JIS M 8132:2021 鉱石中のひ素定量方法 | ページ 2

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                                          表1−許容差
                                                               単位 %(質量分率)
                        定量方法              ひ素含有率の区分        許容差
               硝酸-臭素-塩酸分解ICP発光分              0.1 未満
                                                 0.005 以上             0.008
               光分析法                         0.1 以上0.5 未満       0.020
               硝酸-塩素酸カリウム分解ICP発     0.5 以上1 未満         0.035
               光分光分析法                     1 以上 2 以下         0.065
               硝酸-臭素-塩酸分解水酸化鉄共             0.1 未満
                                                 0.005 以上             0.009
               沈分離ICP発光分光分析法          0.1 以上0.5 未満       0.020
               硝酸-塩素酸カリウム分解水酸化    0.5 以上1 未満         0.035
               鉄共沈分離ICP発光分光分析法      1 以上 2 以下         0.080

7 定量方法

7.1 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。
a) 硝酸-臭素-塩酸分解ICP発光分光分析法 硝酸-臭素-塩酸分解ICP発光分光分析法は,ひ素含有率
    0.005 %(質量分率)2 %(質量分率)の試料に適用する。
b) 硝酸-塩素酸カリウム分解ICP発光分光分析法 硝酸-塩素酸カリウム分解ICP発光分光分析法は,ひ
    素含有率0.05 %(質量分率)2 %(質量分率)の試料に適用する。
c) 硝酸-臭素-塩酸分解水酸化鉄共沈分離ICP発光分光分析法 硝酸-臭素-塩酸分解水酸化鉄共沈分離
    ICP発光分光分析法は,ひ素含有率0.00 5 %(質量分率)2 %(質量分率)の試料に適用する。
d) 硝酸-塩素酸カリウム分解水酸化鉄共沈分離ICP発光分光分析法 硝酸-塩素酸カリウム分解水酸化鉄
    共沈分離ICP発光分光分析法は,ひ素含有率0.05 %(質量分率)2 %(質量分率)の試料に適用す
    る。

7.2 硝酸-臭素-塩酸分解ICP発光分光分析法

7.2.1 要旨
  試料を硝酸,臭素及び塩酸で分解し,ひ素(V)に酸化し,主液とする。鉛を多く含む試料では,硫酸を
添加して硫酸鉛とし,不溶解残物とともにろ過して分離する。硫酸鉛は,酢酸アンモニウム溶液で溶解し
て取り除く。不溶解残物は,硫酸,硝酸及びふっ化水素酸で処理し,二酸化けい素を揮散除去し,主液へ
合併する。内標準元素としてイットリウムを加え,水で一定量にうすめ,この溶液をICP発光分光分析装
置のアルゴンプラズマ中に噴霧し,ひ素及びイットリウムの発光強度を測定し,その強度比を用いて検量
線によってひ素量を求める。
7.2.2 試薬
  試薬は,次による。
a) 塩酸
b) 硝酸
c) ふっ化水素酸
d) 過塩素酸
e) 硫酸(1+1,1+50)

