JIS M 8815:1976 石炭灰及びコークス灰の分析方法 | ページ 2

4
M 8815-1976

2.2 第1類の灰の灰化条件

 第1類の灰の灰化試料は,2.1によって調製した原試料をJIS M 8812の3.
に規定した灰化条件によって灰化して作る。灰の量は,定量すべき各成分の試料はかり取り量を参考にし
て決める。
    備考 特に三酸化硫黄の定量に用いる灰の調製方法は分析値に著しい影響があるので,JIS M 8813(石
          炭類及びコークス類の元素分析方法)の3.に規定された灰化条件,すなわち,
          (1) 試料層の厚さ(0.1g/cm2以下)
          (2) 通風
          (3) 昇温速度(室温から500℃まで1時間,500℃から815℃まで3060分)
          (4) 815℃における加熱時間(要すれば再強熱操作を行って完全灰化を確認する。)
          などの規定を極めて厳密に守る必要がある。ただし,その他の成分の定量に用いる灰の調製に
          当たっては,それほど厳密に規定を守る必要はない。

2.3 第2類の灰の原試料

 第2類の灰の原試料とは,第2類の灰のロットから原則としてJIS M 8811に
準拠して採取し,250          下の粒度に調製した試料である。ただし,大口試料が湿潤している場合には,
調製前にあらかじめ150℃以下で粉砕に支障のない程度に乾燥する。

2.4 第2類の灰の灰化条件

 第2類の灰の灰化試料は,2.3によって調製した原試料を2.2に準拠して灰
化して作る。

2.5 分析用試料の調製方法

 2.2又は2.4によって調製した灰化試料は,特殊鋼製粉砕機又はめのう乳ば
ちなどを用いて,鉄などの異物が混入しないようにして,指頭に感じなくなるまで(約74          下に)微
粉砕する。これを磁器ざら又は白金ざらに入れ,815±10℃に加熱したマッフル炉に入れて30分以上(1)加
熱する。径約50mmの平形はかりびんに移し(2),ふたをしてデシケーター中で常温まで放冷する(3)。
    注(1) その間白金線などでかき混ぜ,未燃物が残らないようにしなければならない。未燃物が残って
          いるかどうかは,灰を少量の水又はアルコールで湿すことによって判別できる。未燃物がある
          ときは黒点が認められる。
      (2) もし試料がはかりびんに移される前に室温まで冷却していたならば,はかりびんに入れた試料
          を107±2℃で1時間乾燥した後,はかりびんにふたをしてデシケーターに入れる。
      (3) 調製後48時間以上経過した分析用試料を使用する場合には,107±2℃で1時間乾燥して使用し
          なければならない。

3. 第2類の灰の全水分の定量

 もし第2類の灰が湿潤していて,その全水分を知る必要のある場合には,
JIS M 8811の5.(全水分測定方法)に準拠して定量する。このようにして求めた全水分Ww (%) は,到着
ベースで表示する。

4. 未燃物の定量

 第2類の灰には,しばしば未燃物が含まれる。未燃物含有率は,次の手順によって求
める。
  2.3によって調製した第2類の灰の原試料について,JIS M 8812の3.3.2(コークス類の場合)の操作に
より815℃に加熱したときの減量百分率L (%) を定量するとともに,同規格の2.(水分定量方法)によっ
てその水分Wh (%) を定量し,次の式(1),式(2)のいずれかにより未燃物含有率を算出する。未燃物含有率
は無水ベース又は到着ベースで表示し,ベース名を必ず付記する。
(1) 未燃物含有率(無水ベース換算値)

――――― [JIS M 8815 pdf 6] ―――――

                                                                                              5
                                                                                    M 8815-1976
                         未燃物無水                 100
                                 (%)=(L−Wh)           (1)
                                                  100−Wh
(2) 未燃物含有率(到着ベース換算値)
                               到            無水   100−Ww
                         未燃物 (%)=未燃物 (%)
                                                      100
                                               100−Ww
                                    =(L−Wh)            (2)
                                               100−Wh
                      ただし,
                                 Ww :  3.に記載した方法によって求めた第2類の灰の全水分 (%)

