JIS H 1618:2012 チタン及びチタン合金―けい素定量方法 | ページ 2

4
H 1618 : 2012

7.4 操作

7.4.1  試料溶液の調製
  試料溶液の調製は,次のいずれかによる。
a) バナジウム0.5 %(質量分率)未満及びクロム2 %(質量分率)未満を含有する試料の場合 試料を
    はかりとってポリエチレン製ビーカー(200 mL)に移し入れ,水約40 mL及びふっ化水素酸(1+1)
    3 mLを加えた後,ポリエチレン製時計皿で覆い,水浴上で加熱して分解する。
b) バナジウム0.5 %(質量分率)以上又はクロム2 %(質量分率)以上を含有する試料の場合 試料を
    2個はかりとってポリエチレン製ビーカー(200 mL)に移し入れ,水約40 mL及びふっ化水素酸
    (1+1)3 mLを加えた後,ポリエチレン製時計皿で覆い,水浴上で加熱して分解する。
7.4.2  チタンの分離
  7.4.1で得た溶液に水約100 mL及びほう酸5 gを加えて振り混ぜ,過マンガン酸カリウム溶液を滴加し
て溶液が微紅色を呈してから更に過剰に1,2滴加え,ときどき振り混ぜながら沸騰水浴中で約90分間加
熱してチタンを完全に加水分解させる。室温まで冷却した後,時計皿の下面を少量の水で洗って時計皿を
取り除く。ろ紙パルプを入れたろ紙(5種B)及びポリエチレン製漏斗を用いて溶液を別のポリエチレン
製ビーカー(500 mL)にろ過し,ろ紙及び沈殿を水で十分に洗浄する。
7.4.3  呈色
  呈色は,次のいずれかによる。
a) バナジウム0.5 %(質量分率)未満及びクロム2 %(質量分率)未満を含有する試料の場合 7.4.2で
    得た溶液のpHが0.81.5の範囲にあることを確認する。pHが0.8以下の場合には,アンモニア水
    (1+1)を用いて0.81.5に調節する。また,pHが1.5以上の場合には,塩酸(1+1)を用いて0.8
    1.5に調節する。七モリブデン酸六アンモニウム溶液(7.2.7)5 mLを加えてよく振り混ぜ,2030 ℃
    で約15分間放置する。L(+)-酒石酸溶液5 mLを加えて振り混ぜ,次に還元試薬溶液(7.2.9)3 mLを
    加えてよく振り混ぜた後,溶液を250 mLの全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線までうす
    め,2030 ℃で約15分間放置する。
b) バナジウム0.5 %(質量分率)以上又はクロム2 %(質量分率)以上を含有する試料の場合
  1) 7.4.2で得た溶液のpHが0.81.5の範囲にあることを確認する。pHが0.8以下の場合には,アンモ
      ニア水(1+1)を用いて0.81.5に調節する。また,pHが1.5以上の場合には,塩酸(1+1)を用
      いて0.81.5に調節する。2個の試料溶液の一方には七モリブデン酸六アンモニウム溶液(7.2.7)
      5 mLを加えてよく振り混ぜ,2030 ℃で約15分間放置する。L(+)-酒石酸溶液5 mLを加えて振
      り混ぜ,次に還元試薬溶液(7.2.9)3 mLを加えてよく振り混ぜた後,溶液を250 mLの全量フラス
      コに水を用いて移し入れ,水で標線までうすめ,2030 ℃で約15分間放置する。
  2) 1)で得た溶液及び残りの1個の試料溶液にL(+)-酒石酸溶液5 mLを加えて振り混ぜ,次に還元試薬
      溶液(7.2.9)3 mLを加えてよく振り混ぜた後,溶液を250 mLの全量フラスコに水を用いて移し入
      れ,水で標線までうすめ,2030 ℃で約15分間放置する。
7.4.4  吸光度の測定
  吸光度の測定は,次のいずれかによる。
a) バナジウム0.5 %(質量分率)未満及びクロム2 %(質量分率)未満を含有する試料の場合 7.4.3で
    得た溶液の一部を分光光度計の吸収セル(10 mm)に取り,水を対照液として,けい素含有率が0.05 %
    (質量分率)未満の場合には,波長810 nm付近の,けい素含有率が0.05 %(質量分率)以上の場合
    には,波長650 nm付近の吸光度を測定する。