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                                                                                   M 8132 : 2021
f) 臭素
g) 酢酸アンモニウム溶液(250 g/L)
h) ひ素標準液A(As : 1 000 g/mL) ひ素標準液Aは,次のいずれかを用いる。
  1) 市販のひ素標準液 酸濃度,安定剤の有無などが使用目的に一致したもの。ただし,ファクターが
      記載されている場合には,そのファクターを乗じて,濃度を算出する。
        注記 計量計測トレーサビリティが確保された標準液である計量標準供給制度(Japan Calibration
              Service System 以下,JCSSという。)に基づくひ素標準液がある。
  2) 三酸化二ひ素を用いて調製したひ素標準液 JIS K 8044に規定する三酸化二ひ素を(105±5)℃で
      約2時間乾燥した後,デシケーターに入れて常温まで放冷する。この三酸化二ひ素1.32 gをビーカ
      ー(300 mL)に移し入れ,時計皿で覆い,200 g/L水酸化ナトリウム溶液5 mLを加え,穏やかに加
      熱して溶解する。常温まで冷却した後,時計皿の下面を水で洗浄し,洗液は,試料を分解した溶液
      に加え,時計皿を取り除く。硝酸40 mLを加え,あらかじめ硝酸60 mLを入れた1 000 mLの全量
      フラスコに移し入れる。この溶液を水で標線までうすめたもの。
i) ひ素標準液B(As : 100 g/mL) 使用の都度,h)によって得たひ素標準液A 20 mLを200 mLの全量
    フラスコに分取し,塩酸2 mLを加え,水で標線までうすめたもの。
j) 銅溶液(Cu : 25 mg/mL) 銅[99.99 %(質量分率)以上]2.50 gをビーカー(300 mL)に移し入れる。
    時計皿で覆い,硝酸(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
    皿の下面を水で洗浄し,洗液は,試料を分解した溶液に加え,時計皿を取り除く。この溶液を100 mL
    の全量フラスコに水を用いて移し入れる。塩酸5 mLを加え,水で標線までうすめたもの。
k) 亜鉛溶液(Zn : 30 mg/mL) 亜鉛[99.99 %(質量分率)以上]3.00 gをビーカー(300 mL)に移し入
    れる。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,
    時計皿の下面を水で洗浄し,洗液は,試料を分解した溶液に加え,時計皿を取り除く。この溶液を100
    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たもの。
l) 鉄溶液(Fe : 20 mg/mL) 鉄[99.99 %(質量分率)以上]2.00 gをビーカー(300 mL)に移し入れる。
    時計皿で覆い,塩酸(1+1)30 mLを加え,穏やかに加熱して分解した後,硝酸3 mLを加えて加熱す
    る。常温まで冷却した後,時計皿の下面を水で洗浄し,洗液は,試料を分解した溶液に加え,時計皿
    を取り除く。この溶液を100 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たもの。
m) 鉛溶液(Pb : 40 mg/mL) 鉛[99.99 %(質量分率)以上]4.00 gをビーカー(300 mL)に移し入れる。
    時計皿で覆い,水40 mL及び硝酸20 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,
    時計皿の下面を水で洗浄し,洗液は,試料を分解した溶液に加え,時計皿を取り除く。この溶液を100
    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たもの。
n) ニッケル溶液(Ni : 10 mg/mL) ニッケル[99.99 %(質量分率)以上]1.00 gをビーカー(300 mL)
    に移し入れる。時計皿で覆い,硝酸(1+1)30 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,時計皿の下面を水で洗浄し,洗液は,試料を分解した溶液に加え,時計皿を取り除く。こ
    の溶液を100 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たもの。
o) 内標準液(Y : 50 g/mL) 内標準液は,次のいずれかを用いる。ただし,試料溶液及び検量線用溶液
    は,同一又は同一時の調製液を用いる。
  1) 市販のイットリウム内標準液 酸濃度及び安定剤の有無などが使用目的に一致したもの。濃度表示
      値が50 μg/mLよりも濃い場合は,水で正確にうすめた標準液を内標準液とする。
  2) 三酸化二イットリウムを用いて調製したイットリウム内標準液 三酸化二イットリウム[99.9 %(質
      量分率)以上]1.27 gをビーカー(300 mL)に移し入れる。時計皿で覆い,硝酸(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,時計皿の下面を水で洗浄し,洗液は,試料

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      を分解した溶液に加え,時計皿を取り除く。この溶液を1 000 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て原液(Y : 1 000 g/mL)とする。この原液を水で正確に20倍にうすめ
      たもの。
7.2.3 分析試料はかりとり量
  分析試料はかりとり量は,1 gとし,1 mgの桁まではかる。
7.2.4 操作
7.2.4.1 試料の分解
  試料の分解は,次による。
a) 分析試料をはかりとり,ビーカー(300 mL)に移し入れ,硝酸10 mL,臭素3 mL及び塩酸20 mLを
    加え,時計皿で覆い,穏やかに加熱して分解する。
b) 不溶解残物中に黒い未分解物が残る場合には,硝酸10 mL及び過塩素酸5 mLを加え,加熱して黒い
    未分解物がなくなるまで過塩素酸の白煙を発生させ続ける。
      注記 黒い未分解物は,炭素の場合がある。
c) 鉛含有率が40 %(質量分率)未満の試料の場合は,a) 又はb)によって得た溶液の時計皿の下面を水
    で洗浄し,洗液は,試料を分解した溶液に加え,時計皿を取り除く。再び溶液を加熱し,溶液を乾固
    する。塩酸10 mL,硝酸2 mL及び水50 mLを加え,再び時計皿で覆い,加熱して塩類を溶解する。
    室温まで放冷した後,時計皿の下面を水で洗浄し,洗液は,試料を分解した溶液に加え,時計皿を取
    り除く。ろ紙(5種B)を用いてろ過し,ビーカー及びろ紙を温水で3回4回洗浄する。ろ液及び洗
    液は,別のビーカー(500 mL)に受け,主液として保存する。
d) 鉛含有率が40 %(質量分率)以上の試料の場合は,次による。
  1) a) 又はb)によって得た溶液に硫酸(1+1)10 mLを加え,再び加熱し硫酸の白煙を発生させ,塩類
      が析出し始めるまで加熱を続ける。室温まで放冷した後,水を加え液量を100 mLとし,再び加熱
      し,穏やかに沸騰させ可溶性塩を溶解する。室温まで放冷した後,時計皿の下面を水で洗浄し,洗
      液は,試料を分解した溶液に加え,時計皿を取り除く。ろ紙(5種C)を用いてろ過し,ビーカー及
      びろ紙を硫酸(1+50)で洗浄し,続いて温水で3回4回洗浄する。ろ液及び洗液は,別のビーカ
      ー(500 mL)に受け,主液として保存する。
  2) 沈殿は,少量の水を用いて別のビーカー(200 mL)に移し入れ,酢酸アンモニウム溶液[7.2.2 g)参
      照]15 mLを加え,時計皿で覆い,穏やかに沸騰させ硫酸鉛を溶解する。室温まで放冷した後,時
      計皿の下面を水で洗浄し,洗液は,沈殿を溶解した溶液に加え,時計皿を取り除く。ろ紙(5種B)
      を用いてろ過し,ビーカー及びろ紙を温水で洗浄する。ろ液及び洗液は,捨てる。
e) c) 又はd) 2)によって得たろ紙上の不溶解残物中にひ素が含まれる場合は,不溶解残物をろ紙ととも
    に,7.2.4.2によって処理する。
7.2.4.2 不溶解残物の処理
  7.2.4.1のc) 又はd) 2)によって得た不溶解残物の処理は,次のいずれかによる。
a) 白金るつぼによる処理 白金るつぼによる処理は,次による。ただし,この方法は,不溶解残物中に
    鉛を含む場合には適用しない。
  1) ろ紙とともに不溶解残物を白金るつぼ(30番)に移し入れ,乾燥した後,約800 ℃で加熱してろ紙
      を灰化した後,放冷する。

