JIS G 1281:1977 ニッケルクロム鉄合金分析方法 | ページ 2

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    準ずる。ただし多数のボートを一時に空焼きした場合は,冷却したのちピンセットで取り出して,グ
    リースなどを塗らないデシケーター中に保存する。長時間保存して空試験値の高いものは使用を避け,
    再度空焼きする。
3.3.4  試料はかり取り量及び助燃剤添加量 試料は使用する装置にもっとも適した量をはかり取り,その
量は炭素含有率既知の標準試料を分析して確認する。助燃剤として銅,すず,鉄を試料に添加する(2)。助
燃剤添加量は,試料1gについて0.51.0gとし,1種類又は2種類を加える。
3.3.5  操作 定量操作は,次の手順によって行う。
(1) 燃焼管内温度を13001400℃に上昇させ,電気伝導度測定装置の恒温そうを一定温度にする。次にポ
    ンプのスイッチを入れ,装置内に酸素を通す。電気伝導度測定用の吸収管に一定量のアルカリ溶液を
    入れ,酸素を通し,電気伝導度測定用記録計の零点を調整する。
(2) 次に,試料(3)をはかり取った磁器燃焼ボートを燃焼管の中央部にそう入し,引き続き酸素を送入する。
    試料が燃焼し,二酸化炭素がアルカリ溶液に吸収され始めると記録計の指針が動き始め,指針が安定
    したときの指示値(4)から炭素を定量する(5)。
    注(1) 3.2注(1)に準ずる。
      (2) 高周波誘導加熱装置を使用する場合は,助燃剤としてすず及び酸化クロム末を使用する。これ
          らの添加量は,3.2注(15)に準ずるものとする。
      (3) 3.2注(8)に準ずる。
      (4) あらかじめ炭素含有率既知の標準試料を同一操作で分析し,記録装置の指示値と標準値とに差
          のないことを確認し,もし差のある場合には,記録装置の感度調節を行って差をなくしておか
          なければならない。
      (5) 試料の完全酸化を確認し,標準試料による装置の試験及び空試験は,それぞれ3.2注(13)に準ず
          る。
3.4   電量測定法
3.4.1  要旨 試料を酸素気流中において強熱し,炭素を完全に酸化して二酸化炭素とし,あらかじめ一定
のpH値に設定した過塩素酸バリウム溶液に吸収させる。このとき増加した水素イオン量を中和するのに
必要な当量のアルカリを電気分解によって作るために消費する電気量を測定する。
3.4.2  試薬 試薬は,次による。
(1) 過塩素酸バリウム吸収液 使用する装置によって適当な濃度のものを調製する。一般に過塩素酸バリ
    ウム25gを水約100mlに溶解し,イソプロピルアルコール1015mlを加え,水で500mlにうすめた
    ものを使用する。
(2) 過塩素酸バリウム電解液 使用する装置によって適当な濃度のものを調製する。一般に過塩素酸バリ
    ウム1520gを水に溶解し,水で100mlにうすめたものを使用する。
(3) 参照電極そう液 使用する装置によって適当な溶液を用いる。一般に過塩素酸バリウム25g及び塩化
    ナトリウム1020gを水約200mlに溶解し,イソプロピルアルコール1015mlを加え,水で500ml
    にうすめたものを使用する。
(4) 炭酸バリウム
(5) 酸素 99.5V/V%以上のもの。
(6) 助燃剤 銅,すず,鉄及び酸化クロムは,いずれも炭素含有率のできるだけ少ないものとする。
3.4.3  装置及び器具 装置及び器具は,原則として次のものを用いる(付図4参照)。
(1) 酸素清浄装置 使用する酸素中に含まれる二酸化炭素又は有機性ガスなどを除去し,かつ酸素を清浄

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    乾燥することを目的とするもので,白金石綿,粒状酸化銅などを詰めた管を約800℃に加熱する小形
    電気炉と,ソーダ石灰又は水酸化ナトリウムを詰めた管又は塔を連結したもの,又は3.2.3(1)の酸素清
    浄装置に準ずるものとする。
(2) 酸素圧力調節装置 酸素不足による試料の不完全燃焼を避けるためのもので,燃焼管内の酸素の圧力
    をつねに一定に保つものとする。
(3) 燃焼炉 3.2.3(2)及び3.3.3(2)に準ずるものとする。
(4) 二酸化硫黄除去装置 3.3.3(3)に準ずるものとする。
(5) 燃焼ガス分流装置 試料の炭素含有率が多い場合,迅速に分析を行う場合などに燃焼管から出た燃焼
    ガスから一定量を分流できるものとする(1)。
(6) 二酸化炭素吸収そう及び電量滴定そう 燃焼管から出た二酸化炭素を吸収させるための過塩素酸バリ
    ウム吸収液(2)のほぼ一定量を入れる陰極そうと,炭酸バリウム(3)及び過塩素酸バリウム電解液のほぼ
    一定量(4)を入れる陽極そうとを多孔質の隔膜を隔てて結合し,両そうには電量滴定のための白金電極
