JIS H 1364:2002 アルミニウム及びアルミニウム合金中のビスマス定量方法

H 1364 : 2002

まえがき

  この規格は,工業標準化法第14条によって準用する第12条第1項の規定に基づき,社団法人日本アル
ミニウム協会 (JAA) /財団法人日本規格協会 (JSA) から,工業標準原案を具して日本工業規格(日本産業規格)を改正す
べきとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業規格(日本産業規格)である。
これによって,JIS H 1364 : 1971は改正され,改正されたJIS H 1364のうちビスマス定量方法は,この規
格に置き換えられる。
  JIS H 1364 : 1971では,ビスマスの定量方法のほか鉛の定量方法も同一規格として規定していたが,今
回の見直しで,それぞれ個別規格とし次の規格とした。
  JIS H 1364 アルミニウム及びアルミニウム合金中のビスマス定量方法
  JIS H 1366 アルミニウム及びアルミニウム合金中の鉛定量方法

(pdf 一覧ページ番号 )

――――― [JIS H 1364 pdf 1] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                            H 1364 : 2002

アルミニウム及びアルミニウム合金中のビスマス定量方法

Methods for determination of bismuth in aluminium and aluminium alloys

1. 適用範囲 この規格は,アルミニウム及びアルミニウム合金中のビスマス定量方法について規定する。
2. 引用規格 次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す
る。これらの引用規格は,その最新版(追補を含む。)を適用する。
    JIS H 1306 アルミニウム及びアルミニウム合金の原子吸光分析方法
    JIS H 1307 アルミニウム及びアルミニウム合金の誘導結合プラズマ発光分光分析方法
    JIS H 1351 アルミニウム及びアルミニウム合金の分析方法通則
    JIS P 3801 ろ紙(化学分析用)
3. 一般事項 分析方法に共通な一般事項は,JIS H 1351の規定による。
4. 定量方法の区分 ビスマスの定量方法は,次のいずれかによる。
a) 電解分離エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム滴定法 この方法は,ビスマス含有率0.1%
    (m/m) 以上1.0% (m/m) 以下の試料に適用する。
b) チオ尿素吸光光度法 この方法は,ビスマス含有率0.1% (m/m) 以上1.0% (m/m) 以下の試料に適用す
    る。
c) 臭化物・メチルトリオクチルアンモニウムブロミド抽出原子吸光分析方法 この方法は,ビスマス含
    有率0.003% (m/m) 以上0.1% (m/m) 以下の試料に適用する。
d) 原子吸光分析方法 この方法は,ビスマス含有率0.1% (m/m) 以上1.0% (m/m) 以下の試料に適用する。
e) 誘導結合プラズマ発光分光分析方法 この方法は,ビスマス含有率0.01% (m/m) 以上1.0% (m/m) 以
    下の試料に適用する。
5. 電解分離エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム滴定法
5.1   要旨 試料を水酸化ナトリウム溶液で分解した後,硝酸を加えて酸性とする。白金電極を用いて電
解を行って陽極と陰極に析出したビスマス,鉛,銅などを硝酸で分解した後,溶液の酸濃度を調節する。
その溶液の一定量を分取し,キシレノールオレンジ(以下,XOという。)を指示薬としてエチレンジアミ
ン四酢酸二水素二ナトリウム(以下,EDTA2Naという。)標準溶液で滴定する。
5.2   試薬 試薬は,次による。
a) 硝酸