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  2) 硫酸(1+1)2 mL,硝酸2 mL及びふっ化水素酸2 mLを加え,加熱して硫酸の白煙を発生させ,塩
      類が析出し始めるまで濃縮する。放冷した後,硝酸3 mL及び水10 mLを加え,加熱して可溶性塩
      を溶解する。室温まで放冷した後,水を用いて7.2.4.1のc) 又はd) 1)によって得た主液と合わせる。
  3) 不溶解残物が残る場合は,ろ紙(5種B)を用いてろ過し,温水で3回4回洗浄し,洗液は,ろ液
      に合わせ,水を用いて7.2.4.1のc) 又はd) 1)によって得た主液と合わせる。不溶解残物及びろ紙は,
      捨てる。
b) 四ふっ化エチレン樹脂ビーカーによる処理 四ふっ化エチレン樹脂ビーカーによる処理は,次による。
  1) ろ紙上の不溶解残物を少量の水を用いて四ふっ化エチレン樹脂ビーカー(100 mL200 mL)に洗い
      移す。ろ紙は,JIS R 1301に規定する磁器るつぼ(PC1B形,30 mL)に移し入れる。ろ紙を600 ℃
      700 ℃で加熱して灰化し,放冷した後,少量の水を用いて四ふっ化エチレン樹脂ビーカーに合わ
      せる。ただし,ろ紙にひ素が含まれないことを確認した場合には,ろ紙の灰化操作を省略してもよ
      い。
  2) a)の2)及び3)による。
7.2.4.3 試料溶液の調製
  試料溶液の調製は,次のいずれかによる。ひ素含有率が0.5 %(質量分率)1 %(質量分率)の場合は,
条件が一致するいずれを用いてもよい。
a) 試料中のひ素含有率が0.005 %(質量分率)以上,1 %(質量分率)以下の場合 試料中のひ素含有率
    が0.005 %(質量分率)以上,1 %(質量分率)以下の場合は,次による。
  1) 7.2.4.1のc),d) 1),7.2.4.2のa) 3)又はb) 2)によって得た溶液を加熱し,液量を50 mLになるまで
      濃縮する。
  2) 常温まで冷却した後,溶液を100 mLの全量フラスコに水を用いて移し入れる。内標準液[7.2.2 o)
      参照]10 mLを正確に加え,水で標線までうすめる。
b) 試料中のひ素含有率が0.5 %(質量分率)以上,2 %(質量分率)以下,かつ,鉛含有率が40 %(質
    量分率)未満の場合 試料中のひ素含有率が0.5 %(質量分率)以上,2 %(質量分率)以下,かつ,
    鉛含有率が40 %(質量分率)未満の場合は,次による。
  1) 7.2.4.1のc),7.2.4.2のa) 3)又はb) 2)によって得た溶液を加熱し,液量を50 mLになるまで濃縮す
      る。
  2) 常温まで冷却した後,溶液を100 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
      る。
  3) この溶液から10 mLを100 mLの全量フラスコに分取する。塩酸9 mL及び硝酸2 mLを加え,更に
      内標準液[7.2.2 o)参照]10 mLを正確に加え,水で標線までうすめる。
c) 試料中のひ素含有率が0.5 %(質量分率)以上,2 %(質量分率)以下,かつ,鉛含有率が40 %(質
    量分率)以上の場合 試料中のひ素含有率が0.5 %(質量分率)以上,2 %(質量分率)以下,かつ,
    鉛含有率が40 %(質量分率)以上の場合は,次による。
  1) 7.2.4.1のd) 1),7.2.4.2のa) 3)又はb) 2)によって得た溶液を加熱し,液量を50 mLになるまで濃縮
      する。
  2) b) 2)による。
  3) この溶液から10 mLを100 mLの全量フラスコに分取する。硫酸(1+1)9 mLを加え,更に内標準
      液[7.2.2 o)参照]10 mLを正確に加え,水で標線までうすめる。

