JIS G 1235:1981 鉄及び鋼中のアンチモン定量方法

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                             G 1235-1981

鉄及び鋼中のアンチモン定量方法

Methods for Determination of Antimony in Iron and Steel

1. 適用範囲 この規格は,鉄及び鋼中のアンチモン定量方法について規定する。
  引用規格 : 
    JIS G 1201 鉄及び鋼の分析方法通則
2. 一般事項 定量方法に共通な一般事項は,JIS G 1201(鉄及び鋼の分析方法通則)による。
3. 方法の区分 鉄及び鋼中のアンチモン定量方法は,次のいずれかによる。
(1) イソプロピルエーテル抽出−ローダミンB吸光光度法 この方法は,アンチモン含有率0.02%未満の
    試料に適用する。
(2) ブリリアントグリーン−トルエン抽出吸光光度法 この方法は,アンチモン含有率0.02%未満の試料
    に適用する。
4. イソプロピルエーテル抽出−ローダミンB吸光光度法
4.1   要旨 試料を王水で分解し,硫酸白煙処理をした後,塩酸に溶解してイソプロピルエーテルでアン
チモンを抽出し,ローダミンBと反応させたアンチモン錯体の吸光度を測定する。
4.2   適用分野 試料が銑鉄又は鋳鉄の場合,タングステンを含む場合は,試料溶液の調製をそれぞれ別
操作による。
4.3   試薬 試薬は,次による。
(1) 塩酸
(2) 塩酸(1+9, 2+100)
(3) 硝酸
(4) 硫酸(1+1)
(5) 王水(塩酸3,硝酸1)
(6) 鉄 できるだけ純度の高い鉄で,アンチモンを含有しないか,又はアンチモン含有率ができるだけ少
    なく既知であるもの。
(7) 塩酸ヒドロキシルアミン溶液 塩酸ヒドロキシルアミン1gを塩酸 (1+9) 100mlに溶解したもの。
(8) ローダミンB溶液 ローダミンB (C28H31O3N2Cl) 0.02gを塩酸10mlに溶解した後,水で100mlに薄め
    たもの。この溶液は使用の都度調製する。
(9) イソプロピルエーテル〔(CH3) 2CH〕2O
(10) 標準アンチモン溶液 (1 最戀一                     酸アンチモニルカリウム (KSbOC4H4O6・1/2H2O) 0.2743gを水
    に溶解して1000mlのメスフラスコに移し入れ,水で標線まで薄めて標準原液 (100   最戀一             ‰