5. 二酸化けい素の定量方法

5.1 方法の区分

 石炭灰及びコークス灰中の二酸化けい素の定量方法は,重量法による。

5.2 要旨

 試料を炭酸ナトリウムで融解し,融成物を塩酸に溶解し,過塩素酸処理をして,けい酸を脱
水し,ろ過して沈殿は保存する。ろ液中のけい酸を回収して主沈殿に合わせ,強熱灰化して無水けい酸と
し,これにふっ化水素酸と硫酸とを加えて二酸化けい素を揮散させ,その減量を求める。

5.3 試薬

 試薬は,次による。
(1) 塩酸 (1+4) (1+10)
(2) 過塩素酸
(3) ふっ化水素酸
(4) 硫酸 (1+1)
(5) 無水炭酸ナトリウム

5.4 試料はかり取り量

 試料は,0.250gを0.1mgまではかり取る。

5.5 操作

 定量操作は,次の手順によって行う。
(1) 試料をはかり取り白金るつぼ(25番)に移す。これに無水炭酸ナトリウム5gを加え,よく混和する。
    これを9001000℃に加熱,融解し,ときどきかるくるつぼを振り混ぜ,とけ落ちてから3040分間
    融解を続ける。熱源から降ろし,冷却した後ビーカー (500ml) に入れ塩酸 (1+4) 70mlを加え,融成
    物を溶解する。るつぼを水で洗浄して取り除き,過塩素酸50mlを加える。
(2) これを徐々に加熱(1)し,かすかに白煙が発生し始めたならば時計ざらでふたをし,引き続き加熱し,
    濃厚な過塩素酸の蒸気を発生させ,ビーカー内が透明となり,更にビーカー壁を伝わって逆流する程
    度の加熱を約15分間続けた後冷却する。
(3) 塩酸 (1+4) 50mlを加え,直ちにろ紙(5種A)を用いてろ過する。ビーカー内壁は,ゴム管付きガラ
    ス棒を用いて付着物をこすり落とし,全量をろ紙上に移す。初めに温塩酸 (1+10) を用いて23回,
    次に温水で洗液に酸が消失するまで洗浄し,更に23回洗浄する。沈殿はろ紙と共に白金るつぼ(25
    番)に保存する。ろ液及び洗液は,ビーカー (500ml) に受ける。
(4) ビーカーは加熱し,(2)と同様の操作により,ろ液に漏れたけい酸を脱水する。これに塩酸 (1+4) 50ml
    を加え,ろ紙(5種C)を用いて(3)と同様の操作を行い,脱水されたけい酸を回収し,沈殿はろ紙と
    共に先に保存した主沈殿の入っている白金るつぼに入れる。ろ液及び洗液は,酸化第二鉄,酸化アル
    ミニウム,酸化カルシウム及び酸化マグネシウムの定量に供する必要があれば保存する。
(5) 沈殿の入った白金るつぼは徐々に加熱し炭化した後10001100℃で恒量となるまで強熱する。デシケ
    ータ中で冷却して不純二酸化けい素を含む白金るつぼの質量をはかる。次に,るつぼ内に硫酸 (1+1)

――――― [JIS M 8815 pdf 7] ―――――

6
M 8815-1976
    を滴加して残さを湿し,ふっ化水素酸約5mlを加え,飛散しないように注意して加熱し,二酸化けい
    素及び硫酸を揮散させる。この白金るつぼを10001100℃で強熱して恒量とし,デシケーター中で冷
    却した後,白金るつぼの質量をはかる。