――――― [JIS H 1364 pdf 2] ―――――

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H 1364 : 2002
b) 硝酸 (1+1)
c) 水酸化ナトリウム溶液 水酸化ナトリウム200gを水に溶解し,水で1 000mlにする。この溶液は,ポ
    リエチレン瓶に保存し,その上澄み液を使用する。
d) 過酸化水素 (1+9)
e) 0.01mol/L EDTA2Na標準溶液 エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム二水和物3.72gを水に溶
    解し,水で正確に1 000mlに薄め,ポリエチレン瓶に保存する。
      この溶液のビスマス相当量は,次の手順によって求める。
      ビスマス[99.9% (m/m) 以上]1.000gをはかり取ってビーカー (200ml) に移し入れ,時計皿で覆い,
    硝酸 (1+1) 30ml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って時計皿を取り除き,溶液を500ml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。この溶液から正確に20mlをビーカー (300ml) に取り,水で約100mlに薄めた後,
    以下,5.5.2の手順に従って操作し,0.01mol/L EDTA2Na標準溶液で滴定してビスマス相当量を,次の
    式によって求める。
                               .004
                         fBi =
                             V1−V2
                      ここに,     fBi :  0.01mol/L EDTA2Na標準溶液1mlのビスマス相当量 (g)
                                 0.04 :  標準ビスマス溶液20ml中のビスマス量 (g)
                                  V1 :  0.01mol/L EDTA2Na標準溶液の使用量 (ml)
                                  V2 :  空試験における0.01mol/L EDTA2Na標準溶液使用量 (ml)
f)  XO溶液 キシレノールオレンジ0.1gを水に溶解し,水で100mlとする。
5.3   器具 器具は,次による。
a) 円筒状白金電極 円筒状白金電極は,陽極及び陰極とも付図1に規定するものを使用する。
b) 半円形時計皿 半円形時計皿は,付図2に準じる形状のものを使用する。
5.4   試料はかり取り量 試料はかり取り量は,2.50gとし,1mgのけたまではかる。
5.5   操作 操作は,次の手順に従って行う。
5.5.1  試料溶液の調製
a) 試料をはかり取って,ビーカー (300ml) に移し入れる。
b) 時計皿で覆い,水酸化ナトリウム溶液 [5.2c)   ] 40mlを加えて分解し,反応が穏やかになったら時計皿
    の下面及びビーカーの内壁を水で洗浄し,加熱して完全に分解する。
c) 温水で約100mlに薄め,硝酸45mlを加えて酸性とし,穏やかに加熱して窒素酸化物を追い出す。
d) 室温まで冷却した後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗浄した後,時計皿を取り除き,水を
    加えて約200mlとする。
e)   )で得た試料溶液中に陽極及び陰極として二つの円筒状白金電極を挿入する。
f)  半円形時計皿でビーカーを覆い,磁気かくはん器で穏やかにかくはんしながら,液温1530℃で0.04
    0.05kA/m2の電流密度で約4時間電解する。
g) 半円形時計皿の下面,ビーカーの内壁及び電極の柄の液面上に露出した部分を水で洗浄し,その洗液
    によって液面を約5mm上昇させ,更に30分間電解を続け,陰極の柄の新しく電解液中に入った部分
    に析出物がないことを確かめる(1)。
h) 半円形時計皿を取り除き,電流を通したまま洗瓶を用いて水洗しながら陽極及び陰極を引き上げる。

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                                                                                   H 1364 : 2002
    手早く水を約250ml入れたビーカー中に浸して洗浄し,陽極及び陰極を取り外す。ここで電源を切る。
i)  陽極及び陰極を別のビーカー (300ml) に移し入れ,硝酸 (1+1) 15mlを加え,加熱して電極表面に析
    出したビスマス,鉛,銅などを溶解した後(2),電極を水で十分に洗浄して取り除く。
j)  この溶液を加熱して水分を蒸発し乾固する。常温まで放冷した後,硝酸 (1+1) 5mlを加えて塩類を溶
    解し,水を用いて250mlの全量フラスコに移し入れ,水で標線まで薄める。
    注(1) この際,陰極に銅の析出が認められる場合があるが,鉛及びビスマスは完全に析出している。
      (2) ビーカーを傾け,電極を回転させて析出物を溶解する。
            なお,析出物が溶解しにくい場合は,過酸化水素 (1+9) を数滴加える。
5.5.2  滴定 5.5.1j)で得た溶液から正確に100mlをコニカルビーカー (300ml) に分取し(3),XO溶液
[5.2f)   ] 0.5mlを加えてよく振り混ぜ,0.01mol/L EDTA2Na標準溶液 [5.2e)   ] で滴定し,溶液の色が赤紫から
黄色に変わった点を終点とする。
    注(3) 滴定の際の酸濃度は,溶液100m1中,硝酸 (1+1) 0.54.0ml (pH 1.50.7) とする。
5.6   空試験 試料を用いないで5.5の手順に従って,試料と同じ操作を試料と並行して行う。
5.7   計算 試料中のビスマス含有率を,次の式で算出する。
                             (V1−V2 )   fBi
                         Bi=             100
                                  100
                               m
                                   250
                      ここに, Bi :  試料中のビスマス含有率 [% (m/m)   ]
                                V1 :  分取した試料溶液の滴定に用いた0.01mol/LE DTA2Na標準溶
                                      液の使用量(ml)
                                V2 :  分取した空試験液の滴定に用いた0.01mol/LE DTA2Na標準溶
                                      液の使用量(ml)
                                fBi :  0.01mol/L EDTA2Na標準溶液1mlのビスマス相当量 (g)
                                 m :  試料はかり取り量 (g)
6. チオ尿素吸光光度法
6.1   要旨 試料を水酸化ナトリウム溶液で分解し,シアン化カリウムを加えた後,硫化ナトリウムを加
えてビスマスなどの硫化物を沈殿させる。沈殿をろ過して分離した後,残さを硝酸で分解する。この溶液
の一部を分取して酸濃度を調節し,チオ尿素を加えて呈色させ,光度計を用いて吸光度を測定する。
6.2   試薬 試薬は,次による。
a) 硝酸 (1+1,1+2)
b) 水酸化ナトリウム 5.2c)による。
c) 過酸化水素 (1+9)
d) シアン化カリウム (20g/100ml)
e) 硫化ナトリウム溶液 水酸化ナトリウム25gと硫化ナトリウム25gとを水に溶解し,水で液量を500ml
    とする。この溶液は,ポリエチレン瓶に入れ,冷暗所に保管する。
f)  チオ尿素溶液 (10g/100ml)
g) 標準ビスマス溶液 (50     最     椀一           ‰    スマス[99.9% (m/m) 以上]0.500gをはかり取ってビー
    (200ml) に移し入れ,時計皿で覆い,硝酸 (1+1) 15ml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って時計皿を取り除き,溶液を500ml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 (1.00mgBi/ml) とする。この原液を使用の

