>サイトトップへ >このカテゴリの一覧へ

日本工業規格

JIS

 M

8129

-1994

鉱石中のコバルト定量方法

Ores

−Methods for determination of cobalt

1.

適用範囲  この規格は,鉱石中のコバルト定量方法について規定する。ただし,他の日本工業規格で

コバルト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 0113

  電位差・電流・電量・カールフィッシャー滴定方法通則

JIS K 0115

  吸光光度分析通則

JIS K 0121

  原子吸光分析通則

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 0050JIS K 0113JIS 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 8083 及び JIS M 8101 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 時間ごと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。乾燥は,乾燥減量が 2 時間につき 0.1% (m/m) 以下になるまで繰り

返す。ただし,硫化物などを含有する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,原則として化学はかりを用いる。

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 によって小数点以下第 3 位に丸める。

(2)

分析は,同一分析室において 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。

以下のとき,その平均値を求め,JIS Z 8401 によって小数点以下第 2 位に丸めて報告値とする。

(3)  2

回繰り返して行った分析値の差が許容差を超えるときは,改めて 2 回の分析をやり直す。


2

M 8129-1994

(4)

許容差は,

表 による。

表 1  許容差(

1

)

単位  % (m/m)

定量方法

コバルト含有率の区分

許容差

(繰返し)

1-

ニトロソ-2-ナフトール分離

酸化コバルト (III) 重量法

0.5

以上 10

以下 0.150

0.1

以上

3

未満 0.035

3

以上

7

未満 0.075

イオン交換分離電位差滴定法

7

以上 20

以下 0.150

0.01

以上 0.05 未満 0.005

0.05

以上 0.2

未満 0.010

ニトロソ R 塩吸光光度法

0.2

以上 0.5

以下 0.020

0.01

以上 0.05 未満 0.005

0.05

以上 0.2

未満 0.010

原子吸光法

0.2

以上 1.0

以下 0.020

(

1

)  2

個の分析値が二つのコバルト含有率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,測定値を補正しなければな

らない。

5.

定量方法

5.1

定量方法の区分  鉱石中のコバルト定量方法は,次のいずれかによる。

(1)  1-

ニトロソ-2-ナフトール分離酸化コバルト (III) 重量法  この方法は,コバルト含有率 0.5% (m/m)  以

上 10% (m/m)  以下の試料に適用する。

(2)

イオン交換分離電位差滴定法  この方法は,コバルト含有率 0.1% (m/m)  以上 20% (m/m)  以下の試料

に適用する。

(3)

ニトロソ 塩吸光光度法  この方法は,コバルト含有率 0.01% (m/m)  以上 0.5% (m/m)  以下の試料に

適用する。

(4)

原子吸光法  この方法は,コバルト含有率 0.01% (m/m)  以上 1% (m/m)  以下の試料に適用する。

5.2

1-

ニトロソ-2-ナフトール分離酸化コバルト (III) 重量法

5.2.1

要旨  試料を硝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

を加えて可溶性塩を溶解し,硫化水素ガスを通じて銅,ひ素などを沈殿させ,ろ過する。ろ液を煮沸して

硫化水素ガスを揮散させ,硝酸で鉄などを酸化した後,アンモニア水及び塩酸で微酸性とし,酸化亜鉛乳

を加えて鉄などを沈殿させ,ろ過する。ろ液を塩酸酸性とした後,1-ニトロソ-2-ナフトール溶液を加え,

コバルトを沈殿させてこし分け,乾燥灰化後,酸化コバルト (III) としてその質量をはかる。

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)


3

M 8129-1994

(7)

硝硫混酸(水 4+硝酸 4+硫酸 2)

(8)

アンモニア水 (1+1)

(9)

臭素

(10)

硫化水素

(11)

塩酸洗浄溶液  塩酸 (1+20)  に硫化水素を飽和させる。

(12)