5.6 計算

 二酸化けい素含有率を,次の式によって算出する。
                                              w−
                                               1  w2
                          二酸化けい素(%)=         100
                                                W
                      ここに    w1 :  不純二酸化けい素の入っている白金るつぼの質量 (g)
                                w2 :  不純物の残っている白金るつぼの質量 (g)
                                W :  試料はかり取り量 (g)
    注(1) 試料の種類によっては加熱時に突沸飛散することがあるから,火加減には十分に注意する。
    備考1. 二酸化けい素の定量に高度の正確さの必要がないときは,(4)の操作を省き,漏れたけい酸量
            を無視するか,又は,経験的に漏れたけい酸量の近似値を把握し,これを主二酸化けい素含
            有率に補正値として加えてもよい。このように(4)の操作を省略するときは(3)に用いるろ紙を
            5種Cとする。
         2. ドラフトの構造に木質部があるときは,過塩素酸を用いてはいけない。そのときは,硫酸 (1
            +1) を過塩素酸の使用量の約半量用いる。ただし,硫酸を用いてけい酸の脱水を行った液か
            らは,酸化カルシウム,酸化マグネシウムの定量はできない。

6. 酸化第二鉄の定量方法

6.1 方法の区分

 石炭灰及びコークス灰中の酸化第二鉄の定量方法は,塩化第一すず還元重クロム酸カ
リウム滴定法による。

6.2 要旨

 試料を硝酸,ふっ化水素酸及び硫酸で分解し,ピロ硫酸カリウムで融解する。融成物を塩酸
に溶解し,アンモニア水で鉄などの水酸化物を分離する。沈殿を塩酸に溶解し,塩化第一すずで還元し,
過剰の第一すずを塩化第二水銀で酸化し,酸濃度を調節して,ジフェニルアミンスルホン酸ナトリウムを
指示薬として重クロム酸カリウム標準溶液を用いて滴定する。

6.3 試薬

 試薬は,次による。
(1) 塩酸 (1+3),(1+9)
(2) 硝酸
(3) ふっ化水素酸
(4) 硫酸 (1+1)
(5) 混酸 硫酸150mlを水約500ml中に入れながら良くかき混ぜ,りん酸150mlを加え,水で全量1000ml
    とする。
(6) アンモニア水 (1+1)
(7) 洗浄水 塩化アンモニウム10gを水500mlに溶解し,メチルレッドに対して弱アルカリ性となるまで
    アンモニア水を滴加する。
(8) ピロ硫酸カリウム この試薬は,ナトリウム塩を用いてもよい。
(9) 塩化第一すず溶液 塩酸200mlをビーカー (1000ml) に入れ,水浴上で加熱しながら塩化第一すず
    (SnCl2・2H2O) 100gを少量ずつ加えて溶解し,冷却後水でうすめて1000mlとする。この溶液には少量
    の粒状すずを加え,かっ色びんに入れて保存する。
(10) 塩化第二水銀溶液(飽和,約5 W%)
                                  V

――――― [JIS M 8815 pdf 8] ―――――

                                                                                              7
                                                                                    M 8815-1976
(11)   /30重クロム酸カリウム標準溶液 (1.635gK2Cr2O7/l) 結晶重クロム酸カリウム(容量分析用標準試
    薬)1.635gを正しくビーカー (300ml) にはかり取り,水約100mlに溶解し,1000mlのメスフラスコ
    に移し水で標線までうすめる。この場合は標準試薬に表示されている純度をそのままN/30に対する力
    価として用い,標定は行わない。
(12)   /30硫酸第一鉄アンモニウム標準溶液 硫酸第一鉄アンモニウム [Fe (NH4) 2 (SO4) 2・6H2O] 13gをは
    かり取り,硫酸 (1+1) 30ml及び水約700mlを加え,かき混ぜて溶解し,更に水を加えて全量を1000ml
    とする。
(13) メチルレッド溶液 メチルレッド0.20gをエチルアルコール (95 v%)
                                                                V
                                                                   90mlに溶解し,水で全量を
    100mlとする。
(14)ジフェニルアミンスルホン酸ナトリウム溶液 (0.2 W%)
                                                 V
                                                      かっ色びんに入れて保存する。この試薬は,
    バリウム塩を用いてもよい。

