JIS H 1339:2010 マグネシウム及びマグネシウム合金中のベリリウム定量方法 | ページ 2

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H 1339 : 2010

7 ICP発光分光分析法(B法)

7.1 要旨

  マグネシウム合金試料を硝酸で分解した後,溶液をICP発光分光分析装置のアルゴンプラズマ中に噴霧
し,その発光強度を測定する。

7.2 試薬

  試薬は,次による。
7.2.1  塩酸(1+1)
7.2.2  硝酸(1+1)
7.2.3  硫酸(1+1)
7.2.4  マグネシウム溶液(Mg : 40 mg/mL) マグネシウム溶液の調製は,6.2.3による。
7.2.5  アルミニウム溶液(Al : 10 mg/mL) アルミニウム[99.99 %(質量分率)以上]2.0 gをはかりと
ってビーカー(300 mL)に移し入れ,時計皿で覆い,水10 mLを加えた後,塩酸(1+1)10 mL及び硝酸
(1+1)50 mLをあらかじめ混合した溶液を少量ずつ加えて分解し,反応が穏やかになった後,加熱して
完全に分解する。常温まで冷却した後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗って時計皿を取り除き,
200 mLの全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線まで薄める。
7.2.6  亜鉛溶液(Zn : 5.0 mg/mL) 亜鉛[99.99 %(質量分率)以上]1.0 gをはかりとってビーカー(300
mL)に移し入れ,時計皿で覆い,水10 mLを加えた後,硝酸(1+1)25 mLを数回に分けて加え,亜鉛を
分解する。反応が穏やかになった後,加熱して完全に分解する。常温まで冷却した後,時計皿の下面及び
ビーカーの内壁を水で洗って時計皿を取り除き,200 mLの全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線
まで薄める。
7.2.7  マンガン溶液(Mn : 2.0 mg/mL) マンガン[99.95 %(質量分率)以上]0.50 gをはかりとって
ビーカー(300 mL)に移し入れ,時計皿で覆い,水10 mLを加えた後,硝酸(1+1)25 mLを少量ずつ加
えて加熱し完全に分解する。常温まで冷却した後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗って時計皿
を取り除き,250 mLの全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線まで薄める。
7.2.8  カルシウム溶液(Ca : 1.0 mg/mL) 炭酸カルシウム[99.99 %(質量分率)以上]0.499 gをはか
りとってビーカー(300 mL)に移し入れ,時計皿で覆い,水10 mLを加えた後,硝酸(1+1)10 mLを少
量ずつ加えて加熱し完全に分解する。常温まで冷却した後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗っ
て時計皿を取り除き,200 mLの全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線まで薄める。
7.2.9  銅溶液(Cu : 1.0 mg/mL) 銅[99.99 %(質量分率)以上]0.20 gをはかりとってビーカー(300 mL)
に移し入れ,時計皿で覆い,水10 mLを加えた後,硝酸(1+1)10 mLを加える。穏やかに加熱して分解
する。常温まで冷却した後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗って時計皿を取り除き,200 mLの
全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線まで薄める。
7.2.10 銀溶液(Ag : 4.0 mg/mL) 銀[99.9 %(質量分率)以上]0.80 gをはかりとってビーカー(300 mL)
に移し入れ,時計皿で覆い,水10 mLを加えた後,硝酸(1+1)15 mLを加える。穏やかに加熱して分解
する。常温まで冷却した後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗って時計皿を取り除き,200 mLの
全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線まで薄める。
7.2.11 ジルコニウム溶液(Zr : 1.0 mg/mL) あらかじめ強熱して恒量にした酸化ジルコニウム[99.9 %
(質量分率)以上]0.338 gをはかりとってビーカー(200 mL)に移し入れ,時計皿で覆い,硫酸10 mL
と硫酸アンモニウム10 gとを加えて完全に分解するまで加熱する。常温まで冷却した後,硝酸(1+1)15
mLを加え,水で液量を約100 mLとする。時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗って時計皿を取り除

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き,250 mLの全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線まで薄める。
7.2.12 ストロンチウム溶液(Sr : 1.0 mg/mL) 炭酸ストロンチウム[99.99 %(質量分率)以上]0.337 g
をはかりとってビーカー(300 mL)に移し入れ,時計皿で覆い,水10 mLを加えた後,硝酸(1+1)10 mL
を少量ずつ加えて加熱し完全に分解する。常温まで冷却した後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で
洗って時計皿を取り除き,200 mLの全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線まで薄める。
7.2.13 リチウム溶液(Li : 1.0 mg/mL) 硝酸リチウム[99.9 %(質量分率)以上]1.99 gをはかりとっ
てビーカー(300 mL)に移し入れ,時計皿で覆い,水10 mLを加えた後,硝酸(1+1)10 mLを少量ずつ
加えて加熱し完全に分解する。常温まで冷却した後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗って時計
皿を取り除き,200 mLの全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線まで薄める。
7.2.14 その他の元素溶液 試料中に,アルミニウム,亜鉛,マンガン,カルシウム,銅,銀,ジルコニウ
ム,ストロンチウム及びリチウム以外の化学成分として,0.25 %(質量分率)以上含まれている元素(け
い素及び希土類元素を除く。)がある場合は,当該元素の高純度品を用いて,当該元素の濃度が1 mg/mL
の硝酸酸性溶液を調製する。
7.2.15 ベリリウム標準液(Be : 5.0 μg/mL) ベリリウム標準液の調製は,6.2.4による。

