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日本工業規格

JIS

 G

1229

-1994

鋼−鉛定量方法

Steel

−Methods for

determination of lead content

1.

適用範囲  この規格は,鋼中の鉛定量方法について規定する。

備考  この規格の引用規格を,次に示す。

JIS G 1201

  鉄及び鋼の分析方法通則

JIS K 8001

  試薬試験方法通則

JIS R 3503

  化学分析用ガラス器具

JIS Z 8402

  分析・試験の許容差通則

2.

一般事項  定量方法に共通な一般事項は,JIS G 1201 による。

3.

定量方法の区分  鉛の定量方法は,次のいずれかによる。

(1)

硫化鉛沈殿分離モリブデン酸鉛重量法  この方法は,鉛含有率 0.05% (m/m)  以上 0.40% (m/m)  以下の

試料に適用するもので

附属書 による。

(2)

鉄分離ジフェニルカルバゾン抽出吸光光度法  この方法は,鉛含有率 0.000 2% (m/m) 以上 0.010%

(m/m)

以下の試料に適用するもので

附属書 による。


2

G 1229-1994

附属書 1  硫化鉛沈殿分離モリブデン酸鉛重量法

1.

要旨  試料を塩酸で分解し,過剰の酸を除去した後,硫化水素で硫化鉛を沈殿させてこし分け,沈殿

を硝酸で分解する。七モリブデン酸六アンモニウムを加えてモリブデン酸鉛を沈殿させてこし分け,これ

を強熱した後,その質量をはかる。

2.

試薬  試薬は,次による。

(1)

塩酸

(2)

塩酸 (1+1)

(3)

硝酸

(4)

硝酸 (1+1)

(5)

硫酸  (1+20)

(6)

硫化水素飽和塩酸  塩酸 (1+99) 1に硫化水素を約 10 分間激しく通じたもの。

(7)

鉛飽和硫酸  水 1 800ml 中に硫酸 300ml を徐々にかき混ぜながら加え,この熱い溶液に酢酸鉛 1g を加

えてよくかき混ぜ,24 時間以上放置した後,溶液をろ紙(5 種 C)でろ過する。

(8)

アンモニア水

(9)

硫化水素  ボンベ又は硫化水素発生装置から得られるもの。

参考  警告  硫化水素は,無色,特臭(腐卵臭)のある有毒気体であるので,換気桟能のよい通風室

で取り扱わなければならない。

(10)

硫化鉄 (II) (硫化水素発生用)

(11)

塩化アンモニウム

(12)

硝酸アンモニウム溶液  (50g/l)

(13)

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 [(NH

4

)

6

Mo

7

O

24

4H

2

O] 10g

を温水 200ml に溶解した後,溶液をろ紙(5 種 B)でろ過する。

(14)

酒石酸

(15)

酢酸アンモニウム溶液  常温での酢酸アンモニウム飽和溶液を水で 2 倍に薄め,メチルレッド溶液

JIS K 8001 の 4.4(指示薬)の

表 7(中和滴定用)による]1,2 滴を加え,酢酸又はアンモニア水で

中和する。この溶液 1について酢酸 30ml を加える。

(16)

酢酸アンモニウム洗浄液  酢酸アンモニウム溶液  [(15)]  を水で 10 倍に薄める。

(17)

エタノール(95 又は 99.5)

3.

装置及び器具  装置及び器具は,原則として次による。

(1)

硫化水素発生装置  硫化水素発生装置は,JIS R 3503 の付図 51 のキップガス発生器の中から,硫化水

素の使用量によって適当な大きさのものを選び,硫化鉄 (II) [2.(10)]  と塩酸 (1+1)  とによって硫化水

素を発生させる。

4.

試料はかり採り量  試料はかり採り量は,附属書 表 による。


3

G 1229-1994

附属書 表 1  試料はかり採り量及び塩酸 (11)  の使用量

鉛含有率

% (m/m)

試料はかり採り量

g

塩酸(1+1)の使用量

ml

0.05

以上 0.10 未満

10.0 100

0.10

以上 0.20 未満

 5.0

 50

0.20

以上 0.40 以下

 2.5

 30

5.