――――― [JIS G 1235 pdf 1] ―――――

2
G 1235-1981
    必要の都度,これを水で正しく100倍に薄めたもの。
4.4   試料はかり取り量 試料は原則として,表1に従ってはかり取る。
                                              表1
                              アンチモン含有率%     試料はかり取り量g
                                      0.005未満           0.20
                             0.005 以上 0.01未満          0.10
                             0.01 以上  0.02未満          0.050
4.5   操作
4.5.1  試料溶液の調製 試料溶液の調製は,次による。
(1) 銑鉄,鋳鉄以外及びタングステンを含まない試料
  (1.1) はかり取った試料をビーカー (100ml) に移して時計ざらで覆い,王水〔4.3(5)〕10mlを加え加熱分
      解する。これに硫酸 (1+1) 5mlを加えて加熱を続け,硫酸白煙を12分間発生させた後(1),室温
      まで冷却する。
  (1.2) 塩酸10mlを加え,煮沸しないようにゆるやかに加熱して硫酸塩を溶解する。ビーカーを流水中に
      浸せきして室温まで冷却し,5℃以下の冷水(2)を用いて分液漏斗 (200ml) に移し入れ,5℃以下の冷
      水で液量を約60mlとする。
(2) 銑鉄又は鋳鉄試料 はかり取った試料をビーカー (100ml) に移して時計ざらで覆い,王水〔4.3(5)〕
    20mlを加え加熱分解する。これに硫酸 (1+1) 5mlを加えて加熱を続け,硫酸白煙が発生し始めるま
    で加熱した後,室温まで放冷する。王水10mlを加え,ゆるやかに加熱して塩類を溶解した後約2分
    間煮沸し,これに温水約30mlを加えてろ紙(5種A)を用いてろ過し,塩酸 (2+100) で洗浄し残さ
    は捨てる。ろ液と洗液はビーカー (100ml) に集め,加熱して濃縮し,硫酸白煙を12分間発生させ
    た後(1),室温まで放冷する。以下,(1.2)の手順に従って操作する。
(3) タングステンを含む試料 はかり取った試料をビーカー (100ml) に移して時計ざらで覆い,王水10ml
    を加えて加熱分解し,乾固近くまで濃縮する。塩酸10mlを加え加熱して塩類を溶解し,温水約30ml
    を加えて約1分間煮沸した後,ろ紙(5種B)を用いてろ過し,塩酸 (2+100) で洗浄し,残さは捨て
    る。ろ液と洗液はビーカー (100ml) に集め,硝酸3ml及び硫酸 (1+1) 5mlを加えて加熱濃縮し,硫酸
    白煙を12分間発生させた後(1),室温まで放冷する。以下,(1.2)の手順に従って操作する。
    注(1) 王水が除去できればよいので,加熱による硫酸白煙の発生は,12分間以上続ける必要はない。
      (2) アンチモンの抽出時及び呈色時の液温は24℃以下にする必要があるので,ここで使用する冷水
          は5℃以下に氷冷しておく。
4.5.2  アンチモンの抽出 4.5.1で得た試料溶液にイソプロピルエーテル10mlを正確に加え,約1分間激
しく振り混ぜて,アンチモンをイソプロピルエーテル相に抽出する。
  静置して2層に分離したら下層の水溶液相を捨て,イソプロピルエーテル相に,5℃以下に冷却した塩酸
ヒドロキシルアミン溶液〔4.3(7)〕2mlを加え約5秒間振り混ぜて静置し,2層に分離したら下層の水溶液
相は捨てる。次に5℃以下に冷却した塩酸 (1+9) 2mlを加え約10秒間振り混ぜて静置し,2層に分離した
ら下層の水溶液相は捨てる。
4.5.3  呈色 4.5.2で得たイソプロピルエーテル相に,ローダミンB溶液〔4.3(8)〕5mlを正確に加え約30
秒間振り混ぜて呈色させた後静置する。2層に分離したら下層の水溶液相は捨てる。

――――― [JIS G 1235 pdf 2] ―――――

                                                                                              3
                                                                                    G 1235-1981
4.5.4  吸光度の測定 4.5.3で得たイソプロピルエーテル相を乾燥ろ紙(5種A)を用いてろ過し,その一
部を吸収セルに取り,呈色後3分間以内にイソプロピルエーテルを対照液として,波長555nm付近の吸光
度を測定する。
4.6   検量線の作成 検量線(3)(4)は,次のようにして作成する。
  数個のビーカー (100ml) を準備して,それぞれにはかり取った鉄〔4.3(6)〕0.200gを移し入れ,更に標
準アンチモン溶液010mlを段階的に正確に加えて時計ざらで覆う。王水10mlを加え加熱して鉄を分解
する。これに硫酸 (1+1) 5mlを加えて加熱を続け,硫酸白煙を12分間発生させた後,室温まで放冷す
る。以下,4.5.1(1.2),4.5.24.5.4の手順に従って操作して吸光度を測定し,吸光度と呈色液中のアンチモ
ン量との関係を求めて検量線とする。
    注(3) 試料と組成が類似したアンチモン含有率既知の数個の標準試料を用いて検量線を作成すること
          ができる。この場合は,表1に示すそれぞれのアンチモン含有率範囲内で,アンチモン含有率の
          異なる3個以上の標準試料を選ばなければならない。これらの標準試料を4.5.14.5.4の手順に従
          って操作して吸光度を測定し,吸光度とアンチモン含有率との関係を求めて検量線とする。
      (4) 検量線の作成に使用した鉄中にアンチモンが含まれる場合は,はかり取った鉄中のアンチモン
          量を,標準アンチモン溶液として添加したアンチモン量に加算する。
4.7   計算 4.6で作成した検量線に4.5.4で得た吸光度をそう入してアンチモン量を求め,試料中のアン
チモン含有率を,次の式によって算出する。
                                         A
                        アンチアモン(%)=   100
                                         W
                      ここに     A :  試料溶液中のアンチモン量 (g)
                                 W :  試料はかり取り量 (g)
4.8   分析精度 この方法による分析精度は,表2による。
                                              表2
                                                                              単位%
               アンチモン含有率           室内標準偏差             室間標準偏差
             0.0012(5)以上 0.02未満                          0.0271×〔Sb (%)〕+0.0001
                                    0.0164×〔Sb (%)〕+0.0001
           注(5) この数値は,分析精度決定のために用いられた試料のアンチモン含有率の最低値であ
                る。
5. ブリリアントグリーン−トルエン抽出吸光光度法
5.1   要旨 試料を王水で分解し,亜鉛で硝酸根を分解し,硫酸白煙処理をした後塩酸に溶解し,亜硝酸
ナトリウムでアンチモンを酸化し,残った亜硝酸を尿素で分解する。りん酸一ナトリウムで鉄を抑制し,
ブリリアントグリーンと反応させたアンチモン錯体をトルエンで抽出して吸光度を測定する。
5.2   適用分野 試料が銑鉄又は鋳鉄の場合及びタングステンを含む場合は,試料溶液の調製をそれぞれ
別操作による。
5.3   試薬 試薬は,次による。
(1) 塩酸
(2) 塩酸 (2+100)
(3) 硝酸
(4) 硫酸 (1+1)
(5) 王水 (塩酸3,硝酸1)