酸化亜鉛乳状液  酸化亜鉛約 50g を水約 300ml に加え,よく振り混ぜる。

(13) 1-

ニトロソ-2-ナフトール溶液  1-ニトロソ-2-ナフトール 1g を酢酸 25ml に加熱溶解し,水 25ml を加

え,約 1 時間静置後乾燥ろ紙を用いてろ過したもの。この溶液は使用の都度調製する。

(14)

メチルオレンジ溶液 (1g/l)    メチルオレンジ 0.1g を温水 100ml に溶解し,冷却後ろ過したもの。

5.2.3

試料はかり採り量  試料はかり採り量は,コバルト含有率に応じて表 によって 0.1mg のけたまで

はかる(

2

)

表 2  試料はかり採り量

コバルト含有率

% (m/m)

試料はかり採り量

g

0.5

以上  3 未満 0.5

∼2

3

以上 10 以下 0.25∼0.5

(

2

)

試料は,コバルト量がなるべく10∼30mg 程度になるようにはかり採る。

5.2.4

操作

5.2.4.1

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)

試料をはかり採り,ビーカー (200∼300ml)  に移し入れ,時計皿で覆い,硝酸 10∼20ml を加え,静か

に加熱して分解する(

3

)

(2)

激しい反応が終わってから塩酸 10∼20ml を加え,引き続き加熱して分解する(

4

)

(3)

硫酸 (1+1) 10∼20ml を加えて加熱蒸発し,硫酸の白煙を十分に発生させる(

5

)

(4)

放冷後,水約 50ml 及び塩酸 15∼20ml を加え,加熱して可溶性塩を溶解した後,ろ紙(5 種 B)を用

いてろ過し,温水で十分に洗浄する(

6

)

(

3

)

酸化鉱又は焼鉱などの場合には,試料をはかり採った後,塩酸10∼20ml を加えて加熱し,さら

に硝酸10∼20ml を加える。

(

4

)

硫化鉱などを分解した場合,析出した硫黄の分解が不十分な場合には,少量の臭素を加えると

よい。

(

5

)

試料中に多量のひ素,アンチモン,すず又はセレンを含み,以後の定量操作に対する影響が無

視できないときは,放冷後,水約 5ml 及び臭化水素酸 5∼10ml を加え,加熱蒸発して硫酸の白

煙を十分に発生させる。少し放冷後,硫酸 (1+1) 5∼10ml 及び臭化水素酸 5∼10ml を加え,再

び加熱蒸発して硫酸の白煙を十分に発生させる。この操作を行う場合には,容量 300∼400ml

のビーカーを用い,強熱を避けて飛散しないよう特に注意する必要がある。

(

6

)

残さ中にコバルトが含まれる場合には,少量の水を用いて残さを白金皿(50 番)に洗い移し,

硫酸 (1+1)  約 5ml,硝酸約 5ml 及びふっ化水素酸 5∼10ml を加え,加熱して硫酸の白煙を十分

に発生させて二酸化けい素を揮散させ,乾固近くまで濃縮する。放冷後,少量の水を加えて溶

解し,元のろ紙(5 種 B)を用いてろ過し,温水で十分に洗浄する。ろ液及び洗液は主液に合わ

せるか,又は主液に合わせずに 5.4 若しくは 5.5 のいずれかによってコバルトを定量して補正す

る。


4

M 8129-1994

5.2.4.2

コバルトの分離  コバルトの分離は,次の手順によって行う。

(1)

ろ液及び洗液はビーカー (300ml) に受け,加熱して液温を約 80℃とし,硫化水素ガスを十分に通じ,

銅,ひ素などを沈殿させ,ろ紙(5 種 B)を用いてろ過し,塩酸洗浄溶液で数回洗浄する。

(2)

ろ液及び洗液はビーカー (500ml) に受け,加熱し,硫化水素臭がなくなるまで煮沸を続ける。硝酸 5ml

を加え,さらに数分間煮沸した後,水で液量を約 200ml とする。

(3)

放冷後かき混ぜながら,アンモニア水を鉄,アルミニウムなどの沈殿が生じる直前まで加え,液量を

水で約 300ml とする。

(4)