操作

5.1

試料溶液の調製  試料溶液の調製は,次のいずれかによる。

(1)

塩酸で分解容易な試料

(a)

試料をはかり採ってビーカー (500ml) に移し入れる。

(b)

時計皿で覆い,塩酸 (1+1)  を

表 に従って加え,加熱して分解する。加熱を継続して塩類が析出

し始めた後,時計皿の下面を水で洗って時計皿を取り除き,ビーカーの底部が焼き付いて茶褐色に

ならない程度に,できるだけ乾固する。少し放冷した後,再び時計皿で覆い,熱水約 400ml を加え

て塩類を溶解し,塩化アンモニウム 10g を加える。硫化水素  [2.(9)]  を 10 分間激しく通じた後,時

計皿の下面を硫化水素飽和塩酸  [2.(6)]  で洗って時計皿を取り除き,生成した沈殿をろ紙(5 種 A)

でこし分け,硫化水素飽和塩酸  [2.(6)]  で数回洗浄する。ろ液及び洗液は捨てる。

(c)

ビーカー (300ml) を漏斗の下に置き,ろ紙上の沈殿に熱硝酸 (1+1) 10ml を注いで沈殿を分解し,

更に,熱水で数回洗浄する。ろ液と洗液を合わせ,水を加えて液量を約 100ml とする。酒石酸 2g

を加え,かき混ぜて酒石酸を溶解した後,アンモニア水で中和し,更に,アンモニア水 5ml を過剰

に加える。

(2)

塩酸で分解困難な試料

(a)

試料をはかり採ってビーカー (500ml) に移し入れ,(1)(b)の操作を行う。

(b)

沈殿とろ紙を磁器るつぼ (15ml) に移し入れ,乾燥した後,400∼500℃に加熱してろ紙を灰化し,

残さをビーカー (100ml) に移し入れる。磁器るつぼに固着した残さは,塩酸約 5ml を加え,加熱し

て分解し,溶液を先のビーカー (100ml) に水で洗い移す。硝酸 10ml を加え,加熱して残さを分解

し,水約 20ml を加える。溶液をろ紙(5 種 C)でろ過し,ろ紙及び不溶解残さを熱水で十分に洗浄

する。残さは捨てる。ろ液と洗液はビーカー (300ml) に集め,加熱濃縮して液量を約 10ml とし,

鉛飽和硫酸  [2.(7)] 40ml を加え,加熱を継続して硫酸白煙を発生させる。わずかに放冷した後,少

量の硫酸 (1+20)  でビーカー内壁を洗った後,再び,加熱して硫酸の白煙を発生させる。

(c)

室温まで放冷した後,水を加えて液量を約 40ml とし,加熱して可溶性塩類を溶解し,一夜間放置

して硫酸鉛の沈殿を熟成させる。沈殿をろ紙(5 種 C)でこし分け,鉛飽和硫酸  [2.(7)]  で十分に洗

浄した後,硫酸 (1+20)  で数回洗浄し,最後にエタノールで 1 回洗浄する。ろ液及び洗液は捨てる。

(d)

ろ紙上の沈殿を温水で元のビーカー (300ml) に洗い移し,酢酸アンモニウム溶液  [2.(15)] 50ml を加

え,加熱して硫酸鉛を溶解し,元のろ紙でろ過し,熱酢酸アンモニウム洗浄液  [2.(16)]  で十分に洗

浄する。ろ液と洗液はビーカー (300ml) に集め,水で液量を約 250ml とする。残さは捨てる。


4

G 1229-1994

5.2

沈殿の生成とろ過  5.1 (1)(c)又は(2)(d)で得た溶液を加熱し,煮沸し始めたら七モリブデン酸六ア

ンモニウム溶液  [2.(13)] 10ml を加え,数分間煮沸してモリブデン酸鉛の沈殿を凝集させる。沈殿を少量の

ろ紙パルプとろ紙(5 種 B)でこし分け,ビーカー内壁に付着した沈殿はゴム管付きガラス棒でこすり落

としてろ紙上に移し,アンモニア水を滴加してわずかにアルカリ性とした熱い硝酸アンモニウム溶液で十

分に洗浄する。ろ紙及び洗液は捨てる。

5.3

灰化及びひょう量  灰化及びひょう量は,次の手順によって行う。

(1)  5.2

で得た沈殿を,ろ紙と共に質量既知の磁器るつぼ (15ml) に移し入れ,徐々に加熱して乾燥する。

次第に温度を高めてろ紙を灰化する。

(2)

るつぼを 600∼650℃の範囲で加熱し,デシケーター中で常温まで放冷した後,その質量をはかる。

(3)  (2)

の操作を繰り返して恒量とする。

6.

空試験  試薬だけを用いて試料と同じ操作を試料と併行して行う。

7.

