JIS K 0050:2019 化学分析方法通則 | ページ 8

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                                          附属書I
                                          (規定)
                                    体積計の校正方法
I.1   概要
  この附属書は,全量ピペット,全量フラスコ,ビュレット,ピストン式ピペット,注射筒及びマイクロ
シリンジ(以下,体積計という。)の校正方法を規定する。
I.2   校正のための計測器類及び水
  体積計を校正するために必要な計測器類及び水は,次による。
  なお,はかり及び温度計は,校正された計測器を使用する。
a) はかり 校正する体積計及び最低限必要とするはかりの精度は,適切なものを選択する。体積計の容
    量に対する必要なはかりの精度の例を表I.1に示す。
                          表I.1−体積計の容量に対するはかりの精度の例
                          体積計の容量             はかりに必要とされる精度 mg
                     1 μLを超え   10 μL以下                  0.001
                    10 μLを超え  100 μL以下                  0.01
                   100 μLを超え 1 000 μL以下                 0.1
                     1 mLを超え    10 mL以下                   0.1
                    10 mLを超え   200 mL以下                   1
                   200 mLを超え 1 000 mL以下                  10
b) その他の計測器類 その他,用いる計測器類は,次による。
  1) 温度計 5 ℃から40 ℃まで計測可能で,目盛が0.1 ℃のもの
  2) 気圧計 950 hPaから1 050 hPaまで計測可能で,目盛が1 hPaのもの
  3) 時計 15分間まで計測可能で,目盛が1秒のもの
  4) 湿度計 20 %から80 %まで計測可能で,目盛が5 %のもの
  5) 測容器 全量ピペット,ビュレット,ピストン式ピペット,注射筒及びマイクロシリンジから排出
      する水を入れる容器20)(必要な場合に用いる。)
        注20) 校正する体積計の容量が1 mLを超え1 000 mL以下の場合は,JIS R 3503に規定する共通
              すり合わせ三角フラスコ,市販されている共栓付き三角フラスコなどがある。これ以外の
              容器を用いる場合には,体積計の容量及びはかりの精度を勘案して,適切な測容器を選択
              するとよい。
c) 校正に用いる水 表D.1の種別A2又はA3の水を用いる。
I.3   校正を行う場所
  室内の温度変化は質量のひょう量に大きな影響を与えるため,温度変化を起こさないように注意する。
また,ごみと同様に空気の流れ,衝撃及び片側だけの温度ふく(輻)射もまたひょう量に影響を及ぼし,
物理的な断熱を施せば,窓からの太陽のふく(輻)射による温度変化を避けることができる。さらに,適

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切な空調機を用いることが望ましい。望ましい場所の状態の例を,表I.2に示す。
  はかりを調整した後,校正を行う場所の温度,気圧及び湿度を校正中に測定する。
                                 表I.2−校正する場所の状態の例
                               場所の状態                    許容範囲
                    空気の温度                   ℃           1525
                    1時間当たり室温の変化の最大値 ℃           ±1
                    空気の相対湿度               %            3565
I.4   校正の準備
  体積計を校正するための準備は,次による。
a) 体積計及び測容器の洗浄並びに乾燥
  1) 体積計及び測容器の洗浄方法 一般の市販の洗浄剤によって洗浄したもの,又は洗浄剤を入れた器
      具を超音波洗浄装置を用いて洗浄したものを,水道水で十分に洗浄後,表D.1の種別A2又はA3
      の水で洗浄する。
  2) 体積計及び測容器の乾燥 体積計及び測容器の乾燥は,次による。
  2.1) 全量ピペット及びビュレット 1) で十分に洗浄したものを倒立して自然乾燥する。
  2.2) 全量フラスコ 1) で十分に洗浄した全量フラスコを倒立して自然乾燥するか,又は表D.1の種別
        A2又はA3の水,JIS K 8101に規定するエタノール(99.5)及びJIS K 8103に規定するジエチル
        エーテルを用いてこの順に洗浄し,空気を通じて乾燥する。
  2.3) ピストン式ピペット 1) で十分に洗浄したピストン式ピペット専用チップを倒立して自然乾燥
        するか,又は表D.1の種別A2又はA3の水,エタノール(99.5)及びジエチルエーテルを用いて
        この順に洗浄し,空気を通じて乾燥する。必要があれば,アスピレーターなどを用いて減圧乾燥
        する。
  2.4) 注射筒及びマイクロシリンジ 1) で十分に洗浄した注射筒を倒立して自然乾燥するか,又は注射
        筒及びマイクロシリンジを表D.1の種別A2又はA3の水,エタノール(99.5)及びジエチルエー
        テルを用いてこの順に洗浄し,空気を通じて乾燥する。必要があれば,アスピレーターなどを用
        いて減圧乾燥する。
  2.5) 測容器 十分に洗浄した測容器を自然乾燥する(必要な場合に行う。)。
b) 体積計のメニスカスの調節 液体のメニスカス21) は,視差なく,その下端とリングの上端とが1平面
    になるように調節する。
      注21) 容器の表面との相互作用によって形成される液面の屈曲のことで,凹型メニスカスでは下面
            を読み,凸型メニスカスでは上面を読む。
c) 体積計及び校正用水の温度調節 用いる体積計,測容器及び水は,校正する場所の温度にするために,
    少なくとも1時間前から校正する場所に置いておく。水は,蒸発を避けるために密閉容器に入れてお
    く。
d) 蒸発の影響 水の質量による体積の決定に対する重要な不確かさに寄与するものは,その蒸発による
    とされている。蒸発が起こると,水の質量を実際のものよりも少なくはかることになる。さらに,水
    及びはかりの温度並びに空気の相対湿度にも影響を与える可能性がある。このため,蒸発からの影響
    を最小にするためには,適切な計測22) を行わなければならない。