6.4 試料はかり取り量

 試料は,0.250gを0.1mgまではかり取る。

6.5 操作

 定量操作は,次の手順によって行う。
(1) 試料をはかり取り白金るつぼ(25番)に移す。これにふっ化水素酸15mlと硝酸5mlを加え,突沸し
    ないように火加減に注意し,ときどき白金線でかき混ぜ,徐々に分解する。液量が5ml以下になれば,
    硫酸 (1+1) 2mlを加え,引き続き徐々に加熱し(1),硫酸白煙を発生させ,白煙の発生が終了するまで
    加熱を続ける。
(2) これにピロ硫酸カリウム5gを加え,初めは徐々に加熱し,次第に温度を高め,赤熱状態で融解する。
    冷却後るつぼをビーカー (200ml) に入れ,塩酸 (1+9) 約70mlを入れて徐々に加熱し,融成物を溶解
    する。るつぼは水で洗浄して取り除く(2)。これに硝酸23滴を加えて加熱し,12分間煮沸した後
    熱源から降ろし,数分間放冷する。
(3) これに指示薬としてメチルレッド溶液23滴を加え,アンモニア水 (1+1) を滴加しながらかき混ぜ,
    微紅色が消失した後12滴過剰に加える。加熱し23分間煮沸した後熱源から降ろし,沈殿の沈降
    するのを待ってろ紙(5種A)を用いてろ過し,温洗浄水で45回洗浄する(3)。ろ紙を漏斗に付けた
    まま沈殿の大部分を元のビーカーに洗い落とし,ビーカーを漏斗下に受け,ろ紙上から熱塩酸 (1+3)
    30mlを注ぎ,残留する水酸化物を溶解し,次に温塩酸 (1+9) で45回,最後に温水で酸の消失する
    まで洗浄する。ろ紙は捨てる。ビーカーを加熱し,水酸化物を溶解した後,室温になるまで冷却し,
    これを250mlのメスフラスコ中に移し,水で標線までうすめる。
(4) これから100mlを分取してビーカー (500ml) に入れる。塩酸10mlを加え,約80℃以上に加熱し,塩
    化第一すず溶液を滴加しながら振り混ぜ,黄色がうすれてきたならば注意して1滴加えるごとに良く
    振り混ぜ,黄色が消失した後過剰に1滴だけ加え,ビーカー内壁を水で洗浄し,流水中で室温以下と
    なるまで冷却する。
(5) これに塩化第二水銀溶液10mlを一度に加え,すぐ振り混ぜた後,35分間放置する。これに混酸30ml
    を加え水で約300mlにうすめ,指示薬としてジフェニルアミンスルホン酸ナトリウム溶液23滴を
    加え,これをN/30重クロム酸カリウム標準溶液を用いて滴定し,紫色となった点を終点とする。
(6) 空試験は,次のように行う(4)。
      (3)までの操作は試料と同様に操作する。これから100mlを分取してビーカー (500ml) に入れる。こ
    れに塩酸10mlを加え,約80℃以上に加熱し,塩化第一すず溶液を1滴加え,ビーカー内壁を水で洗
    浄して流水中で室温以下となるまで冷却する。これに塩化第二水銀溶液10mlを加えてすぐ振り混ぜ,
    35分間放置する。これに混酸30ml及びN/30硫酸第一鉄アンモニウム溶液10mlを正しく加え,水