計算  試料中の鉛含有率 [Pb% (m/m)] を,次の式によって算出する。

Pb% (m/m) =

100

4

564

.

0

)

(

0

1

×

×

m

m

m

ここに,

m

1

5.3(3)

で得たモリブデン酸鉛の質量

 (g)

m

0

6.

で得たモリブデン酸鉛の質量

 (g)

m

試料はかり採り量

 (g)

8.

許容差  許容差(

1

)

は,

附属書 表 による。

附属書 表 2  許容差

単位

% (m/m)

鉛含有率

室内再現許容差

室間再現許容差

0.05

以上 0.25 以下

D [0.028 8

× (Pb) +0.004 2]

D [0.011 7

× (Pb) +0.008 9]

(

1

)

許容差計算式中の は,D  (n, 0.95)  を意味し,その値は JIS Z 8402

4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。

また, (Pb) は,許容差を求める鉛含有率 [% (m/m)] である。

参考  この許容差は,鉛含有率 0.08% (m/m)  以上 0.22% (m/m)  以下の試料を用い,共同実

験した結果から求めたものである。


5

G 1229-1994

附属書 2  鉄分離ジフェニルチオカルバゾン 

抽出吸光光度法

1.

要旨  試料を塩酸,硝酸及び過塩素酸で分解し,過塩素酸の白煙を発生させて塩酸及び硝酸を除去す

る。塩酸濃度を調節し,

4

−メチル−

2

−ペンタノンで鉄などを抽出分離した後,酒石酸,亜硫酸ナトリウ

ム及びシアン化ナトリウムを加えてニッケルなどをマスキングし,ジフェニルチオカルバゾン(以下,ジ

チゾンという。

)を加え,鉛をジチゾン錯体としてベンゼンに抽出し,光度計を用いて,その吸光度を測定

する。

2.

試薬  試薬は,次による。

(1)

塩酸

(2)

塩酸 

(7

5, 1

1, 1

100)

(3)

硝酸

(4)

過塩素酸

(5)

アンモニア水

(6)

鉄  できるだけ純度の高い鉄で,鉛を含まないか又は鉛含有率が低く,既知であるもの。

(7)

亜硫酸ナトリウム溶液(飽和,約

200g/l

)  亜硫酸ナトリウム七水和物を飽和するまで水に溶解させ

る。この溶液は,使用の都度調製する。

(8)

洗浄液  アンモニア水

 (1

100) 100ml

に亜硫酸ナトリウム溶液(飽和)

  [

(7)

] 5ml

を加える。

(9)

シアン化ナトリウム溶液  シアン化ナトリウム

20g

を水

100ml

に溶かして分液漏斗

 (200ml)

に入れ,

ジチゾン・ベンゼン溶液

  [

(11)

] 10

15ml

を加えて振り混ぜる。静置して,二層に分離した後,下層の

水相を取り出して使用する。有機相が紅色を呈する場合は,下層の水相を別の分液漏斗に移し入れて

有機相が紅色を呈さなくなるまで,ジチゾン・ベンゼン溶液

  [

(11)

]

と振り混ぜる操作を繰り返す。

参考

警告  シアン化ナトリウムは猛毒であるので,これを含む溶液の取り扱いには注意を必要とす

る。

(10)

酒石酸溶液 

(200g/l)

(11)

ジチゾン・ベンゼン溶液  ジチゾン

 (C

13

H

12

N

4

S) 0.01g

をベンゼン

10ml

に溶解して分液漏斗

 (100ml)

に移し入れ,洗浄液

  [

(8)

] 50ml

を加え,

1

分間振り混ぜる。静置して二層に分離した後,下層の水相

を別の分液漏斗

 (100ml)

に移し入れ,塩酸

 (1

1)

を加えてわずかに酸性とする。ベンゼン

20ml

を加

えて

1

分間振り混ぜる。静置して二層に分離した後,下層の水相を捨て,上層の有機相をベンゼンで

100ml

に薄め,褐色瓶に入れて保存する。

ジチゾンが不純な場合は,次のように精製する。

ジチゾン

0.1g

をベンゼン

50ml

に溶解して分液漏斗

 (200ml)

に移し入れ,洗浄液

  [

(8)

] 50ml

を加え

1

分間振り混ぜる。しばらく静置して二層に分離した後,下層の水相を取り出し,塩酸を加えてわ

ずかに酸性とする。沈殿したジチゾンをろ紙(

5

A

)でこし分け,水で洗浄し,デシケーター中で

乾燥する。

(12)

ベンゼン

(13)

4-

メチル-2-ペンタノン


6

G 1229-1994

(14)

標準鉛溶液 

(10

µ

gPb/ml)

  硝酸鉛

  (II) 0.159 9g

を水に溶解し,

硝酸約

10ml

を加えた後,

溶液を

1 000ml

の全量フラスコに移し入れ,水で標線まで薄めて原液

 (100

µ

gPb/ml)

とする。この原液を使用の都度,

水で正しく

10

倍に薄めて標準鉛溶液とする。

3.