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      注22) 質量をはかるはかりは蒸発防止装置付き,水は密閉容器を用いてはかり,はかりは密閉フー
            ド付きで,短時間に計測するなど。
e) 校正中に生じる誤差 誤差原因として,次の7項目が挙げられる。これらの操作及び取扱いに注意し
    て校正を行う。
  1) 校正する体積計の汚れ
  2) 校正する体積計のはかる部分以外のぬれ
  3) 校正する体積計中の気泡
  4) 校正する場所にある排出設備からの空気
  5) 校正するときの体積計からの液体の排出時間の延長
  6) 校正するときに,体積計の排出待ち時間を守らない。
  7) 体積計校正のときに,メニスカスを正しく調節していない。
I.5   校正の実施
  体積計の校正は,次による。
a) 校正の手順 校正の手順は,次による。
      なお,校正する場所の状態の変化及び蒸発による損失を少なくするために,可能な限り短時間で質
    量をはかる。また,手の汗及び熱を避けるために,測容器はその端を持つか,必要ならば手袋を用い
    る。
  1) 全量ピペット
  1.1) 水を入れる適切な測容器20)を用意し,その質量をはかる(W1 g)。
  1.2) 校正する全量ピペットの標線まで水をとる。
  1.3) 全ての水を測容器に流出させ,測容器に栓をして,その質量をはかる(W2 g)。流出後の全量ピペ
        ット中の残液処理の方法は,実際に使用するときと同様に行う。
  1.4) 校正を行う場所の温度(tL),気圧(pL)及び湿度(φ),並びに水の温度(tw)を測定する。
  2) 全量フラスコ
  2.1) 全量フラスコの質量をはかる(W1 g)。
  2.2) 室温の水を全量フラスコの標線まで入れたものの質量をはかる(W2 g)。
  2.3) 校正を行う場所の温度(tL),気圧(pL)及び湿度(φ),並びに水の温度(tw)を測定する。
  3) ビュレット
  3.1) 水を入れる適切な測容器20)を用意し,その質量をはかる(W1 g)。
  3.2) 校正するビュレットの0 mLの標線23)まで水をとる。
          注23) 呼び容量50 mLビュレットを例とすると,0 mLの標線まで水を入れる。
  3.3) 水を5 mLの目盛まで測容器に実際の使用時と同様な流速で流出させ,約2分後に目盛を正しく読
        み取る。測容器に栓をして,その質量をはかる(W2 g)。
  3.4) 3.1)3.3) の操作を0 mLから10 mL,0 mLから15 mL,···,0 mLから50 mLのように繰り返す。
  3.5) 校正を行う場所の温度(tL),気圧(pL)及び湿度(φ),並びに水の温度(tw)を測定する。
  4) ピストン式ピペット
  4.1) 水を入れる適切な測容器20)を用意し,その質量をはかる(W1 g)。また,試験開始時の試験液の温
        度並びに校正を行う場所の大気圧,相対湿度及び室温を記録する。
  4.2) 試験液の吸引・排出(リンス)を5回行い,ピペット内の空気層を試験液の蒸気で満たすことに