――――― [JIS H 1618 pdf 6] ―――――

                                                                                              5
                                                                                   H 1618 : 2012
b) バナジウム0.5 %(質量分率)以上又はクロム2 %(質量分率)以上を含有する試料の場合 7.4.3で
    得た2個の試料溶液の一部を分光光度計の吸収セル(10 mm)に取り,水を対照液として,けい素含
    有率が0.05 %(質量分率)未満の場合には,波長810 nm付近の,けい素含有率が0.05 %(質量分率)
    以上の場合には,波長650 nm付近の吸光度を測定して,七モリブデン酸六アンモニウム溶液(7.2.7)
    を添加した試料溶液の吸光度から七モリブデン酸六アンモニウム溶液(7.2.7)を添加しない試料溶液
    の吸光度を差し引いて,試料溶液の吸光度とする。

7.5 空試験

  7.6の検量線の作成操作において,けい素標準液を添加しない溶液を空試験液とし,その吸光度を空試験
液の吸光度とする。

7.6 検量線の作成

  検量線の作成は,次のいずれかによる。
a) 試料中のけい素含有率が0.05 %(質量分率)未満の場合 数個のポリエチレン製ビーカー(200 mL)
    を準備し,それぞれにチタン(7.2.5)0.50 gずつをはかりとって移し入れ,けい素標準液B(7.2.11)
    025.0 mL(けい素として0250 μg)を段階的に加え,水で液量を約40 mLとした後,ふっ化水素
    酸(1+1)3 mLを加える。次に,ポリエチレン製時計皿で覆い,水浴上で加熱して分解する。以下,
    試料と併行して7.4.27.4.4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,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。
b) 試料中のけい素含有率が0.05 %(質量分率)以上の場合 数個のポリエチレン製ビーカー(200 mL)
    を準備し,それぞれにチタン(7.2.5)0.50 gずつをはかりとって移し入れ,けい素標準液A(7.2.10)
    08.0 mL(けい素として0800 μg)を段階的に加え,水で液量を約40 mLとした後,ふっ化水素酸
    (1+1)3 mLを加える。次に,ポリエチレン製時計皿で覆い,水浴上で加熱して分解する。以下,試
    料と併行して7.4.27.4.4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,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

  7.4.4及び7.5で得た吸光度と,7.6で作成した検量線とからけい素量を求め,試料中のけい素含有率を次
の式によって算出する。
                             A1  A2  A3
                         Si
                                 m
                      ここに,         Si :  試料中のけい素含有率[%(質量分率)]
                                       A1 :  試料溶液中のけい素検出量(g)
                                       A2 :  空試験液中のけい素検出量(g)
                                       A3 :  7.6 a)ではかりとったチタン(7.2.5)0.50 g中に
                                             含まれるけい素量(g)
                                       m :  試料はかりとり量(g)

7.8 許容差

  許容差は,表1による。

――――― [JIS H 1618 pdf 7] ―――――

6
H 1618 : 2012
                                          表1−許容差
                                                                     単位 %(質量分率)
          けい素含有率           室内再現許容差                  室間再現許容差
             0.010             f(n)×[0.001 04]            f(n)×[0.002 60]
           許容差計算式中のf(n)の値は,JIS Z 8402-6の表1(許容範囲の係数)による。nの値は,室
         内再現許容差の場合は同一分析室内における分析回数,室間再現許容差の場合は分析に関与した
         分析室数である。

8 四ふっ化けい素気化分離モリブドけい酸青吸光光度法

8.1 要旨

  試料をふっ化水素酸と硝酸とで分解し,硫酸を添加した後,窒素を通気してけい素を四ふっ化けい素と
して気化分離し,ほう酸に吸収させる。七モリブデン酸六アンモニウムを加え,けい素をモリブドけい酸
とした後,しゅう酸及びL(+)-アスコルビン酸を加えてモリブドけい酸青を生成させ,分光光度計を用い
てその吸光度を測定する。