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7.2.4.4 発光強度の測定
  7.2.4.3のa) 2),b) 3) 又はc) 3)によって得た溶液の一部を,ICP発光分光分析装置のアルゴンプラズマ
中に噴霧し,ひ素の分析線波長(193.696 nm又は197.197 nm)及びイットリウムの分析線波長(371.030 nm
又は324.228 nm)における発光強度を測定し,イットリウムに対するひ素の発光強度比を求める。
  なお,ICP発光分光分析装置は,装置の種類によって波長分解能が異なるため,事前に妨害の有無を確
認し,適切な波長を選択する。高次のスペクトル線が使用可能な装置では,高次のスペクトル線を用いて
もよい。また,バックグラウンド補正機構が付いている装置では,バックグラウンド補正機構を用いても
よい。
7.2.5 空試験
  7.2.4.17.2.4.3と同じ操作によって,試料を用いずに試料と並行して調製した空試験液について,7.2.4.4
によって,発光強度比を求める。
7.2.6 検量線の作成
  検量線の作成は,次のいずれかによる。
a) 7.2.4.3のa)によって試料溶液を調製し,かつ,鉛含有率が40 %(質量分率)未満の場合 7.2.4.3の
    a)によって試料溶液を調製し,かつ,鉛含有率が40 %(質量分率)未満の場合は,次による。
  1) ひ素標準液A[7.2.2 h)参照]及び/又はひ素標準液B[7.2.2 i)参照]をひ素として0 g11 000 g
      となるように段階的に数個の100 mLの全量フラスコに分取する。
  2) これらの全量フラスコに,表2によって塩酸,硝酸,銅溶液[7.2.2 j)参照],亜鉛溶液[7.2.2 k)参
      照],鉄溶液[7.2.2 l)参照],鉛溶液[7.2.2 m)参照]及びニッケル溶液[7.2.2 n)参照]の各種液量を
      それぞれ加える。さらに,それぞれ内標準液[7.2.2 o)参照]10 mLを正確に加え,水で標線までう
      すめる。
  3) 2)によって準備したそれぞれの全量フラスコ中の溶液の一部を,ICP発光分光分析装置のアルゴン
      プラズマ中に噴霧し,ひ素の分析線波長(193.696 nm又は197.197 nm)及びイットリウムの分析線
      波長(371.030 nm又は324.228 nm)における発光強度を試料溶液と併行して測定し,イットリウム
      に対するひ素の発光強度比を求める。発光強度比とひ素量との関係線を作成し,検量線とする。
        なお,ICP発光分光分析装置は,装置の種類によって波長分解能が異なるため,事前に妨害の有
      無を確認し,適切な波長を選択する。高次のスペクトル線が使用可能な装置では,高次のスペクト
      ル線を用いてもよい。また,バックグラウンド補正機構が付いている装置では,バックグラウンド
      補正機構を用いてもよい。
b) 7.2.4.3のa)によって試料溶液を調製し,かつ,鉛含有率が40 %(質量分率)以上の場合 7.2.4.3の
    a)によって試料溶液を調製し,かつ,鉛含有率が40 %(質量分率)以上の場合は,次による。
  1) a) 1)による。
  2) これらの全量フラスコに,表2によって,硫酸(1+1),銅溶液[7.2.2 j)参照],亜鉛溶液[7.2.2 k)
      参照],鉄溶液[7.2.2 l)参照]及びニッケル溶液[7.2.2 n)参照]の各種液量をそれぞれ加える。さら
      に,それぞれ内標準液[7.2.2 o)参照]10 mLを正確に加え,水で標線までうすめる。
  3) a) 3)による。
c) 7.2.4.3のb)によって試料溶液を調製した場合 7.2.4.3のb)によって試料溶液を調製した場合は,次に
    よる。
  1) ひ素標準液A[7.2.2 h)参照]及び/又はひ素標準液B[7.2.2 i)参照]をひ素として400 g2 200 g

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