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        よって湿度を平衡状態にする。
  4.3) 新しいチップに交換し,プッシュボタンを 1段目の停止位置まで押し下げ,チップ先端を試験液
        の容器の液面から2 mm3 mm程度沈める。
  4.4) ゆっくりプッシュボタンを戻し,そのまま1秒2秒待ってチップに完全に試験液を満たす。
  4.5) ピペットを垂直に引き上げて水面から取り出す。
  4.6) 試験液の容器の内面壁にチップ先端を付けて,チップの外側に付着している水滴を拭い取る。
  4.7) チップの先端をひょう量容器の内面壁に約30°45°の角度で付けた状態でプッシュボタンを1
        段目の停止位置まで押し下げて,チップ内の試験液を排出する。
  4.8) 排出が止まったら,プッシュボタンを2段目の停止位置まで一気に押し込んで,チップ内に残っ
        ている試験液を全て排出する。
  4.9) プッシュボタンを押し下げたままチップ先端をひょう量容器の内面壁に沿って引き上げて,チッ
        プ先端又はその周りに付着している水滴を拭い取る。
  4.10) 安定するのを待ってから,はかりの指示値を読み取り,記録する(W2 g)。
  4.11) 各試験容量について,10回の測定が完了するまで上記4.1)4.10) の試験を繰り返す。ただし,4.3)
        のチップの交換については,2回目以降においては任意とする。
  4.12) 10回目の測定が完了後,試験液の容器に残っている試験液の温度を測定し,4.1) で記録した試験
        開始時の試験液の温度との平均温度を計算して記録する。
  4.13) 試験液の蒸発による質量損失を計算する必要がある場合は,10回の測定が完了するまでに要した
        時間を記録し,それと同じ時間経過後にひょう量容器内の試験液の質量を測定,記録する。
  5) 注射筒及びマイクロシリンジ
  5.1) 水を入れる適切な測容器20)を用意し,その質量をはかる(W1 g)。
  5.2) 校正する注射筒又はマイクロシリンジの最大目盛の標線24)まで水をとる。
          注24) 呼び容量20 mL注射筒を例とすると,20 mLの標線まで水を入れる。
  5.3) 全ての水を測容器に実際の使用時と同様な流速で流出させ,約2分後に目盛を正しく読み取る。
        測容器に栓をして,その質量をはかる(W2 g)。
  5.4) 5.1)5.3) の操作を15 mL,10 mL及び5 mLの目盛から流出させ,測定を繰り返す。
  5.5) 校正を行う場所の温度(tL),気圧(pL)及び湿度(φ),並びに水の温度(tw)を測定する。
b) 補正値 補正値は,次による。
  1) 算出方法 測定値から計算した値と,全量ピペット若しくは全量フラスコの呼び容量,又はビュレ
      ットの目盛の容量との差を,次の式によって算出し,補正値とする。
                                        1        ρL
                        VC   W2  W1           1       1       tb )
                                                         αC (ta
                                      ρW ρL    ρG
                      ここに,     VC :  体積計の呼び容量又は体積計の目盛の容量の補正値(mL)
                                    V :  体積計の呼び容量(mL)又は体積計の目盛の容量(mL)
                                   W2 :  水を入れた測容器のひょう量値(g)
                                   W1 :  測容器のひょう量値(g)
                                    ρL :  空気の密度(g/cm3)
                                   ρG :  分銅の密度(ステンレス鋼製分銅の場合 : 7.950 g/cm3)25)
                                   ρW :  水の密度(g/cm3)
                                   αC :  体膨張係数(1/K)
                                    ta :  体積計又は測容器の温度(=水の温度,tw)(℃)

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                                    tb :  標準温度(=20 ℃)
                         注25) 一般的に用いられているステンレス鋼製分銅の密度は,7.950 g/cm3であ
                              る。その他の材質の分銅の密度は,JIS B 7609の表B.9(測定法F2−分
                              銅に用いられる材料の密度)を参照する。
  2) 水の密度 空気を含まない水の密度は,次の式によって計算する。
                              5
                                     i
                                ai (tw )
                              i 0         3
                         ρW           10
                               1 btw
                      ここに,     ρW :  水の密度(g/cm3)
                                    a0 :  係数(=999.839 52 kg/m3)
                                    a1 :  係数[=16.952 577 (kg/m3)・℃−1]
                                    a2 :  係数[=−7.990 512 7×10−3 (kg/m3)・℃−2]
                                    a3 :  係数[=−4.624 175 7×10−5 (kg/m3)・℃−3]
                                    a4 :  係数[=1.058 460 1×10−7 (kg/m3)・℃−4]
                                    a5 :  係数[=−2.810 300 6×10−10 (kg/m3)・℃−5]
                                    b :  係数(=0.016 887 2)
                                    tw :  水の温度(℃)
  3) 空気の密度 空気の密度は,次の式によって計算する。
                             k1 (10 pL )  (k2tL k3 )   3
                          L                         10
                                   tL  273.15
                      ここに,      ρL :  空気の密度(g/cm3)
                                    pL :  気圧(=分析場所の気圧)(kPa)
                                     φ :  空気の相対湿度(%)/100[=分析場所の相対湿度(%)/100]
                                    tL :  空気の温度(=分析場所の温度)(℃)
                                    k1 :  係数[=0.348 44 (kg/m3)・℃/hPa]
                                    k2 :  係数(=−0.002 52 kg/m3)
                                    k3 :  係数[=0.020 582 (kg/m3)・℃]
  4) 体膨張係数 体積計に用いる材質の体膨張係数の例を,表I.3に示す。
                           表I.3−体積計に用いる材質の体膨張係数の例
                                                                     単位 1/K
                           材質                       体膨張係数αc
                  石英ガラス                            5.6×10−7
                  硬質ガラスa)                          1.0×10−5
                  軟質ガラス                           2.70×10−5
                  プラスチックb)                  3.00×10−46.00×10−4
                  注a) 硬質ガラスとして,Duran,Pyrex,Rasothermなど,測容器となる一
                       般的な化学分析用ガラス器具がある。
                    b) プラスチックの体膨張係数は,使用されている樹脂の体膨張係数を
                       用いる。