この溶液をかき混ぜながら,酸化亜鉛乳状液を少量ずつ加えて鉄などを完全に沈殿させ,さらに少過

剰加え(

7

)

,しばらく放置して沈殿を沈降させた後,ろ紙(5 種 B)を用いてろ過し,冷水で数回洗浄

する。ろ液及び洗液は合わせてビーカー (500∼800ml)  に受け,塩酸 5ml を加え,加熱濃縮して主溶

液として保存する。

(5)

沈殿は,温水で元のビーカーに洗い移し,できるだけ少量の温塩酸 (1+1)  を加えて加熱溶解し,水

で約 200ml とする。この溶液に再び(4)の手順にしたがって酸化亜鉛乳状液を加えて再沈殿操作(

8

)

を行

い,ろ液と洗液は(4)の主液に合わせる。

(6)

この全溶液を加熱濃縮(

9

)

して液量約 300ml とし,

煮沸近くまで加熱する。

この溶液をかき混ぜながら,

1-

ニトロソ-2-ナフトール溶液 20∼60ml(

10

)

を加え,70∼80℃の温所に 2 時間以上静置して沈殿を熟成

させた後,ろ紙(5 種 C)を用いてこし分け,温水で数回洗浄する。

(7)

沈殿は,ろ紙と共に磁器るつぼ(PC1 又は 2)に移し入れて乾燥した後,始めは弱く加熱して炭化物

を焼失させ,次に 750∼800℃に強熱して灰化する。

(8)

放冷後,内容物を水でビーカー (500ml) に洗い移し保存する。磁器るつぼには硫酸 (1+1) 5ml 及び塩

酸 2ml を加え,加熱して十分に白煙を発生させる。磁器るつぼに付着した酸化コバルト (III) を分解

した後放冷し,水約 5ml を加え,加熱して可溶性塩を溶解する。この溶液を先に保存しておいたビー

カー (500ml) に洗い移し,硫酸 (1+1) 10∼15ml 及び塩酸 5ml を加え,加熱して十分に白煙を発生さ

せる。放冷後,少量の水を加え,加熱して可溶性塩を溶解して未分解物のないことを確かめた後(

11

)

さらに水を加えて液量約 50ml とする。

(9)

この溶液にメチルオレンジ溶液 1, 2 滴を指示薬として加え,アンモニア水で溶液の色が赤色から黄色

になるまで中和する。次に塩酸 5ml を加え水で液量を約 300ml とし,煮沸近くまで加熱する。この溶

液をかき混ぜながら,1-ニトロソ-2-ナフトール溶液を 20∼60ml(

10

)

加え,70∼80℃の温所に 2 時間以

上静置して沈殿を熟成させた後,ろ紙(5 種 C)を用いてこし分け,冷水で数回,次に塩酸 (1+1)  と

冷水とを交互に用いて数回洗浄した後,温水で十分に洗浄する。

(

7

)

酸化亜鉛が過剰になると,その上澄み液が白濁を呈する。

(

8

)

沈殿中にコバルトが残存するおそれのあるときは,さらにこの操作を繰り返すか,又は塩酸に

溶解した後,5.4 若しくは 5.5 のいずれかによってコバルトを定量して補正する。

(

9

)

もし沈殿が認められたときは,ろ紙(5 種 B)を用いてろ過し,冷水で数回洗浄して除去する。

(

10

) 1-

ニトロソ-2-ナフトール溶液の使用量は,コバルト含有量 0.01g につき通常約 20ml の割合とす

る。

(

11

)

分解が不十分で,未分解物が認められる場合には,さらに硫酸 (1+1) 10∼15ml 及び塩酸 5ml

を加えて加熱白煙処理を繰り返す。

5.2.4.3

ひょう量  ひょう量は,次の手順によって行う。

(1)  5.2.4.2(9)

で得た沈殿は,ろ紙と共に質量既知の磁器るつぼ(

12

)