    (5)をそう入したものとする。更に陰極そう吸収液のpHを測定するため,陰極そうには参照電極そう
    液を入れる参照電極そうを多孔質の隔膜を隔てて結合し,陰極そうにはガラス電極を,参照電極そう
    には参照電極(6)をそう入するものとする。
      なお,陰極そうには,分析操作時吸収液が大気中の二酸化炭素を吸収しないように,吸収液の表面
    を清浄にした酸素などでシールできるようにするのが好ましい。
(7) 計測装置 計測装置は,pH検出増幅回路,電気分解信号発生回路,制御回路及び表示回路を備えたも
    のとする。
  (a)   H検出増幅回路 ガラス電極及び参照電極からなる検出部〔3.4.3(6)二酸化炭素吸収そう及び電量
      滴定そう内にそう入〕と増幅部からなるものとする。
  (b) 電気分解信号発生回路 一定の大きさの電気分解用電流を発生させる回路で,電気分解に要した電
      気量を正確に測定できるものとする。
  (c) 制御回路 電気分解の制御を行う回路で,陰極吸収液のpHが設定値より酸性側に移動すれば,そ
      の移動量に比例して電気分解量は多くなり,pHが設定値に近づくと電気分解量は少なくなり,設定
      値と一致するとき,電気分解が行われないように動作するものとする。
  (d) 表示回路 電気分解に要した電気量を分析結果として表示する回路で,電磁カウンターなどを使用
      し,デジタルに少なくとも4けたの表示を行うのが好ましい。 また表示の1カウントの電気量を
      8×10−3クーロン,すなわち炭素量の0.5×10−6gに対応するように設計されているのが望ましい。
(8) 磁器燃焼ボート及び磁器燃焼ボートカバー 磁器燃焼ボート及び磁器燃焼ボートカバーは,3.2.3(4)及
    び3.3.3(6)に準ずる。
3.4.4  試料はかり取り量及び助燃剤添加量 試料は使用する装置に最も適した量をはかり取るものとし,
その量は,炭素含有率既知の標準試料を分析して確認する(7)。助燃剤として銅,すず,鉄を試料に添加す
る(8)。助燃剤添加量は試料1gにつき0.51.0gとし,1種類又は2種類を加える。
3.4.5  操作 定量操作は,次の手順によって行う。
(1) 燃焼管内温度を13001400℃に上昇させ,電量滴定そうの陰極そうに過塩素酸バリウム吸収液(2)のほ
    ぼ一定量を,陽極そうに炭酸バリウム(3)と過塩素酸バリウム電解液のほぼ一定量(4)を,参照電極そう
    に参照電極そう液の所要量をそれぞれ入れ,装置に酸素を通す。陰極そうの過塩素酸バリウム吸収液
    のpHを電気分解によって910.4の間の一定値に設定し,ガス分流装置及び計測装置の諸条件を調整
    する。

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(2) 次に燃焼管の酸素の入口部を開き,試料(9)をはかり取った磁器燃焼ボートを燃焼管の中央部にそう入
    し,直ちに気密にせんをする。試料が燃焼し,二酸化炭素が過塩素酸バリウム吸収液に吸収され始め
    ると表示回路のカウンターが動き始め,終点近くではしだいにゆるやかになり,ついには停止状態と
    なる。この停止状態になった点を終点とし,カウント数を読み取り炭素含有率を求める(10)(11)。
    注(1) 分流比を正確に,1 : 1, 1 : 9, 1 : 24, 1 : 49などにできるものが好ましい。
      (2) 過塩素酸バリウム吸収液は,汚染された場合は交換しなければならない。
      (3) 炭酸バリウムは隔膜が隠れるまで加える。長時間使用して炭酸バリウムが減少した場合は,減
          少した分を追加しなければならない。
      (4) 過塩素酸バリウム電解液は,白金電極の10mm上まで加える。
      (5) 白金電極の大きさは,少なくとも2cm2以上あるのが望ましい。
      (6) 参照電極には,一般に銀−塩化銀電極が使用される。
      (7) 試料はかり取り量は炭素含有率に応じ,一般に1.00.10gが使用される。
            なお炭素含有率が高い場合は,ガス分流装置により101501に分流してもよい。
      (8) 高周波誘導加熱装置を使用する場合は,助燃剤としてすず,酸化クロム末を使用する。これら
          の添加量は3.2注(15)に準ずるものとする。
      (9) 3.2注(8)に準ずる。
      (10) あらかじめ炭素含有率既知の標準試料を同一操作で分析し,表示回路のカウンターの読みと炭
          素含有率が一致するように1カウントの電気量を調整するか,又は表示回路のカウンターの読
          みと炭素含有率との関係曲線を求めて検量線とし,試料分析時のカウンターの読みをそう入し
          て炭素含有率を求める。
      (11) 試料の完全酸化を確認し,標準試料による装置の試験は,それぞれ3.2注(13)に準ずる。
