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ルコール (95v/v%) に溶解して,エチルアルコール (95v/v%) で100mlにうすめる。
8.2.3 装置,器具及び材料 装置,器具及び材料は,原則として次のものを用いる(付図2参照)。
(1) 酸素精製部 酸素ボンベから供給される酸素の圧力及び流量を調節し,酸素中に含まれる硫黄酸化物,
有機硫黄化合物,水などの硫黄定量の妨害となる成分を除去するための部分で,酸素ボンベ,減圧弁,
流量計,酸化管,硫黄酸化物吸収管,脱水管などから成り,この順序に連結して使用する。
この酸化管には,クロム酸飽和硫酸を入れた洗瓶 (a) (32),硫黄酸化物吸収管には,粒状水酸化ナト
リウム又はソーダ石灰を詰めた塔 (b),脱水管には,硫酸を入れた洗瓶 (c) 及び活性アルミナを詰め
た塔 (d) を用いる。
なお,使用する酸素に硫黄定量を妨害する不純物を含まない場合は,この一部又は全部を省略する
ことができる。
(2) 試料燃焼部 試料を酸素気流中で加熱燃焼させるための部分で,燃焼管及び加熱炉から成る。その入
口は酸素精製部,出口は二酸化硫黄吸収部に連結して使用する。加熱炉には,電気抵抗加熱方式と高
周波誘導加熱方式とがある。
(a) 管状電気抵抗加熱炉 管状電気抵抗加熱炉は,原則として次のものを用いる。
管状電気抵抗加熱炉は,内径約30mm,長さ約300mmで,電気抵抗加熱体を用いて加熱し,電流を
調節して温度を加減し,炉の中央部において長さ約150mmを14001450℃の一定温度に保つことが
できるようにする。
炉内には,長さ約600mm,内径約24mmで14001450℃耐える磁器燃焼管〔JIS R 1307(化学分析
用磁器燃焼管)のCT0又はCT1〕(e) を挿入し(33)(34)燃焼管の出口部は炉壁から4060mm突き出さ
せる。
また,出口部にはテーパーを付けてすり合わせたガラス製キャップ (g) をはめ,ばね (h) で炉壁
に締めつける。
炉の中央部の燃焼管の真上の温度を熱電高温度計で測定する。熱電高温度計の指示値は,一般に
燃焼管内の温度と異なるのでその差を求めておき,必要があれば指示値から燃焼管内の温度を補正
する。
燃焼管と酸素精製部との連結は,すり合わせ又は耐熱性のシリコーンゴム栓を用いる。
(b) 高周波誘導加熱炉 高周波誘導加熱炉は,原則として次のものを用いる。
高周波誘導加熱炉は,石英管(外径3044mm,内径2637mm,長さ200220mm),その外側
に巻いた加熱コイル(高さ3555mm,巻数45回),これに高周波電流を供給する高周波発振機
などから成り,高周波燃焼用磁器るつぼに試料を入れ,このるつぼを加熱コイルのほぼ中央に保持
して電流を通じたとき,試料が燃焼して硫黄が十分に酸化される温度が得られようにする。
酸素の供給にはバイパス回路を設けて,るつぼ受台の動きと連動させるものなどがある。燃焼ガ
ス出口は,燃焼管と一体として硫黄酸化物の凝縮を防止するか,凝縮した場合に除去できるものが
必要である。いずれも試料を完全に燃焼させて試料中の硫黄を酸化し,燃焼管から送り出させる能
力が必要である。
(3) 二酸化硫黄定量部 吸収瓶 (i) には,指定量の吸収液〔8.2.2(1)〕を入れ,管状電気抵抗炉の場合はガ
ラス製キャップ (g),高周波誘導加熱炉の場合は耐熱ゴム管で接続したガラス管を通じて燃焼管と連
結する。
(4) 酸素ボンベ及び減圧弁 試料を燃焼させるための酸素(純度99.5%以上)を供給するボンベには,酸
素の圧力及び流量を調節するために減圧弁を付ける。減圧弁は二段式のものが望ましい。
――――― [JIS G 1328 pdf 21] ―――――
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(5) 流量計 供給する酸素の流量を監視するためのもので,一般には毎分04000ml程度のロータメータ
ーを用いる。あまり高い精度を必要としないので,ほかの適当なものを用いてもよい。
(6) 磁器燃焼ボート及び磁器燃焼ボートカバー(以下,ボート及びカバーという。) 管状電気抵抗加熱炉
に使用するボートは,JIS R 1306(化学分析用磁器燃焼ボート)のCB1又はCB2とする。ボートには,
必要に応じてカバーを使用する。カバーは,JIS R 1306のCBC1とする(33)(34)。