試料はかり採り量  試料はかり採り量は,

0.500g

とする。

4.

操作

参考

警告  過塩素酸の蒸気は,アンモニア,亜硝酸蒸気又は有磯物が存在すると爆発する危険があ

る。

4.1

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。

(1)

試料をはかり採って三角フラスコ

 (300ml)

に移し入れる。

(2)

塩酸

10ml

及び硝酸

3ml

を加え,加熱して分解する。過塩素酸

20ml

を加え,引き続き加熱して過塩素

酸の濃厚な白煙を発生させ,クロムを二クロム酸に酸化する。試料中のクロム含有率が

10% (m/m)

上の場合は,更に,加熱を続け,塩酸を

1

2ml

ずつ数回加えてクロムの大部分を二酸化二塩化クロ

ムとして揮散させる。

(3)

室温まで放冷した後,水約

50ml

を加え,振り混ぜて塩類を溶解する。溶液をろ紙(

5

B

)を用いて

ろ過し(

1

)

,塩酸

 (1

100)

で洗浄する。残さは捨てる。ろ液と洗液は,ビーカー

 (300ml)

に集める。

(4)

加熱して過塩素酸の白煙を発生させ,室温まで放冷した後,塩酸

 (7

5)

30ml

を加えて塩類を溶解

する。

(

1

)

試料中のけい素含有率が

1% (m/m)

未満及び,又はタングステン含有率が

1% (m/m)

未満の場合

は,ろ過操作を省略してもよい。

4.2

鉄の分離  4.1(4)で得た溶液を分液漏斗

 (200ml)

に塩酸

 (7

5)

30ml

で洗い移し,室温まで冷却

する。

4-

メチル

-2-

ペンタノン

30ml

を加え,約

30

秒間激しく振り混ぜる。静置して二層に分離した後,下

層の水相を三角フラスコ

 (300ml)

に移し入れ,更に,塩酸

 (7

5) 5ml

を分液漏斗に加え,約

30

秒間振り

混ぜ,静置して二層に分離した後,下層の水相を先の三角フラスコに合わせる。有機相は捨てる。三角フ

ラスコを加熱して水相に含まれている

4-

メチル

-2-

ペンタノンの大部分を揮散させた後,硝酸

5ml

を加え,

引き続き加熱して乾固する。室温まで放冷した後,塩酸

 (1

1) 1

2ml

を加え,加熱して塩類を溶解し,

40ml

を加え,室温まで冷却する。

4.3

妨害元素のマスキング  4.2 で得た溶液に酒石酸溶液

2ml

,亜硫酸ナトリウム溶液

  [

2.(7)

] 10ml

及び

シアン化ナトリウム溶液

  [

2.(9)

] 10ml

を加えて振り混ぜ,

70

80

℃に加熱し,

4

5

分間放置する。

4.4

呈色  4.3 で得た溶液を

20

25

℃に冷却し,アンモニア水

10ml

を加えた後,分液漏斗

 (200ml)

に水

で洗い移す。ジチゾン・ベンゼン溶液

  [

2.(11)

]

を正確に

20ml

加え,

1

分間激しく振り混ぜる。静置して二

層に分離した後,下層の水相を捨てる(

2

)

。洗浄液

  [

2.(8)

] 50ml

を分液漏斗に加え,約

30

秒間振り混ぜ,静

置して二層に分離した後,下層の水相を捨てる(

2

)

(

2

)

この水相中には,シアン化ナトリウムが含まれているので,この取り扱いには注意が必要であ

る。

4.5

吸光度の測定  4.4 で得た有機相を乾いたろ紙(

5

A

)を用いてろ過し,最初のろ液を捨て,次の

ろ液の一部を光度計の吸収セル

 (10mm)

に取り,

ベンゼンを対照液として波長

520nm

付近における吸光度

を測定する。


7

G 1229-1994

5.

空試験  6.の検量線作成操作で得られる標準鉛溶液を添加しない溶液の吸光度を,空試験の吸光度と

する。

6.