7.3 分析試料はかりとり量

  分析試料はかりとり量は,1.00 gとし,1 mgのけたまではかる。

7.4 操作

7.4.1  試料溶液の調製
  試料溶液の調製は,次の手順による。
a) 試料をはかりとってビーカー(300 mL)に移し入れ,時計皿で覆い,水10 mL及び硝酸(1+1)約1
    mLを加えて分解し,反応が穏やかになるまで放置する。
b) 溶液に硝酸(1+1)16 mLを約2 mLずつ徐々に加えて分解し,反応が穏やかになるまで放置した後,
    約180 ℃のホットプレート上で1015分間加熱して,試料を完全に分解する。
c) 常温まで冷却した後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗って時計皿を取り除き,不溶解物が
    ある場合はろ過した上で,50 mLの全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線まで薄める。ジル
    コニウムを含む試料の場合は,硫酸(1+1)0.4mLを加えた後,水で標線まで薄める。
7.4.2  発光強度の測定
  7.4.1 c)で得た溶液の一部をICP発光分光装置のアルゴンプラズマ中に噴霧し,波長II(イオン線)313.042
nm若しくは313.107 nm又は波長I(原子線)234.861 nmにおけるベリリウムの発光強度を測定する。

7.5 空試験

  マグネシウム溶液(7.2.4),アルミニウム溶液(7.2.5),亜鉛溶液(7.2.6),マンガン溶液(7.2.7),カル
シウム溶液(7.2.8),銅溶液(7.2.9),銀溶液(7.2.10),ジルコニウム溶液(7.2.11),ストロンチウム溶液
(7.2.12),リチウム溶液(7.2.13)及びその他の元素溶液(7.2.14)を,ビーカー(300 mL)に主成分濃度
が試料と同一になるように加える。次に,7.4.1 b)7.4.2の手順に従って試料と同じ操作を試料と並行して
行う。

7.6 検量線の作成

  検量線の作成は,次の手順による。
a) 3個の50 mLの全量フラスコのそれぞれに,マグネシウム溶液(7.2.4),アルミニウム溶液(7.2.5),
    亜鉛溶液(7.2.6),マンガン溶液(7.2.7),カルシウム溶液(7.2.8),銅溶液(7.2.9),銀溶液(7.2.10),
    ジルコニウム溶液(7.2.11),ストロンチウム溶液(7.2.12),リチウム溶液(7.2.13)及びその他の元素

――――― [JIS H 1339 pdf 7] ―――――

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    溶液(7.2.14)を,マグネシウム,アルミニウム,亜鉛,マンガン,カルシウム,銅,銀,ジルコニウ
    ム,ストロンチウム,リチウム及びその他の元素の量が7.3ではかりとった試料中に含まれる量と同
    じになるようにとり,硝酸(1+1)1.9 mLを加えた後,ベリリウム標準液(7.2.15)を段階的に0 mL,
    1.0 mL及び2.0 mL(ベリリウム量として,0 μg,5 μg及び10 μg)を加え,水で標線まで薄める。
b) 溶液の一部を,ICP発光分光分析装置のアルゴンプラズマ中に噴霧し,波長II(イオン線)313.042 nm
    若しくは313.107 nm又は波長I(原子線)234.861 nmにおけるベリリウムの発光強度を試料溶液と並
    行して測定し,発光強度とベリリウム標準液(7.2.15)として加えたベリリウム量との関係線を作成し,
    その関係線を,原点を通るように平行移動して検量線とする。

7.7 計算

  7.4.2及び7.5で得た発光強度と7.6で作成した検量線とからベリリウム量を求め,試料中のベリリウム
含有率を,式(2)によって算出する。
                             A1  A2
                         Be         100   (2)
                               m
                      ここに,      Be :  試料中のベリリウム含有率[%(質量分率)]
                                    A1 :  試料溶液中のベリリウム検出量(g)
                                    A2 :  空試験液中のベリリウム検出量(g)
                                     m :  試料はかりとり量(g)

8 原子吸光法

8.1 要旨

  マグネシウム合金試料を塩酸と過酸化水素とで分解した後,原子吸光光度計を用いてベリリウムの吸光
度を測定する。

8.2 試薬

  試薬は,次による。
8.2.1  塩酸(1+1)
8.2.2  過酸化水素
8.2.3  ベリリウム標準液(Be : 5 μg/mL) ベリリウム[99.5 %(質量分率)以上]0.125 gをはかりとっ
てビーカー(300 mL)に移し入れ,時計皿で覆い,塩酸(1+1)50 mLを加え,穏やかに加熱して分解す
る。常温まで冷却した後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗浄して時計皿を取り除き,500 mLの
全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線まで薄めて原液(Be : 250 μg/mL)とする。この原液を使
用の都度,5.0 mLを250 mLの全量フラスコに移し入れ,塩酸(1+1)20 mLを加えた後,水で標線まで
薄めてベリリウム標準液とする。
8.2.4  硫酸(1+1)