(7) 高周波磁器燃焼るつほ(以下,るつぼという。) 高周波誘導加熱炉に使用するるつぼは,JIS R 1308
(化学分析用高周波燃焼るつぼ)のFC1又はFC2とし(33)(34),受台は,JIS R 1308のFCB1とする(33)(34)。
るつぼには必要に応じてふたをする。ふたは,JIS R 1308のFCC1又はFCC2とする(33)(34)。
(8) 助燃剤 酸素気流中で試料を加熱燃焼させる際に,酸化反応を円滑に進めるため,あらかじめ試料と
混和するか又は試料の上に載せて使用するもので,次の材料を単独又は23種を組み合わせて用いる。
いずれも硫黄含有率ができるだけ低いものが望ましい。高温に加熱することによって硫黄含有率(空
試験値)を下げることができる材料は,あらかじめ空焼きを行う。
(i) 鉄 例えば粒状,1491000
(ii) すず 例えば粒状,2501000
(iii) タングステン 例えば粒状,2501000
注(32) この中の溶液が緑色を帯びてきたときは,新しい溶液と交換する。
(33) 新しい燃焼管を使用する場合は,定量操作の温度で酸素を送入しながら空試験値が安定するま
で空焼きを行う。燃焼管の内壁が酸化鉄などで汚染された場合は,使用前に洗う。汚染が著し
く,その除去が十分でないときは更新する必要がある。
ボート,カバー,るつぼ,ふた及び受台は,あらかじめ空気中又は酸素中で空焼きしたもの
を使用する。この際の空焼き温度は,試料の燃焼温度と同一であることが望ましいが,一般に
不可能である場合が多いので通常は11001200℃で空焼きし,空試験 (8.2.7) を行って補正す
る。一度に多数を空焼きした場合は,冷却した後,グリースなどを塗らないデシケーター中に
保存する。ピンセットなどで扱い,直接手を触れてはならない。長時間保存したものは,空試
験値が高くなっているおそれがあるから使用を避けて再度空焼きを行う。
(34) 燃焼管,ボート,るつぼなどは,JIS R 1306R 1308などに示された耐火度以上のものを用い
てもよい。なお燃焼管,ボート,カバー,るつぼ,ふた及び受台は,使用する装置の指定する
形状及び寸法のものを用いてもよい。
8.2.4 試料はかり取り量及び助燃剤添加量 試料は,1.0gを1mgのけたまではかり取り,助燃剤〔8.2.3(8)〕
を試料の15倍量(35)添加する。ただし,高周波誘導加熱炉を用いる場合は,試料0.50gを1mgのけたま
ではかり取ってもよい。
注(35) 助燃剤の種類及び量は,使用する装置に最も適したものを選ぶ。
8.2.5 予備操作 予備操作は,次の手順によって行う。
(1) 装置 (8.2.3) を気密に連結した後,電源を入れて各部を安定させ,管状電気抵抗加熱炉を使用する場
合は,燃焼管内温度を14001450℃に保ち,高周波誘導加熱炉を使用する場合は,高周波誘導加熱に
関する条件(36)を設定する。
(2) 空試験 (8.2.7) を行って空試験値を安定化させる。
(3) 試料と組成の類似する硫黄含有率既知の試料(37)を用い,8.2.6の手順に従って操作して滴定量を求め,
8.2.7で求めた空試験値を差し引き,次の計算式によって標準溶液1mlの硫黄相当量を求める。
――――― [JIS G 1328 pdf 22] ―――――
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W0 S
f
100
ここに, f : N/100水酸化ナトリウム標準溶液1mlの硫黄相当量 (g)
W0 : 既知試料のはかり取り量 (g)
S : 既知試料中の硫黄含有率 (%)
V : N/100水酸化ナトリウム標準溶液の使用量 (ml)
注(36) 例えば,高周波発振機の陽極電流及び格子電流などを使用する装置の仕様に応じて決められた
条件のことである。
(37) 分析試料と硫黄含有率既知試料の硫黄含有率は,可及的に類似するのがよい。
8.2.6 定量操作 定量操作は,次の手順によって行う。
(1) 管状電気抵抗加熱炉を用いる場合
(a) 吸収液〔8.2.2(1)〕40mlを吸収瓶 (i) に移し,メチルレッド・メチレンブルー混合指示薬35滴を
加えて酸素を毎分700900mlの割合で約5分間送入し,溶液が赤紫色になった場合は,N/100水酸
化ナトリウム標準溶液で正確に中和する。