――――― [JIS G 1235 pdf 3] ―――――

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G 1235-1981
(6) 亜鉛(無ひ素) 砂状のできるだけ純度の高い亜鉛で,アンチモンを含有しないか,又はアンチモン
    含有率が少なく既知であるもの。
(7) 鉄 できるだけ純度の高い鉄で,アンチモンを含有しないか,又はアンチモン含有率が少なく既知で
    あるもの。
(8) 尿素溶液 (20w/v%)
(9) 亜硝酸ナトリウム溶液 (5w/v%)
(10) りん酸一ナトリウム溶液 りん酸一ナトリウム(2水塩)160gを水に溶解して1000mlとしたもの。
(11) ブリリアントグリーン溶液 ブリリアントグリーン (C27H3N2O4S) 0.025gを水100mlに溶解したもの
    で,かっ色びんに保存し,調製後4時間以上経過したもの。
(12) トルエン (CH3C6H5)
(13) 標準アンチモン溶液 (1 最戀一                  酸アンチモニルカリウム (KSbOC4H4O5・1/2H2O) 0.2743gを水に
    溶解して1000mlのメスフラスコに移し入れ,水で標線まで薄めて標準原液 (100   最戀一            ‰        こ
    を水で正しく100倍に薄めたもの。
5.4   試料はかり取り量 試料は,原則として表3に従ってはかり取る。
                                              表3
                              アンチモン含有率%     試料はかり取り量g
                                        0.005 未満         0.20
                             0.005 以上 0.01 未満          0.10
                             0.01 以上  0.02 未満          0.050
5.5   操作
5.5.1  試料溶液の調製 試料溶液の調製は,次による。
(1) 銑鉄,鋳鉄以外及びタングステンを含まない試料
  (1.1) はかり取った試料をビーカー (100ml) に移して時計ざらで覆い,王水〔5.3(5)〕10mlを加えて加熱
      分解し,引き続き加熱して約5mlになるまで濃縮する。
  (1.2) これに試料はかり取り量と同量の亜鉛〔5.3(6)〕を添加し,静かに加熱して亜鉛を完全に溶解した後,
      硫酸 (1+1) 4mlを加えて加熱を続け,白煙を発生させ(6),約10分間保持する。冷却後,塩酸12ml
      を加え,煮沸しないようにゆるやかに加熱して塩類を溶解し,室温まで冷却する。この溶液を少量
      の水を用いて分液漏斗 (200ml) に移し入れ,水で液量を約30mlとする。液温を2535℃とし,亜
      硝酸ナトリウム溶液2.5mlを加えて振り混ぜた後,直ちに尿素溶液3mlを加え1015秒間振り混ぜ
      る。
(2) 銑鉄又は鋳鉄試料 はかり取った試料をビーカー (100ml) に移して時計ざらで覆い,王水20mlを加
    え加熱分解する。これに硫酸 (1+1) 4mlを加え,引き続き加熱して硫酸白煙が発生し始めるまで加熱
    し,室温まで放冷する。王水10mlを加えて静かに加熱して塩類を溶解する。約2分間煮沸した後,
    温水約30mlを加え,ろ紙(5種A)を用いてろ過し,塩酸 (2+100) で洗浄し,残さは捨てる。ろ液
    と洗液はビーカー (100ml) に集め,加熱して約10mlになるまで濃縮する。以下,(1.2)の手順に従っ
    て操作する。ただし,硫酸 (1+1) 4mlの添加は省略する。
(3) タングステンを含む試料 はかり取った試料をビーカー (100ml) に移して時計ざらで覆い,王水10ml
    を加えて加熱分解し,乾固近くまで濃縮する。これに塩酸10mlを加え,加熱して塩類を溶解し,温
    水約30mlを加えて約1分間煮沸した後,ろ紙(5種A)を用いてろ過し,塩酸 (2+100) で洗浄し,
    残さは捨てる。ろ液と洗液はビーカー (100ml) に集め,硝酸3mlを加え,加熱して約5mlになるまで