8.3 分析試料はかりとり量

  分析試料はかりとり量は,1.00 gとし,1 mgのけたまではかる。

8.4 操作

8.4.1  試料溶液の調製
  試料溶液の調製は,次の手順による。
a) 試料をはかりとってビーカー(300 mL)に移し入れ,時計皿で覆い,水10 mL及び塩酸(1+1)約1
    mLを加えて分解し,反応が穏やかになるまで放置する。

――――― [JIS H 1339 pdf 8] ―――――

                                                                                              7
                                                                                   H 1339 : 2010
b) 溶液に塩酸(1+1)29 mLを徐々に加えて分解し,反応が穏やかになったら過酸化水素1 mLを加え,
    約120 ℃のホットプレート上で1015分間加熱して,試料を完全に分解する。
c) 常温まで冷却した後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗って時計皿を取り除き,未分解残さ
    がある場合はろ紙(5種B)でろ過した後,水で洗浄する。ろ液及び洗液は,100 mLの全量フラスコ
    に受け,水で標線まで薄める。ジルコニウムを含む試料の場合は,硫酸(1+1)0.4 mLを加えた後,
    水で標線まで薄める。
8.4.2  吸光度の測定
  8.4.1 c)で得た溶液の一部を原子吸光光度計のアセチレン・一酸化二窒素フレーム中に噴霧し,ベリリウ
ムの中空陰極ランプを光源として,波長234.8 nmにおける吸光度を測定する。
  なお,連続スペクトル光源補正方式,ゼーマン分裂補正方式,非共鳴近接線補正方式又は自己反転補正
方式のいずれかによるバックグラウンド補正を行って吸光度を補正する。連続スペクトル光源補正方式に
おいては,光源に重水素ランプを用い,中空陰極ランプを光源とした場合と同一条件で吸光度を測定し,
その値を光源に中空陰極ランプを用いた場合の吸光度から差し引いた値を試料の吸光度とする。

8.5 空試験

  空試験は,次の操作によって求める。
  マグネシウム溶液(7.2.4),アルミニウム溶液(7.2.5),亜鉛溶液(7.2.6),マンガン溶液(7.2.7),カル
シウム溶液(7.2.8),銅溶液(7.2.9),銀溶液(7.2.10),ジルコニウム溶液(7.2.11),ストロンチウム溶液
(7.2.12),リチウム溶液(7.2.13)及びその他の元素溶液(7.2.14)を,ビーカー(300 mL)に主成分濃度
が試料と同一になるように加える。次に,8.4.1 b)8.4.2の手順に従って試料と同じ操作を試料と並行して
行う。

8.6 検量線の作成

  検量線の作成は,次の手順による。
a) 3個の50 mLの全量フラスコのそれぞれにマグネシウム溶液(7.2.4),アルミニウム溶液(7.2.5),亜
    鉛溶液(7.2.6),マンガン溶液(7.2.7),カルシウム溶液(7.2.8),銅溶液(7.2.9),銀溶液(7.2.10),
    ジルコニウム溶液(7.2.11),ストロンチウム溶液(7.2.12),リチウム溶液(7.2.13)及びその他の元素
    溶液(7.2.14)を,マグネシウム,アルミニウム,亜鉛,マンガン,カルシウム,銅,銀,ジルコニウ
    ム,ストロンチウム,リチウム及びその他の元素の量が8.3ではかりとった試料中に含まれる量と同
    じになるようにとり,塩酸(1+1)6 mLを加える。ベリリウム標準液(7.2.15)を段階的に0 mL,5.0
    mL及び10 mL(ベリリウム量として,0 μg,25 μg及び50 μg)を加え,水で標線まで薄める。
b) 溶液の一部を,原子吸光光度計のアセチレン・一酸化二窒素フレーム中に噴霧し,ベリリウムの中空
    陰極ランプを光源として,波長234.8 nmにおける吸光度を測定する。8.4.2の手順に従ってバックグ
    ラウンド補正を行い,補正後の吸光度とベリリウム標準液(8.2.3)として加えたベリリウム量との関
    係線を作成し,その関係線を,原点を通るように平行移動して検量線とする。

8.7 計算

  8.4.2及び8.5で得た吸光度と8.6で作成した検量線とからベリリウム量を求め,試料中のベリリウム含
有率を,式(3)によって算出する。
                             A1  A2
                         Be         100   (3)
                               m
                      ここに,      Be :  試料中のベリリウム含有率[%(質量分率)]
                                    A1 :  試料溶液中のベリリウム検出量(g)

――――― [JIS H 1339 pdf 9] ―――――

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H 1339 : 2010
                                    A2 :  空試験液中のベリリウム検出量(g)
                                    m :  試料はかりとり量(g)