(b) 乾燥したガラス製キャップ (g) を燃焼管の出口部にはめ,8.2.6(1)(a)で正確に中和した吸収液の入っ
ている吸収瓶 (i) を連結する。
(c) はかり取った試料及び助燃剤 (8.2.4) をボートに移し,ボートの中央部にカバーをかぶせ,燃焼管
(e) の加熱部の中央に挿入して直ちに気密に酸素精製部と連結する。
(d) 吸収液が逆流しない程度に酸素をわずかに流しながら,35分間予熱する。次に毎分200mlの割合
で酸素を送入して試料を燃焼させた後,引き続き酸素を毎分700900mlの割合で送入して燃焼し
たガスを吸収液に導いて吸収させる。燃焼が終了してから約10分後に酸素の送入をやめる。
(e) 挿入棒でボートを管外に引き出し,カバーを外して試料の燃焼状態が完全であるかどうかを調べる。
(f) 吸収瓶 (i) とガラス製キャップ (g) を取り外し(38),キャップを放冷しておき,吸収瓶中の吸収液を
三角フラスコ (300ml) に少量の水で洗い移す。これにメチルレッド・メチレンブルー混合指示薬3
滴を加え,N/10水酸化ナトリウム標準溶液で滴定し,溶液の赤紫色が緑色に変わったならば,先に
保存したキャップの内部をこの溶液の一部で洗い,更に少量の水で洗って両者を先の三角フラスコ
内の溶液に合わせ,引き続いてN/100水酸化ナトリウム標準溶液で滴定し,溶液の赤紫色が緑色に
変わる点を終点とする (V1ml) 。
注(38) キャップ部に酸化鉄などが飛来して付着した場合は,再分析する。
(2) 高周波誘導加熱炉を用いる場合
(a) 吸収液〔8.2.2(1)〕40mlを取って吸収瓶 (i) に移し,メチルレッド・メチレンブルー混合指示薬3
5滴を加えて酸素を毎分700900mlの割合で約5分間送入し,溶液が赤紫色になった場合は,N/100
水酸化ナトリウム標準溶液で正確に中和する。
(b) 燃焼管の出口部に取り付けられたガラス管を吸収瓶の吸収液中に挿入する。
(c) はかり取った試料及び助燃剤 (8.2.4) をるつぼに移し,そのるつぼにふたをして燃焼管の加熱コイ
ルの中心部に挿入して気密に酸素精製部と連結する。
(d) 酸素を毎分1500mlの割合で通じ,高周波スイッチを入れて試料を燃焼させ,発生した二酸化硫黄
などを吸収液に導いて吸収させる。45分後に高周波スイッチを切り,引き続き燃焼管内の二酸化
硫黄などを送り終わるまで約10分間酸素を送入する。
(e) 吸収瓶を取り外した後に酸素の送入をやめ,るつぼを管外に取り出してふたを外し,試料の燃焼状
――――― [JIS G 1328 pdf 23] ―――――
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態が完全であるかどうかを調べる。
(f) 吸収瓶中の吸収液を三角フラスコ (300ml) に少量の水で洗い移す。これにメチルレッド・メチレン
ブルー混合指示薬3滴を加え,N/100水酸化ナトリウム標準溶液で滴定し,溶液の赤紫色が緑色に
変わる点を終点とする (V1ml) 。
8.2.7 空試験 試料のみを入れないボート又はるつぼ(39)を用いて8.2.6の手順に従って操作し,N/100水
酸化ナトリウム標準溶液の滴定量 (V2ml) を求める。
注(39) 高周波誘導加熱炉を用いる場合は,硫黄含有率の低い既知試料(適当な試料がない場合は,純
度の高い鉄を用いてもよい。)を添加し,既知量に相当するN/100水酸化ナトリウム標準溶液量
を差し引く。
8.2.8 計算 試料中の硫黄含有率を次の式によって算出する。
V1 V2 f
硫黄 % 100
W
ここに, V1 : N/100水酸化ナトリウム標準溶液の全滴定量 (ml)
V2 : 空試験におけるN/100水酸化ナトリウム標準溶液の滴定量 (ml)
f : 使用したN/100水酸化ナトリウム標準溶液1ml中の硫黄相当量
(g)
W : 試料はかり取り量 (g)
8.3 導電率法
8.3.1 要旨 試料を酸素気流中で高温に加熱し,硫黄を酸化して二酸化硫黄などとし,これを一定量の硫
酸酸性の過酸化水素水に吸収させて硫酸とし,吸収前後の酸性溶液の導電率の変化を測定する。
8.3.2 試薬 試薬は,次による。
(1) 吸収液N/10 硫酸100mlに過酸化水素水2.5mlを加えて水で5000mlにうすめる。N/10硫酸は,JIS K
8006の2.(6)に準じて調製する。
8.3.3 装置,器具及び材料 装置,器具及び材料は,原則として次のものを用いる。装置の概念図を付図
