JIS M 8132:1992 鉱石中のひ素定量方法

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                             M 8132-1992

鉱石中のひ素定量方法

Ores−Methods for determination of arsenic

1. 適用範囲 この規格は,鉱石中のひ素定量方法について規定する。ただし,他の日本工業規格(日本産業規格)でひ素
定量方法が規定されている鉱石には適用しない。
    備考 この規格の引用規格を,次に示す。
    JIS K 0050 化学分析方法通則
    JIS K 0115 吸光光度分析通則
    JIS K 0121 原子吸光分析のための通則
    JIS K 8005 容量分析用標準物質
    JIS K 8012 亜鉛(試薬)
    JIS M 8083 ばら積み非鉄金属浮選精鉱のサンプリング方法
    JIS M 8101 非鉄金属鉱石のサンプリング,試料調製及び水分決定方法
    JIS Z 8401 数値の丸め方
2. 一般事項 定量方法に共通な一般事項は,JIS K 0050,JIS K 0115及びJIS K 0121による。
3. 分析試料の採り方及び取扱い方
3.1   試料の採取と調製 試料の採取と調製は,JIS M 8101及びJIS M 8083による。
3.2   試料のはかり方 試料のはかり方は,次による。
(1) 試料のはかり採りに際しては,試料をよくかき混ぜて平均組成を表すように注意し,また,異物が混
    入していないことを確かめなければならない。
(2) 試料は,105±5℃に調節されている空気浴に入れて乾燥し,2時間後に空気浴から取り出し,デシケ
    ーター中で常温まで放冷する。乾燥減量が2時間につき0.1%以下になるまで操作を繰り返す。ただし,
    硫化物などの含有のため変質しやすい試料の乾燥条件(温度,時間など)は,受渡当事者間の協議に
    よる。
(3) 試料のはかり採りには化学はかりを用いて,原則として規定された量を0.1mgのけたまではかり採る。
4. 分析値の表し方及び操作上の注意
4.1   分析値の表し方 分析値の表し方は,次による。
(1) 分析値は質量百分率で表し,JIS Z 8401によって,0.1%未満の場合は小数点以下第4位に,0.1%以上
    の場合は小数点以下第3位に丸める。
(2) 分析は同一分析室内において2回繰り返して行い,これらの差が室内許容差(以下,許容差という。)
    未満のとき,その平均値を求め,JIS Z 8401によって,0.1%未満の場合は小数点以下第3位に,0.1%

――――― [JIS M 8132 pdf 1] ―――――

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M 8132-1992
    以上の場合は小数点以下第2位に丸める。
(3) 2回繰り返して行った分析値の差が許容差以上のときは,改めて2回の分析をやり直す。
(4) 許容差は,表1による。
                                         表1 許容差(1)
                                                                    単位 %
                           定量方法               区分        許容差(繰返し)
                    蒸留分離よう素滴定法   0.5  以上 5   未満      0.100
                                           5    以上               0.200
                    水酸化鉄共沈分離       0.1  以上 0.5 未満      0.025
                     原子吸光法            0.5  以上 1   未満      0.030
                                           1    以上 5   未満      0.200
                    水酸化鉄共沈分離       0.002 以上 0.02 未満    0.002 0
                     Ag・DDTC吸光光度法    0.02 以上 0.2 未満      0.020 0
                    注(1) 2個の分析値が二つの区分にまたがるときは,2個の分析値の平
                         均値の該当する区分の許容差を適用する。
4.2   分析操作上の注意 分析に当たっては,全操作を通じて空試験を行い,測定値を補正する。
5. 定量方法
5.1   定量方法の区分 鉱石中のひ素定量方法は,次のいずれかによる。
(1) 蒸留分離よう素滴定法 この方法は,ひ素含有率0.5%以上の試料に適用する。
(2) 水酸化鉄共沈分離原子吸光法 この方法は,ひ素含有率0.1%以上5%未満の試料に適用する。
(3) 水酸化鉄共沈分離Ag・DDTC吸光光度法 この方法は,ひ素含有率0.002%以上0.2%未満の試料に適
    用する。
5.2   蒸留分離よう素滴定法
5.2.1  要旨 試料を硝酸,臭化水素酸及び塩酸で分解し,硫酸を加え加熱して濃縮し,硫酸の白煙を発生
させる。塩酸を加えて溶解し,塩化ヒドラジニウム (2+) 及び臭化カリウムを加え,ひ素蒸留装置を用い
て蒸留する。留出液は,炭酸水素ナトリウムを加えて微アルカリ性とし,よう化カリウムを加え,でんぷ
んを指示薬としてよう素標準溶液で滴定する。
5.2.2  試薬 試薬は,次による。
(1) 塩酸
(2) 塩酸 (1+1)
(3) 硝酸
(4) ふっ化水素酸
(5) 臭化水素酸
(6) 硫酸 (1+1, 1+10)
(7) 水酸化ナトリウム溶液 (500g/l)
(8) 臭素
(9) 炭酸水素ナトリウム
(10) 臭化カリウム
                               この溶液は,使用の都度調製する。
(11) よう化カリウム溶液 (100g/l)
(12) 過マンガン酸カリウム溶液 (5g/l)
(13) 塩化ヒドラジニウム (2+) (塩酸ヒドラジン)