検量線の作成

7

個の三角フラスコ

 (300ml)

を準備し,それぞれに鉄

  [

2.(6)

] 0.500g

をはかり採って移

し入れ,標準鉛溶液

  [

2.(14)

]

を正確に

0

0.5

1

2

3

4

5ml

(鉛として

0

50

µ

g

)加える。以下,4.1(2)

4.5 の手順に従って試料と同じ操作を試料と併行して行い,

吸光度と呈色溶液中の標準鉛溶液として加え

た鉛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.

計算  4.5 及び 5.で得た吸光度と 6.で作成した検量線とから鉛量を求め,試料中の鉛含有率

 [Pb%

(m/m)]

を,次の式によって算出する。

Pb % (m/m) =

100

)

(

2

0

1

×

m

m

m

m

ここに,  m

1

:  試料溶液中の鉛検出量 (g)

m

0

:  空試験液中の鉛検出量 (g)

m

2

:  鉄  [2.(6)] 0.500g 中に含まれる鉛量 (g)

m

:  試料はかり採り量 (g)

8.

許容差  許容差(

3

)

は,

附属書 表 による。

附属書 表 1  許容差

単位% (m/m)

鉛含有率

室内再現許容差

室間再現許容差

0.000 2

以上 0.010 以下

D [0.042 8

× (Pb) +0.000 08]

D [0.135 2

× (Pb) −0.000 08]

(

3

)

許容差計算式中の は,D  (n, 0.95)  を意味し,その値は JIS Z 8402

4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。

また, (Pb) は,許容差を求める鉛含有率 [% (m/m)] である。

参考  この許容差は,鉛含有率 0.000 4% (m/m) 以上 0.007% (m/m)  以下の試料を用い,共

同実験した結果から求めたものである。


8

G 1229-1994

原案作成委員会  構成表

(1) 

社団法人日本鉄鋼協会標準化委員会 JE4 分科会

氏名

所属

(主査)

佐  伯  正  夫

新日本製鐵株式会社

(委員)

大  磯  義  和

工業技術院標準部

大  野  義  信

新日本製鐵株式会社

土  屋  武  久

新日本製鐵株式会社

船  曳  佳  弘

日本鋼管株式会社

磯  部      健

日本鋼管株式会社

岡  野  輝  雄

川崎製鉄株式会社(編集 WG 兼務)

滝  沢  佳  郎

川鉄テクノリサーチ株式会社

蔵  保  浩  文

住友金属工業株式会社

山  下  良  一

住友金属工業株式会社

金  子  晃  司

株式会社神戸製鋼所

河  村  恒  夫

株式会社コベルコ科研

伊  藤  清  孝

大同特殊鋼株式会社

藤  田  昇  平

日新製鋼株式会社

余  語  英  俊

愛知製鋼株式会社

永  井  宣太郎

日本冶金工業株式会社

(編集 WG)

稲  本      勇

新日本製鐵株式会社

吉  川  裕  泰

日本鋼管株式会社

(幹事)

小  野  昭  紘

新日本製鐵株式会社(編集 WG 兼務)

柿  田  和  俊

社団法人日本鉄鋼連盟(編集 WG 兼務)

大  槻      孝

社団法人日本鉄鋼連盟(編集 WG 兼務)

(2)

社団法人日本鉄鋼協会 JIS 三者委員会鉄鋼分析 JIS 三者小委員会

氏名

所属

(委員長)

大河内  春  乃

科学技術庁金属材料技術研究所

(委員)

青  柳  挂  一

通商産業省基礎産業局

服  部  幹  雄

工業技術院標準部

加  山  英  男

財団法人日本規格協会

藤  貫      正

社団法人日本分析化学会

広  川  吉之助

東北大学金属材料研究所

永  山      宏

日立マテリアルエンジニアリング株式会社

束  原      巌

古河電気工業株式会社

橋  本      勝

株式会社日産アーク

岩  田  英  夫

日本鋼管株式会社

岡  野  輝  雄

川崎製鉄株式会社

蔵  保  浩  文

住友金属工業株式会社

河  村  恒  夫

株式会社コベルコ科研

成  田  正  尚

大同特殊鋼株式会社

藤  田  昇  平

日新製鋼株式会社

(幹事)

佐  伯  正  夫

新日本製鐵株式会社

(事務局)

柿  田  和  俊

社団法人日本鉄鋼協会

大  槻      孝

社団法人日本鉄鋼協会