(PC1 又は 2)に移し入れ,乾燥した後,


5

M 8129-1994

始めは弱く加熱して炭化物を焼失させ,次に 750∼800℃(

13

)

で恒量となるまで強熱した後,デシケー

ター中で放冷してその質量をはかる。

(

12

)

磁器るつぼは,約800℃で2時間以上強熱し,デシケーター中で放冷してその質量をはかったも

のを用いる。

(

13

)

強熱温度は,900℃を超えると酸化コバルト (III) が一般化コバルトに変わる傾向があるので注

意を要する。

5.2.5

空試験  試料を用いないで,試料と同じ操作を試料と並行して行う。

5.2.6

計算  試料中のコバルト含有率を,次の式によって算出する。

100

7342

.

0

)

(

2

1

×

×

=

m

W

W

C

O

ここに,  Co:  コバルト含有率 [% (m/m)] 

W

1

:  酸化コバルト (III) の入っているるつぼの質量 (g)

W

2

:  るつぼの質量 (g)

m

:  試料はかり採り量 (g)

5.3

イオン交換分離電位差滴定法

5.3.1

要旨  試料を硝酸及び塩酸で分解後,硫酸を加え,加熱して硫酸の白煙を発生させる。水で可溶性

塩を溶解し,ろ過した後,加熱して蒸発乾固させる。塩酸を加え,加熱して溶解した後,イオン交換カラ

ムに通してコバルトを吸着させる。次に塩酸を通してマンガンなどを除去した後,希塩酸を通してコバル

トを溶離させる。これに硝酸及び硫酸を加え,加熱蒸発し,硫酸の白煙を発生させる。水を加え,加熱し

て溶解し,くえん酸アンモニウム及びアンモニア水を加えた後,白金及び飽和カロメル電極を用い,ヘキ

サシアノ鉄 (III) 酸カリウム標準溶液で電位差滴定を行う。

5.3.2

試薬  試薬は,次による。

(1)

塩酸

(2)

塩酸 (2+1, 1+2, 1+100)

(3)

硝酸

(4)

ふっ化水素酸

(5)

臭化水素酸

(6)

硫酸 (1+1)

(7)

アンモニア水

(8)

アンモニア水 (7+100)

(9)

臭素

(10)

くえん酸アンモニウム溶液  くえん酸(1 水塩)300g を水約 500ml に溶解し,冷却しながらリトマス

試験紙などを用い,アンモニア水を加えて中和した後,水で 1 000ml としたもの。

(11)

 M/30

ヘキサシアノ鉄 (III) 酸カリウム標準溶液  ヘキサシアノ鉄 (III) 酸カリウム 11g を水に溶解し

て 1 000ml としたもの。この溶液の標定は,次のようにして行う。

標準コバルト溶液 50ml を正確に,ビーカー (300ml) に分取し,くえん酸アンモニウム溶液 100ml

を加えた後 5.3.5.3(1)以降の手順にしたがって操作し,電位差滴定を行い,ヘキサシアノ鉄 (III) 酸カ

リウム標準溶液 1ml 当たりのコバルト相当量を,次の式によって求める。

V

G

f

=


6

M 8129-1994

ここに,

f

:  ヘキサシアノ鉄 (III) 酸カリウム標準溶液 1ml のコバルト相当

量 (g)

G

:  コバルト量 (g)

V

:  ヘキサシアノ鉄 (III) 酸カリウム標準溶液使用量 (ml)

(12)

 M/60

ヘキサシアノ鉄 (III) 酸カリウム標準溶液  ヘキサシアノ鉄 (III) 酸カリウム 5.5g を水に溶解し

て 1 000ml としたもの。この溶液の標定は,次のようにして行う。

標準コバルト溶液 20ml を正確に,ビーカー (300ml) に分取し,(11)に準じて行う。

(13)

標準コバルト溶液 (1mgCo/ml)    コバルト[99.9% (m/m)  以上]1.000g を硝酸 (1+1) 20ml で分解し,

冷却後 1 000ml の全量フラスコに移し入れ,水で標線まで薄めたもの。

5.3.3

装置及び器具

(1)