――――― [JIS M 8132 pdf 2] ―――――

                                                                                              3
                                                                                    M 8132-1992
(14) 硫酸ヒドラジニウム (2+) (硫酸ヒドラジン)
(15) よう素標準溶液 よう素12.7gをよう化カリウム40gとともに水約25mlに溶解し,塩酸3滴を加え,
    水で1 000mlとし,褐色瓶に移し入れ,保存する。この溶液1mlはひ素約0.003 7gに相当するが,標
    定は次のように行う。
      JIS K 8005に規定する三酸化二ひ素0.15gを0.1mgのけたまではかり採り,ビーカー (300ml) に移
    し入れ,水酸化ナトリウム溶液 (100g/l) 10mlを加え,加熱して溶解する。冷却後,フェノールフタレ
    イン溶液2,3滴を指示薬として加え,溶液が無色になるまで硫酸 (1+10) を滴加し,水を加えて液
    量を約150mlとし,炭酸水素ナトリウム約5gを加えて微アルカリ性とする。以下,5.2.5(7)の手順に
    従って操作して滴定を行い,よう素標準溶液1mlに相当するひ素量を,次の式によって算出する。
                             G  .07574
                         f1
                                V1
                      ここに,       f1 :  よう素標準溶液1mlに相当するひ素量 (g)
                                    G :  三酸化二ひ素はかり採り量 (g)
                                    V1 :  よう素標準溶液の使用量 (ml)
                                0.757 4 :  三酸化二ひ素1gに相当するひ素量 (g)
(16) 臭素酸カリウム標準溶液 臭素酸カリウム2.78gを水に溶解して1 000mlとする。この溶液1mlは,
    ひ素約0.003 7gに相当するが,標定は次のように行う。
      三酸化二ひ素0.15gを0.1mgのけたまではかり採り,ビーカー (300ml) に移し入れ,水酸化ナトリ
    ウム溶液 (100g/l) 10mlを加え,加熱して溶解する。冷却後,塩酸 (1+1) 100mlを加え,以下,注(6)
    の手順に従って操作して滴定を行い,臭素酸カリウム標準溶液1mlに相当するひ素量を,次の式によ
    って算出する。
                             G  .07574
                         f2
                                V2
                      ここに,       f2 :  臭素酸カリウム標準溶液1mlに相当するひ素量 (g)
                                    G :  三酸化二ひ素はかり採り量 (g)
                                    V2 :  臭素酸カリウム標準溶液の使用量 (ml)
                                0.757 4 :  三酸化二ひ素1gに相当するひ素量 (g)
(17) でんぷん溶液 でんぷん(溶性)1gに少量の水を加えて十分に振り混ぜ,約500mlの熱水中にかき混
    ぜながら少量ずつ注入し,約1分間煮沸した後,放冷する。この溶液は,使用の都度調製する。
(18) メチルオレンジ溶液 (1g/l)
(19) フェノールフタレイン溶液 フェノールフタレイン0.1gをエタノール (95) 90mlに溶解した後,水で
    100mlとする。
5.2.3  装置 装置は,次による。
  ひ素蒸留装置 図1に装置の一例を示す。

――――― [JIS M 8132 pdf 3] ―――――

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M 8132-1992
                                   図1 ひ素蒸留装置(一例)
5.2.4  試料はかり採り量 試料はかり採り量は,原則として表2による。
                                     表2 試料はかり採り量
                                  ひ素含有率   試料はかり採り量
                                      %               g
                                0.5 以上5未満        1
                                5  以上           0.30.5(2)
                                注(2) 試料は,ひ素量が150mgを超え
                                     ないようにはかり採る。
5.2.5  操作 定量操作は,次の手順によって行う。
(1) 試料をはかり採り,ビーカー (200300ml) に移し入れ,時計皿で覆い,硝酸13ml,臭化水素酸10ml
    及び塩酸20mlを加え(3),穏やかに加熱して分解する。
(2) 硫酸 (1+1) 1020mlを加え,加熱して濃縮し,硫酸の白煙を十分に発生させ,硝酸を除去する。室
    温まで放冷後,塩酸 (1+1) 40mlを加え,穏やかに加熱して可溶性塩を溶解する(4)。
(3) この溶液を冷却した後,ひ素蒸留装置の蒸留フラスコに移し入れ,塩酸60mlを2,3回に分けてビー
    カーを洗浄し,蒸留フラスコの主液に合わせる。