4. けい素定量方法
4.1   方法の区分 けい素の定量方法は,次のいずれかによる。
(1) 二酸化けい素重量法 この方法は,けい素含有率0.1%以上の試料に適用する。
(2) モリブデン青吸光光度法 この方法は,けい素含有率1%未満の試料に適用する。
4.2   二酸化けい素重量法
4.2.1  要旨 試料を塩酸と硝酸の混酸で分解し,過塩素酸を加え,加熱蒸発してけい素を不溶性二酸化け
い素とし,こしわけたのち強熱して恒量とし,次に,ふっ化水素酸を加えて二酸化けい素を蒸発揮散させ,
その減量をはかる。
4.2.2  試薬 試薬は,次による。
(1) 塩酸 (1+10)
(2) 過塩素酸 (60%)
(3) ふっ化水素酸 (46%)
(4) 硫酸 (1+3)
(5) 混酸(塩酸1,硝酸1,水1)
(6) 酒石酸アンモニウム溶液 酒石酸15gを水500mlに溶解し,アンモニア水15mlを加え,水で1000ml
    にうすめる。
4.2.3  試料はかり取り量 試料は,3.0gをはかり取る。
4.2.4  操作 定量操作は,次の手順によって行う。

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(1) 試料をはかり取りビーカー (300ml) に移し入れ,時計ざらでおおい,混酸50mlを加え静かに加熱し
    て分解し,過塩素酸40mlを加え,クロムが酸化されて赤色の重クロム酸となり,過塩素酸の蒸気が
    ビーカー壁を伝わって逆流する程度に1520分間加熱を続ける。
(2) しばらく放冷したのち温水約120mlを加え,かき混ぜて塩類を溶解し,直ちにろ紙(5種B)でこし
    分け,ビーカー壁に付着した二酸化けい素は,ゴム管付きガラス棒を用いてこすり落とし,ろ紙上に
    移す。はじめは温水と温塩酸 (1+10) で交互に約5回ずつ,最後に温水で,ろ液に鉄イオンの反応が
    なくなるまで洗浄する(1)。
(3) 残さはろ紙と共に白金るつぼに移し,乾燥後低温でろ紙を灰化したのち1100℃以上で強熱して恒量と
    し,デシケーター中で放冷して質量をはかる。
(4) 次に残さを硫酸 (1+3) で湿し,ふっ化水素酸(2)35m1を加え,注意して加熱し,二酸化けい素及び
    硫酸を揮散させたのち,1100℃以上で強熱して恒量とし,デシケーター中で放冷して質量をはかる。
4.2.5  計算 試料中のけい素含有率を,次の式によって算出する。
                                    w1  w2   .04674
                        けい素 %                    100
                                          W
                      ここに w1 :  第1回目に恒量とした不純二酸化けい素を含む白金るつぼの質量
                                    (g)
                              w2 :  第2回目に恒量とした不純物を含む白金るつぼの質量 (g)
                              W :  試料はかり取り量 (g)
    注(1) 二酸化けい素の洗浄には,温水と温塩酸の代わりに温酒石酸アンモニウム溶液を用い,ろ紙に
          付着した鉄塩の色が消えるまで,約34回洗浄するようにしてもよい。
      (2) 使用した量と同量のふっ化水素酸及び硫酸の強熱残分を求めて,空試験値として加算しなけれ
          ばならない。ただし,ふっ化水素酸は,その1mlについて強熱残さ量は0.04mgを越えてはなら
          ない。
4.3   モリブデン青吸光光度法
4.3.1  要旨 試料を塩酸と過酸化水素水で分解し,モリブデン酸アンモニウムを加えて加熱し,けい素を
けいモリブデン酸とし,ふっ化水素酸を加えて,りん,ひ素,鉄などの影響を除いたのち,硫酸第一鉄ア
ンモニウムを加えて,けいモリブデン酸を還元し,生じたモリブデン青の吸光度を測定する。
4.3.2  試薬 試薬は,次による。
(1) 塩酸
(2) ふっ化水量酸醸 (4%)  ふっ化水素酸 (46%) 87mlを水で1000mlにうすめ,ポリエチレン容器に入れ
    て保存する。
(3) 過酸化水素水 (30%)
(4) モリブデン酸アンモニウム溶液 モリブデン酸アンモニウム [(NH4) 6Mo7O24・4H2O] 106gを温水を用
    いて溶解し,冷却後水で1000mlにうすめる。この溶液は使用のつど沈殿物をろ過し,ろ液を使用す
    る。
(5) 硫酸第一鉄アンモニウム溶液 硫酸第一鉄アンモニウム300gを水500mlに溶解し,硫酸 (1+1) 200ml
    を加え,水で1000mlにうすめる。
(6) 標準けい素溶液 (20   最椀一              ‰       堰            束       し,デシケーター中で放冷した純粋