電位差滴定装置

(2)

イオン交換カラム  イオン交換カラムは,原則として次による(

14

)

ガラス製クロマトグラフ管(内径約 10mm)に水でほぐした脱脂綿又はガラス綿を約 5mm の厚さに

ゆるく詰め,強塩基性陰イオン交換樹脂(C1 形 149∼74

µm 分析用)を水で膨潤させる。その約 20ml

をスラリー状にして流し入れ,沈降させた後,その上に水でほぐした脱脂綿又はガラス綿を約 5mm

の厚さにゆるく詰め,塩酸 (2+1)  約 50ml を通し,樹脂柱に満たしておく。

なお,流出液の流速は,毎分 1ml 以下とする。

イオン交換カラムの例を

付図 に示す。

(

14

)

イオン交換カラムは,クロマトグラフ管の内径,イオン交換樹脂の粒径,容量などによって流

出液の流出が異なるので,あらかじめ毎分1ml 以下となるように調節しておく。

また,イオン交換樹脂の種類,流出液の流出などによって,吸着,溶離などの状況が幾分異

なるので,あらかじめ 5.3.5.2(2)の操作によって,マンガンなどが洗浄除去できることを確認す

るとともに,溶離曲線を求めて,コバルトの吸着,溶離状況を把握し,コバルトが定量的に吸

着されるとともに,所定量の塩酸 (1+2)  でコバルトが定量的に溶離できることを確認しておく。

イオン交換分離操作において,多量のマンガンが共存しても,その影響が無視できる程度ま

で分離され,コバルトの吸着及び溶離には影響しない。銅が多量に共存するとコバルトの吸着

を妨害し,鉄が多量に共存するとコバルトの溶離を妨害する傾向がある。通常,マンガン共存

量約 300mg 以下,銅共存量約 200mg 以下,鉄共存量約 400mg 以下のときは,コバルトは定量

的に吸着及び溶離できるが,イオン交換カラムによって幾分異なるので,使用するイオン交換

カラムについて,あらかじめ,マンガン,銅及び鉄の許容量を求めておく。

5.3.4

試料はかり採り量  試料はかり採り量は,原則として表 による(

15

)

表 3  試料はかり採り量

コバルト含有率

% (m/m)

試料はかり採り量

g

0.1

以上  3 未満 0.5

∼2

3

以上 20 以下 0.25∼0.5

(

15

)

試料は,コバルト量が50mg を以下となるようにはかり採る。

また,はかり採った試料中のマンガン,銅及び鉄は,

(

14

)

で求めた許容量以下でなければな

らない。ただし,試料中のマンガン量が 0.1mg 未満で,

(

16

)

を適用してイオン交換分離の操作

を省略する場合には,銅許容量は 500mg 以下,鉄許容量は 200mg 以下となる。

5.3.5

操作


7

M 8129-1994

5.3.5.1

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)

試料をはかり採り,ビーカー (200∼300ml)  に移し入れ,時計皿で覆い,硝酸 10∼20ml を加え,静か

に加熱して分解する(

3

)

(2)

激しい反応が終わってから塩酸 10∼20ml を加え,引き続いて加熱して分解する(

4

)

(3)

硫酸 (1+1) 10∼20ml を加えて加熱蒸発し,硫酸の白煙を十分に発生させる(

5

)

(4)

放冷後,水約 50ml を加え,加熱して可溶性塩を溶解した後,ろ紙(5 種 B)を用いてろ過し,温水で

十分に洗浄する(

6

)(

16

)

(

16

)

この溶液中のマンガン共存量が0.1mg 未満で,銅共存量500mg 以下,鉄共存量200mg 以下の場

合には,この溶液にアンモニア水を加えて大部分の硫酸を中和し,加熱濃縮して液量を約70ml

とした後,5.3.5.3(1)以降の手順に従って操作し,イオン交換分離の操作を省略することができ

る。

5.3.5.2

コバルトの分離  コバルトの分離は,次の手順によって行う。

(1)