――――― [JIS M 8815 pdf 9] ―――――

8
M 8815-1976
    で約300mlにうすめ,指示薬としてジフェニルアミンスルホン酸ナトリウム溶液23滴を加え,以
    下(5)と同様に滴定する。別のビーカー (500ml) に混酸30mlとN/30硫酸第一鉄アンモニウム溶液10ml
    を正しく取り,水で300mlにうすめ,同様にして滴定する。
      空試験溶液に消費されたN/30重クロム酸カリウム標準溶液の液量からN/30硫酸第一鉄アンモニウ
    ム溶液だけに消費されたN/30重クロム酸カリウム標準溶液の消費量を差し引いて空試験値とする。

6.6 計算

 酸化第二鉄含有率を,次の式によって算出する。
                                          (V1−V2) .0001862
                         酸化第二鉄(%)=                  .14297 100
                                                W   L
                      ここに    V1 :  (5)におけるN/30重クロム酸カリウム標準溶液消費量 (ml)
                                V2 :  (6)により求められた空試験値液量 (ml)
                                W :  試料はかり取り量 (g)
                                 L :  分取率,ここでは100ml
    注(1) 試料の性質によって突沸飛散することがあるので,火加減には十分に注意する。
      (2) このときの試料溶液は透明であることが必要である。もし濁りがあるときは,初めからやり直
          す。試料の特性によって1回の融解により濁りが出ることが既知であるときは,ピロ硫酸塩の
          融解が終わった後冷却し,るつぼ内に硫酸 (1+1) 1mlを加え,これを徐々に加熱し,次第に温
          度を高めて再融解するのがよい。
      (3) このときのろ液及び洗液は酸化カルシウム,酸化マグネシウムの定量に用いることができる。
          ただし,このときは,8.酸化カルシウムの定量方法8.5(2)により再沈殿操作をする。
      (4) 空試験溶液中の鉄量が微量のときは,重クロム酸カリウムの過剰によってもジフェニルアミン
          スルホン酸による発色が速やかに起こらないので過大の空試験値となりやすい。第一鉄イオン
          を共存させると発色が速やかになる。
    備考1. 試料原液に二酸化けい素定量時の5.5(4)のろ液及び洗液を用いてもよい。そのとき,酸化カル
            シウム,酸化マグネシウムの定量と関連させるときは,次のように行う。
              ふっ化水素酸処理により,二酸化けい素定量の終わった白金るつぼ内に,ピロ硫酸ナトリ
            ウム約1gを加え,徐々に加熱融解した後冷却し,るつぼ内に水約15mlと塩酸数滴を加え,
            徐々に加熱して融成物を溶解しておく。二酸化けい素定量時のろ液及び洗液はビーカー
            (500ml) に受け加熱し,過塩素酸の白煙を発生させ,塩類が析出するまで濃縮する。冷却後
            水約100mlを加え,塩類を溶解し,これにるつぼ内の融成物溶解液を加え試料原液とする。
            酸化カルシウム,酸化マグネシウムの定量と関連不要のときは,二酸化けい素定量時のろ液
            及び洗液の濃縮は不要であり,単に白金るつぼ内の残さを融解して主液に合わせるだけでよ
            い。
         2. オイル・コークス配合の灰のようにバナジウムを含む試料では,次のように操作する。
              試料を(1)(3)のように処理し,これから100mlの試料溶液を分取し,ビーカー (500ml) に
            入れる。これを加熱濃縮し,液量約30mlとする。しばらく冷却した後,アンモニア水 (1+
            1) を滴加して,やや多量の水酸化物を生成させ,次に塩酸 (1+1) を滴加しながらかき混ぜ,
            液がわずかに濁る程度の微酸性とし,過剰に10ml加える。これに熱水を加えて液量約100ml
            (5)とし,これに塩化第一すず溶液を滴加しながら良く振り混ぜ,黄色がうすれてきたならば
            1滴加えるごとに良くかき混ぜ,黄色が消失した後1滴だけ(6)過剰に加える。ビーカー内壁
            を水で洗浄し,流水中で室温以下となるまで冷却する。以下(5)によって操作する。

――――― [JIS M 8815 pdf 10] ―――――

次のページ PDF 11