――――― [JIS G 1235 pdf 4] ―――――

                                                                                              5
                                                                                    G 1235-1981
    濃縮する。以下,(1.2)の手順に従って操作する。
    注(6) 塩類が析出した後強熱すると飛散するおそれがあるので,急激に加熱しないよう注意が必要で
          ある。
5.5.2  呈色 5.5.1で得た試料溶液に1分間以内にりん酸一ナトリウム溶液〔5.3(10)〕70ml及びブリリア
ントグリーン溶液〔5.3(11)〕5mlを加え,振り混ぜた後トルエン10mlを正確に加え激しく振り混ぜる。こ
のとき分液漏斗内の圧力が上昇するので1015秒後に一度止め,分液漏斗のせんをひねってガス抜きをし
た後,再び約50秒間激しく振り混ぜて静置する。2層に分離したら下層の水溶液相は捨てる。
5.5.3  吸光度の測定 5.5.2で得たトルエン相を乾燥ろ紙(5種A)を用いてろ過し,その一部を吸収セル
に取り,トルエンを対照液として,波長640nm付近の吸光度を測定する。
5.6   検量線の作成 検量線(4)(7)は,次のようにして作成する。
  数個のビーカー (100ml) を準備して,それぞれにはかり取った鉄〔5.3(7)〕0.200gを移し入れ,更に標
準アンチモン溶液010mlを段階的に正確に加えて時計ざらで覆う。王水10mlを加え,静かに加熱して
鉄を分解し,引き続き加熱して約5mlになるまで濃縮する。以下5.5.1(1.2),5.5.2及び5.5.3の手順に従っ
て操作して吸光度を測定し,吸光度と呈色溶液中のアンチモン量との関係を求めて検量線とする。
    注(7) 試料と組成が類似した,アンチモン含有率既知の数個の標準試料を用いて検量線を作成するこ
          とができる。この場合は,5.4試料はかり取り量の表3に示すそれぞれのアンチモン含有率の異
          なる3個以上の標準試料を選ばなければならない。これらの標準試料を5.5.15.5.3の手順に従っ
          て操作して吸光度を測定し,吸光度とアンチモン含有率との関係を求めて検量線とする。
5.7   計算 5.6で作成した検量線に5.5.3で得た吸光度をそう入してアンチモン量を求め,試料中のアン
チモン含有率を,次の式によって算出する。
                                         A
                        アンチアモン(%)=   100
                                         W
                      ここに     A :  試料溶液中のアンチモン量 (g)
                                 W :  試料はかり取り量 (g)
5.8   分析精度 この方法による分析精度は,表4による。
                                              表4
                                                                              単位%
               アンチモン含有率           室内標準偏差             室間標準偏差
             0.0012(5)以上 0.02 未満                         0.0258×〔Sb (%)〕+0.0001
                                    0.0141×〔Sb (%)〕+0.0001

――――― [JIS G 1235 pdf 5] ―――――

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