ろ液及び洗液は,ビーカー (200∼300ml)  に受け,加熱して蒸発させ乾固させる。これに塩酸 (2+1)  約

20 ml

を加え,少し加熱して溶解した後,放冷する。

(2)

この溶液を毎分 1ml 以下の流速で,イオン交換カラムに通す。樹脂上に溶液がなくなってから塩酸 (2

+1) 80ml を数回に分けて,ビーカーを洗浄し,洗浄の都度カラムに通す。これまでの流出液は,すべ

て捨てる。次に塩酸 (1+2)  約 50ml を毎分 1ml 以下の流速で通し,コバルトを溶離させ(

17

)

,流出液

はビーカー (300ml) に受ける(

18

)

(3)

この溶液に硝酸 5ml 及び硫酸 (1+1) 5ml を加え,加熱して硫酸の白煙を発生させ,乾固近くまで蒸発

する。放冷後,水約 70ml を加え,加熱して溶解し,室温に冷却する。

(

17

)

イオン交換カラムは,塩酸 (1+100),水,アンモニア水 (7+100),水のそれぞれ約50ml ずつを

順次通した後,塩酸 (2+1)  約50ml を通せば再使用できる。

(

18

)

使用するイオン交換カラムによって幾分異なるが,鉄が約 200mg 以上共存するときは,コバル

トの溶離が不完全になるので,このような場合には,さらに塩酸 (1+2)  約 50ml を通す。

5.3.5.3

電位差滴定  電位差滴定は,次の手順によって行う。

(1)

  5.3.5.2(3)

で得た溶液にくえん酸アンモニウム溶液 100ml を加えた後,速やかに 15℃(

19

)

以下に冷却す

る。これにアンモニア水 80ml を加え,直ちに(

19

)

白金及び飽和カロメル電極を挿入し,

表 のヘキサ

シアノ鉄 (III) 酸カリウム標準溶液で電位差滴定を行い,電位飛躍が最大値を示した点を終点とする。

表 4

コバルト量

mg

ヘキサシアノ鉄 (III) 酸カリウム標準溶液

10

以上 M/30

20

以下 M/60

(

19

)

液温が高い場合及び放置時間が長い場合には,空気酸化によって低値を与えるおそれがある。

5.3.6

空試験  試料を用いないで,試料と同じ操作を試料と並行して行う。

5.3.7

計算  試料中のコバルト含有率を,次の式によって算出する。

100

×

×

=

m

V

f

C

O

ここに,  Co:  コバルト含有率 [% (m/m)] 

f

:  ヘキサシアノ鉄 (III) 酸カリウム標準溶液 1ml のコバルト相当

量 (g)


8

M 8129-1994

V

:  ヘキサシアノ鉄 (III) 酸カリウム標準溶液使用量 (ml)

m

:  試料はかり採り量 (g)

5.4

ニトロソ 塩吸光光度法

5.4.1

要旨  試料を硝酸及び塩酸で分解後,硫酸を加え,加熱して硫酸の白煙を発生させる。硫酸を加え

て可溶性塩を溶解し,りん酸を加えた後,不溶解物をろ過してろ液を水で一定量に薄め,この溶液の一部

を分取する。これにくえん酸及び酢酸ナトリウムを加え,アンモニアで pH を 7.0±0.5 の範囲に調節した

後,1-ニトロソ-2-ナフトール-3, 6-ジスルホン酸二ナトリウム(以下,ニトロソ R 塩と略す。

)を加え,加

熱してコバルトを呈色させる。次に,硝酸を加えて加熱し,鉄などの影響を除いた後,水で一定量に薄め

る。次に,ニトロソ R 塩と硝酸の添加順序を変え,同様の処理を行ってコバルトの呈色をおさえた溶液を

対照液として吸光度を測定する。

5.4.2

試薬  試薬は,次による。

(1)

塩酸

(2)

硝酸

(3)

ふっ化水素酸

(4)