――――― [JIS H 1364 pdf 4] ―――――

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H 1364 : 2002
    都度,必要量だけ水で正しく20倍に薄めて標準ビスマス溶液とする。
6.3   試料はかり取り量 試料はかり取り量は,1.00gとし,1mgのけたまではかる。
6.4   操作 操作は,次の手順に従って行う。
6.4.1  試料溶液の調製
a) 試料をはかり取ってコニカルビーカー (300ml) に移し入れる。
b) 時計皿で覆い,水酸化ナトリウム溶液 [6.2b)   ] 20mlを少量ずつ加えて分解する。反応が穏やかになっ
    た後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗浄し,加熱して完全に分解する。
c) 温水で200mlに薄め,シアン化カリウム20mlを加える。溶液をかき混ぜながら,硫化ナトリウム溶
    液 [6.2e)   ] 5mlを滴加して硫化物を沈殿させる。加熱して23分間煮沸した後,静置して沈殿を沈降
    させる。時計皿の下面を水で洗浄して時計皿を取り除く。
d) 沈殿は,JIS P 3801に規定したろ紙(5種B)を用いてろ過し,温水で十分に洗浄した後,温水を用い
    て元のビーカーに洗い入れる。ビーカーを漏斗下に受け,ろ紙に付着した沈殿は温硝酸 (1+2) を注
    いで溶解し,ろ紙を温水で洗浄する。
e) 溶液を加熱して沈殿を完全に溶解した後(4),更に加熱を続け,わずかに湿りが残る程度まで蒸発乾固
    する。室温まで放冷した後,硝酸 (1+1) 10mlと過酸化水素 (1+9) 数滴とを加え,静かに煮沸して塩
    類を溶解するとともに過剰の過酸化水素を分解する(5)。
f)  常温まで冷却した後,水を用いて100mlの全量フラスコに移し入れ,水で標線まで薄める。
    注(4) 沈殿が分解しにくいときは,硝酸 (1+1) を更に少量追加する。
      (5) この際,硫黄などの沈殿を認めたときには,JIS P 3801に規定したろ紙(5種B)を用いてろ過
          し,温水で洗浄する。
6.4.2  呈色 呈色は,次の手順に従って行う。
a) 6.4.1f)で得た溶液10mlを50mlの全量フラスコに正しく取り,硝酸 (1+1) 2mlを加えた後,水で約30ml
    に薄める。
b) 次にチオ尿素溶液10mlを加え,水で標線まで薄め,よく振り混ぜてビスマスを呈色させる。
6.4.3  吸光度の測定 6.4.2b)で得た溶液の一部を光度計の吸収セル (10mm) に取り,水を対照液として
波長430nm付一近の吸光度を測定する。
6.5   空試験 試薬だけを用いて,6.4の手順に従って試料と同じ操作を試料と並行して行う。
6.6   検量線の作成 数個の50mlの全量フラスコに標準ビスマス溶液 [6.2g)   ] 020ml(ビスマスとして0
1 000     柿     を段階的に取り,硝酸 (1+1) 3mlを加えた後,水で30mlに薄める。以下,6.4.2b)6.4.3の手
順に従って試料と同じ操作を試料と並行して行い,得た吸光度とビスマス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。
6.7   計算 6.4.3で得た吸光度から6.5で得られた吸光度を差し引いた吸光度と6.6で作成した検量線とか
らビスマス量を求め,試料中のビスマス含有率を,次の式によって算出する。
                               A
                         Bi=   10   100
                             m
                                100
                      ここに, Bi :  試料中のビスマス含有率 [% (m/m)   ]
                                 A :  分取した試料溶液中のビスマス検出量 (g)
                                m :  試料はかり取り量 (g)

――――― [JIS H 1364 pdf 5] ―――――

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