――――― [JIS M 8132 pdf 4] ―――――

                                                                                              5
                                                                                    M 8132-1992
(4) 塩化ヒドラジニウム (2+) 1g(5)及び臭化カリウム2gを加えた後,留出液の受器に水約100mlを加え,
    冷却管の先端がこの中に浸るように蒸留装置を組み立てる。
(5) 穏やかに蒸留フラスコを加熱し,約40分で留出液7080mlを採取する。
(6) 留出液にフェノールフタレイン溶液2,3滴を指示薬として加え,冷却しながら溶液が紅色になるまで
    水酸化ナトリウム溶液を加える。次に,溶液が無色になるまで硫酸 (1+10) を滴加した後,炭酸水素
    ナトリウム10gを加え,十分かき混ぜる。
(7) よう化カリウム溶液35mlを加えた後,でんぷん溶液5mlを指示薬として加え,よう素標準溶液で
    滴定し(6),溶液が無色から青紫色に変わった点を終点とする。
    注(3) 臭化水素酸の代わりに臭素を用いることができる。この場合,硝酸7ml,臭素3ml及び塩酸20ml
          を加え,穏やかに加熱して分解する。
      (4) 残さ中にひ素が含まれる場合は,ろ紙(5種B)を用いてビーカー (500ml) にろ過し,温水で
          十分に洗浄した後,少量の水を用いて残さをポリ四ふっ化エチレンビーカー (200ml) に洗い移
          す。硝酸5ml,過マンガン酸カリウム溶液1ml,ふっ化水素酸35ml及び硫酸 (1+1) 1mlを加
          え,加熱して二酸化けい素を揮散させ,硫酸の白煙を発生させる。放冷後,水約10ml及び塩酸
          (1+1) 5mlを加えて,可溶性塩を溶解し,主液に合わせ,加熱して濃縮し,硫酸の白煙を発生
          させる。放冷後,塩酸 (1+1) 40mlを加え,穏やかに加熱して可溶性塩を溶解した後,(3)以降
          の手順に従う。
      (5) 塩化ヒドラジニウム (2+) 1gの代わりに硫酸ヒドラジニウム (2+) 1gを用いることができる。
      (6) ひ素の滴定には,臭素酸カリウム標準溶液を用いることができる。この場合の滴定操作は,次
          による。(5)で得られた留出液を約80℃に加温し,メチルオレンジ溶液1滴を指示薬として加え,
          臭素酸カリウム標準溶液を用いて滴定する。赤色が薄くなったところで,さらにメチルオレン
          ジ溶液1滴を加えて滴定を続け,溶液が黄色又は無色に変わった点を終点とする。試料中のひ
          素含有率を,次の式によって算出する。
                             V4  f2
                         As         100
                               m
                      ここに, V4 :  臭素酸カリウム標準溶液の使用量 (ml)
                                 f2 :  臭素酸カリウム標準溶液1mlに相当するひ素量 (g)
                                 m :  試料はかり採り量 (g)
                                As :  ひ素(質量%)
5.2.6  計算 試料中のひ素含有率を,次の式によって算出する。
                             V3  f1
                         As         100
                               m
                      ここに, V3 :  よう素標準溶液の使用量 (ml)
                                 f1 :  よう素標準溶液1mlに相当するひ素量 (g)
                                 m :  試料はかり採り量 (g)
                                As :  ひ素(質量%)
5.3   水酸化鉄共沈分離原子吸光法
5.3.1  要旨 試料を硝酸,臭化水素酸及び塩酸で分解し,硫酸を加え加熱して濃縮し,硫酸の白煙を発生
させる。塩酸を加えて溶解した後,塩化鉄 (III) 及びアンモニア水を加え,ひ素を水酸化鉄 (III) と共沈さ
せ,こし分ける。沈殿は塩酸に溶解した後,水で一定量に薄め,原子吸光光度計を用いて吸光度を測定す
る。

――――― [JIS M 8132 pdf 5] ―――――

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