8.2 試薬

  試薬は,次による。
  なお,試薬は,けい素含有率のできるだけ低いものを使用し,調製した試薬溶液は,ポリエチレン製容
器に保存する。
    注記 できるだけ低いものは,それぞれの試薬について数種類準備し,空試験数値の低いものを選択
          するのが望ましい。
8.2.1  塩酸(1+1)
8.2.2  硝酸(1+1)
8.2.3  ふっ化水素酸(1+1)
8.2.4  硫酸 数個の白金皿(100番)にそれぞれ硫酸約80 mLを取り,少量の硝酸及びふっ化水素酸数滴
を加え,加熱して白煙を発生させる。室温まで放冷した後,1個のポリエチレン製容器に移し入れ,よく
混合して使用する。
8.2.5  ほう酸溶液 ほう酸40 gをポリエチレン製試薬瓶(1 000 mL)に入れ,水約900 mLを加えて水浴
中で加熱して溶解し,室温まで冷却した後,水で液量を1 000 mLとする。
8.2.6  吸収溶液 ほう酸0.5 gを水1 000 mLに溶解する。
8.2.7  チタン 99.9 %(質量分率)以上で,けい素含有率が0.001 %(質量分率)以下で既知であるもの。
8.2.8  硝酸ナトリウム溶液(50 g/L)
8.2.9  七モリブデン酸六アンモニウム溶液 七モリブデン酸六アンモニウム四水和物10 gを水100 mLに
溶解する。使用の都度,ろ過する。
8.2.10 しゅう酸溶液 しゅう酸二水和物10 gを水100 mLに溶解する。
8.2.11 L(+)-アスコルビン酸溶液(30 g/L) 使用の都度,調製する。
8.2.12 けい素標準液(Si 20 μg/mL) 7.2.10に従って調製して原液(Si 100 μg/mL)とする。この原液を
使用の都度,必要量だけ水で正確に5倍にうすめてけい素標準液とする。

8.3 装置

  四ふっ化けい素気化装置は,図1のように連結して用いる。
  なお,装置を新しく使用する場合又は長期間使用しなかった後に使用する場合には,空試験操作を繰返
し行って空試験値を安定させる。

――――― [JIS H 1618 pdf 8] ―――――

                                                                                              7
                                                                                   H 1618 : 2012
a) 気化容器 容量5080 mLのポリテトラフルオロエチレン(以下,PTFEという。)製容器又はポリエ
    チレン製容器。
b) 吸収容器 容量約30 mLのPTFE製容器又はポリエチレン製容器。
c) 窒素送入・硫酸注入管 内径約4 mmのPTFE製管又はポリエチレン製管。
                                                          A : 窒素送入・硫酸注入管
                                                          B : 気化容器
                                                          C : 導管
                                                          D : 吸収容器
                                                          E : ゴム栓
                                                          F : 排気管
                                                          G : ミスト防止板
                                                          H : 硫酸注入漏斗(ポリエチレン製)
                                                          I : 窒素送入ゴム管
                                図1−四ふっ化けい素気化装置の例

8.4 試料はかりとり量

  試料はかりとり量は,表2によって,0.1 mgの桁まではかる。
                                     表2−試料はかりとり量
                               けい素含有率           試料はかりとり量
                              %(質量分率)                  g
                           0.001以上 0.020未満              1.0
                           0.020以上 0.040以下             0.50

8.5 操作

8.5.1  試料溶液の調製
  試料溶液の調製は,次の手順によって行う。
a) 試料をはかりとってポリエチレン製ビーカー(100 mL)に移し入れ,ポリエチレン製時計皿で覆い,
    水10 mL及び硝酸ナトリウム溶液1 mLを加える。激しい反応がおきないように注意しながら,ふっ
    化水素酸(1+1)6 mLを少量ずつ加える。反応が激しい場合は,水で冷却しながらふっ化水素酸
    (1+1)を加える。また,分解が不十分な場合には,ふっ化水素酸(1+1)2 mLを追加する。反応が
    穏やかになってから硝酸(1+1)3 mLを加えて約80 ℃の水浴上で加熱して分解する。