    けい素0.428gを白金るつぼにはかり取り,無水炭酸ナトリウム2.5gを混和して融解する。冷却後,温
    水100mlを入れた白金ざら又はポリエチレンビーカー中に浸して融成物を抽出溶解したのち,白金る
    つぼを水洗いして取り出す。冷却後,少量のろ紙パルプを入れたろ紙(5種B)を用いてろ過し,炭

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    酸ナトリウム溶液 (1W/V%) で洗浄する。ろ液と洗液は1000mlのメスフラスコに移し入れ,水で標線
    までうすめて0.2mgSi/mlの原液とし,ポリエチレン容器に入れて保存する。この溶液は使用のつど重
    量法でけい素含有率を決め,水でうすめて標準けい素溶液を調製する。
4.3.3  試料はかり取り量 試料は0.10gをはかり取る。
4.3.4  操作 定量操作は,次の手順によって行う。
(1) 試料をはかり取り三角フラスコ (200ml) に移し入れ,塩酸(1)15ml及び過酸化水素水 (30%)(2)10mlを
    注意しながら加えて熱板上の低温部に約30秒間のせ(3),試料の大部分を分解したのち水約40mlを加
    えて熱板上で約3分間加熱して完全に分解し(4),流水中に浸して冷却してから250mlのメスフラスコ
    に洗い移し,水を用いて標線までうすめる(5)。
(2) この溶液から正しく50mlを2個の100mlのメスフラスコに分取し(6),第1のメスフラスコにモリブ
    デン酸アンモニウム溶液10mlを加え,少量の水を吹きつけて,フラスコ内壁に付着しているモリブ
    デン酸アンモニウム溶液を洗い落とし,沸騰水浴中に30秒間(7)浸し,直ちに流水中に浸して液温を約
    30℃に調節する。また第2のメスフラスコには,モリブデン酸アンモニウム溶液を添加しないで,液
    温を約30℃に調節する。
(3) これらにふっ化水素酸20mlを加えてかるく振り混ぜ,30秒(8)以内に硫酸第一鉄アンモニウム溶液5ml
    を加えて振り混ぜ,水を用いて標線までうすめ,更によく振り混ぜる。
(4) 約1分後(9)にこれらの溶液の一部を光度計の吸収セルに取り,波長810nm付近におけるそれぞれの吸
    光度を測定する(10)(11)(12)(13)。
4.3.5  計算 4.3.6で作成した検量線から,それぞれに相当するけい素量を求め,試料中のけい素含有率
を次の式によって算出する(14)。
                                    A  B
                        けい素 %          100
                                   W   C
                      ここに   A :  第1のメスフラスコの溶液中から検出されたけい素相当量 (g)
                               B :  第2のメスフラスコの溶液中から検出されたけい素相当量 (g)
                               W :  試料はかり取り量 (g)
                               C :  試料溶液の分取比
4.3.6  検量線の作成 けい素含有率既知の標準試料を用い,4.3.4(1)(4)の手順に従って操作し,得た吸
光度とけい素量との関係線を作成して検量線とする。また標準試料の代わりに純鉄0.100gに標準けい素溶
液050.0mlを段階的に加えた混合試料を使って検量線を作成してもよい。ただし,この場合は純鉄中の
けい素量を空試験値として補正する必要がある。
    注(1) 塩酸の使用量は,モリブデン酸アンモニウム溶液を加えるときの適当な酸の濃度,すなわち一
          定の吸光度が得られる0.60.9Nの範囲となるように15mlとする必要がある。
      (2) 過酸化水素水は,強い分解力を利用するため高濃度 (30%) のものを使用する。このとき反応が
          急激であれば加熱する必要はない。また過酸化水素水は,純良なものを使用する必要がある。
      (3) 試料を分解するときの加熱時間は,約4分間以内なら,溶解酸の濃縮による酸量の減少及び二
          酸化けい素の析出などの影響は考えなくてよい。
      (4) 試料分解後,炭化物などの不溶解残分を認めたなら,ろ紙(5種B)を用いてろ過し,少量の温
          水で洗い,ろ液と洗液を集め,流水中に浸して冷却してから250mlのメスフラスコに移し入れ,
          水を用いて標線までうすめる。
      (5) イオン交換樹脂を用いて製造した純水は,二酸化けい素が多い場合があるから注意する必要が

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