3に示す。
(1) 醸素精製部 8.2.3(1)に準ずる。ただし,硫黄酸化物の吸収剤にはソーダ石灰又はソーダ石綿を,脱水
剤には過塩素酸マグネシウムを用いる。
(2) 試料燃焼部 8.2.3(2)に準ずる。ただし,管状電気抵抗加熱炉を用いる(40)場合は,燃焼管の入口は,こ
こから過剰の酸素を放出して空気が管内に侵入するのを防ぐようにすれば開放してもよい。この場合
には,一定の割合で燃焼ガスを吸収管内に送り込むための定量ポンプを用いる必要がある。
(3) 燃焼ガス精製部 燃焼ガス中の酸化物ダストを除去するためのもので,石英綿を詰めた収じん管を用
いる。
(4) 二酸化硫黄定量部(図1参照) 測定セルは試料セル,参照セル及び吸収管から成り,それぞれのセ
ルには導電率測定用の電極を封入し,吸収管及びそれぞれのセルに一定量の吸収液〔8.3.2(1)〕を入れ
て恒温槽に浸す。測定セルの吸収管は,燃焼ガス回路に連結する測定回路は,ホーイトストンブリッ
ジ回路,直線化回路などから成り,二酸化硫黄などの吸収によって生じた導電率の変化を,硫黄量に
対応した値として指示計又は記録計に指示又は記録させる。指示計又は記録計は,指定された試料は
かり取り量の場合に,硫黄含有率を直示するものが望ましい。
――――― [JIS G 1328 pdf 24] ―――――
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図1 導電率測定セルの例
(5) 酸素ボンベ及び減圧弁,流量計,磁器燃煙ボート及び磁器燃焼ボートカバー,磁器燃焼るつぼ,助燃
剤
これらについては8.2.3による。
注(40) 燃焼管の位置及び連結は,使用する装置の取扱説明書の指示に従う。
8.3.4 試料はかり取り量及び助燃剤添加量 試料は,使用する装置に最も適した量(通常は0.51.0g)
をはかり取り,その14倍量の助燃剤を添加する(41)。
注(41) 試料はかり取り量,助燃剤の種類,量及び添加方法は,硫黄含有率既知の試料を分析して確認
する。
8.3.5 予備操作 予備操作は,次の手順によって行う。
(1) 装置 (8.3.3) を気密に連結した後,電源を入れて各部を安定させ,管状電気抵抗加熱炉を用いる場合
は,燃焼管内温度を14001450℃に保ち,高周波誘導加熱炉を用いる場合は,高周波誘導加熱に関す
る条件(36)を設定する。
また,導電率測定セルの恒温槽を指定の温度に保つ。
(2) 酸素を使用する装置によって指定された流量(例えば毎分2l)で送りながら試料セル及び参照セルに
一定量の吸収液〔8.3.2(1)〕を入れ,約10分間酸素を送った後,導電率を測定し,3分間その変化がな
いことを確かめる。もし変化があれば,酸素を更に約10分間送入した後に導電率を測定するか,又は
吸収液を新しいものと取り替える。次に指示計又は記録計の零点を調節する。
(3) 試料と組成の類似する硫黄含有率既知の試料(37)を用い,8.3.6の手順に従って操作して指示値を求め,
空試験 (8.3.7) を行って補正し,次の計算式によって指示値1単位当たりの硫黄量を求める(42)。
W0 S
f
A0 B0
ここに, f : 指示値1単位当たりの硫黄量 (g)
W0 : 既知試料のはかり取り量 (g)
S : 既知試料の硫黄含有率 (%)
A0 : 本試験における指示値
B0 : 空試験における指示値
注(42) 市販の装置には,試料はかり取り量及び空試験値を補正し,硫黄含有率を直示するものがある。
――――― [JIS G 1328 pdf 25] ―――――
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JIS G 1328:1982の国際規格 ICS 分類一覧
JIS G 1328:1982の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISG1301:2016
- フェロアロイ―分析方法通則
- JISK8006:1961
- 試薬の含量試験中滴定に関する基本事項
- JISR1306:1987
- 化学分析用磁器燃焼ボート
- JISR1307:1995
- 化学分析用磁器燃焼管
- JISR1308:1980
- 化学分析用高周波燃焼るつぼ
- JISZ2615:2015
- 金属材料の炭素定量方法通則