒化差です。 横軸に\([a_i]\)の値を、縦軸に対応する\([b_i]\)の値をプロットします。 構築された較正グラフに基づいて、対象元素の質量比を決定します。 7.2 アーク放電でスペクトルを励起した際の光電設備で作業する場合、バナジウム、マンガン、クロム、銅、ジルコニウム、アルミニウム、モリブデン、スズの質量比を、座標\(([x_i], [y_i])\)に較正グラフを構築することで決定します。ここで、\([x_i]\)は出力測定装置の指示値です。 以下の元素の分析線を使用します（波長、ナノメートル: nm）： - バナジウム: 437.92, - マンガン: 257.61, - クロム: 425.43, - 銅: 324.75, - ジルコニウム: 343.82, - アルミニウム: 396.15, - モリブデン: 317.03, - スズ: 286.33. チタン 294.83 nmの線を内部標準として使用します。 7.3 プラズマスペクトロメーターで作業する場合、バナジウム、マンガン、クロム、銅、ジルコニウム、アルミニウム、モリブデン、スズ、マグネシウム、タングステンの質量比を、座標\(([c_i], [d_i])\)に較正グラフを構築することで決定します。 ここで、\([c_i]\)は比較のための溶液または標準試料の溶液中における分析線の平均強度、\([d_i]\)は高純度チタン溶液中における分析線の強度です（解析対象元素の含有量が検出限界以下であること）。 以下の元素の分析線を使用します（波長、nm）： - バナジウム: 290.40, - マンガン: 257.61, - クロム: 267.71, - 銅: 327.75, - ジルコニウム: 343.82, - アルミニウム: 308.21, - モリブデン: 202.03, - スズ: 189.99, - マグネシウム: 279.55, - タングステン: 202.99. 7.4 本標準の要件を満たす計測特性を取得できる場合、他の分析線および座標系の使用が許可されます。 8 測定許容誤差 8.1 2回の測定と異なる条件下で行った2回の分析結果間の不一致は、95%の信頼度で許容される値を超えてはなりません。分析結果の誤差は、95%の信頼度で表2に示される限界を超えません。 表2 パーセントで示されます。 8.2 スペクトル分析結果の精度は、少なくとも四半期に1回は、化学的方法による分析結果（GOST 9853.7、GOST 9853.11-9853.16、GOST 9853.18-9853.20）と比較することで定期的に検証します。 スペクトル分析の結果が、化学分析の結果と95%以上の一致を示す場合、その精度は満足できるものとします。 8.3 精度の即時確認は、シフト開始前または製造サンプルバッチの分析と同時に行います。確認には、定標準試料から計測範囲の下限および上限に位置する元素の質量比を持つ2つの標準試料を選び、各標準試料でその元素の含有量を測定します。操作コントロールにおける分析結果が、その点の較正特性の質量比から0.5を超える場合は、較正特性の調整を行います。 9 資格要件 分析を実施できるのは、少なくとも第4ランクのスペクトロスコピー資格を持ち、第2級の電気安全資格を持つ者です。