――――― [JIS H 1618 pdf 9] ―――――

8
H 1618 : 2012
b) ポリエチレン製時計皿の下面を少量の水で洗ってポリエチレン製時計皿を取り除き,ほう酸溶液
    (8.2.5)60 mLを加え,常温まで冷却した後,溶液を100 mLのポリエチレン製全量フラスコに水を
    用いて移し入れ,水で標線までうすめる。
      なお,ポリエチレン製全量フラスコの体積は,あらかじめJIS K 0050の附属書H(体積計の校正方
    法)に従って校正検定しておく。
8.5.2  四ふっ化けい素の気化分離及び吸収
  四ふっ化けい素の気化分離及び吸収は,次の手順によって行う。
a) 8.5.1で得た溶液をポリエチレン製全量ピペットを用いて10 mL分取し,四ふっ化けい素気化装置の気
    化容器(B)に入れ,吸収容器(D)に吸収溶液(8.2.6)10 mLを加え,ゴム栓付き導管で連結する。
b) 気化容器(B)を水で冷却しながら窒素送入・硫酸注入管(A)からポリエチレン製硫酸注入漏斗(H)
    を用いて硫酸(8.2.4)20 mLを加え,窒素送入ゴム管からはじめは突沸をしない程度に窒素を通し,
    溶液と硫酸が混合したら徐々に窒素の流量を上げ,毎分8001 000 mLの流量で2025分間通気する。
    吸収容器(D)をゴム栓(E)から外し,導管(C)を約1 mLの水で洗浄し,洗液を吸収溶液に合わ
    せる。
      なお,ポリエチレン製全量ピペットの体積は,あらかじめJIS K 0050の附属書Hに従って校正して
    おく。
8.5.3  呈色
  8.5.2で得た溶液に塩酸(1+1)0.5 mLと七モリブデン酸六アンモニウム溶液(8.2.9)1.5 mLとを加え
て十分に振り混ぜ,約5分間放置する。しゅう酸溶液(8.2.10)2 mLを加え,30秒以内にL(+)-アスコル
ビン酸溶液(8.2.11)2 mLを加えて振り混ぜた後,溶液を25 mLのポリエチレン製全量フラスコに水を用
いて移し入れ,水で標線までうすめ,室温で1015分間放置する。
8.5.4  吸光度の測定
  8.5.3で得た溶液の一部を分光光度計の吸収セル(10 mm)に取り,水を対照液として波長810 nm付近
の吸光度を測定する。

8.6 空試験

  8.7の検量線の作成操作において,けい素標準液を添加しない溶液を空試験液とし,その吸光度を空試験
液の吸光度とする。

8.7 検量線の作成

  検量線の作成は,次の手順によって行う。
a) 数個のポリエチレン製ビーカー(100 mL)を用意し,それぞれに表2の試料はかりとり量と同量のチ
    タン(8.2.7)をはかりとって移し入れ,けい素標準液(8.2.12)010.0 mL(けい素として0200 μg)
    を段階的に加え,水で液量を10 mLとした後,硝酸ナトリウム溶液1 mLを加える。
b) ポリエチレン製時計皿で覆い,激しい反応がおきないように注意しながら,ふっ化水素酸(1+1)6 mL
    を少量ずつ加える。反応が激しい場合は,水で冷却しながらふっ化水素酸(1+1)を加える。また,
    分解が不十分な場合には,ふっ化水素酸(1+1)2 mLを追加する。反応が穏やかになってから硝酸(1+1)
    3 mLを加えて約80 ℃の水浴上で加熱して分解する。
c) 時計皿の下面を少量の水で洗って時計皿を取り除き,ほう酸溶液(8.2.5)60 mLを加え,常温まで冷
    却した後,溶液を100 mLのポリエチレン製全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線までうす
    める。以下,試料と併行して8.5.28.5.4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,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。

――――― [JIS H 1618 pdf 10] ―――――

次のページ PDF 11