臭化水素酸

(5)

硫酸 (1+1, 1+19)

(6)

りん酸 (1+1)

(7)

アンモニア水 (1+1)

(8)

臭素

(9)

くえん酸溶液  くえん酸(1 水塩)40g を水に溶解して 100ml としたもの。

(10)

酢酸ナトリウム溶液  酢酸ナトリウム(3 水和物)30g を水に溶解して 100ml としたもの。

(11)

ニトロソ R 塩溶液  ニトロソ R 塩 1g を水に溶解して 100ml としたもの。

(12)

標準コバルト溶液 (10

µgCo/ml)    コバルト[99.5% (m/m)  以上]1.000g を硝酸 (1+1) 20ml で分解し,

冷却後,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とする。この原液を使用の都

度,必要量だけ水で正確に 100 倍に希釈して,標準コバルト溶液とする。

5.4.3

試料はかり採り量  試料はかり採り量は,原則として表 による(

20

)

表 5  試料はかり採り量

コバルト含有率

% (m/m)

試料はかり採り量

g

0.01

以上  0.2 未満 1

∼2

0.2

以上  0.5 以下 0.5∼1

(

20

)

コバルト量が,なるべく1∼2.5mg 程度になるようにはかり採る。

5.4.4

操作

5.4.4.1

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)

試料をはかり採り,ビーカー (200∼300ml)  に移し入れ,時計皿で覆い,硝酸 10∼20ml を加え,静か

に加熱して分解する(

3

)

(2)

激しい反応が終わってから塩酸 10∼20ml を加え,引き続き加熱して分解する(

4

)

(3)

硫酸 (1+1) 10∼20ml を加えて加熱蒸発し,硫酸の白煙を十分に発生させる(

21

)

(4)

放冷後,硫酸 (1+19) 30ml 及び水約 20ml を加え,加熱して可溶性塩類を溶解する。これにりん酸 (1

+1) 10ml を加えた後,二酸化けい素などの不溶解残さをろ紙(5 種 B)を用いてろ過し,温水で十分

に洗浄する(

6

)

。ろ液及び洗液は,ビーカー (200∼300ml)  に受け,冷却した後,200ml の全量フラスコ


9

M 8129-1994

に移し入れ,水で標線まで薄める。

(

21

)

残さ中にコバルトが含まれる場合には,少量の水を用いて残さを白金皿(50番)に洗い移し,

硫酸 (1+1)  約5ml,硝酸約5ml 及びふっ化水素酸5∼10ml を加え,加熱して硫酸の白煙を十分

に発生させ,二酸化けい素を揮散させて乾固近くまで濃縮する。少量の水を加え,加熱して可

溶性塩類を溶解し,元のろ紙(5種 B)を用いてろ過し,温水で十分に洗浄する。ろ液及び洗液

は,ビーカー (200ml) に受け,加熱して1∼2ml に濃縮した後,主液に合わせる。

5.4.4.2

呈色  呈色は,次の手順によって行う。

(1)

  5.4.4.1(4)

で得た溶液を 20 ml ずつ分取し 2 個のビーカー (200ml) に移し入れ,それぞれに,くえん酸

溶液 5ml を加えてかき混ぜた後,酢酸ナトリウム溶液 20ml を加えてかき混ぜる。

(2)

 pH

計を用い,アンモニア水 (1+1)  を滴加して pH を 7.0±0.5 の範囲に調節する。

(3)

このうち一方の溶液には,

ニトロソ R 塩溶液 10ml を正しく加え,

加熱して 5∼6 分間煮沸を続けた後,

煮沸をやめ,約 5 分間放置する。これに硝酸 10ml を加え,再び加熱して 1∼2 分間煮沸する。冷却し

た後,100ml の全量フラスコに移し入れ,水で標線まで薄めて測定溶液とする。

(4)

他方の溶液には,加熱して 5∼6 分間煮沸を続けた後,煮沸をやめ,約 5 分間放置する。これに硝酸

10ml

を加え,再び煮沸するまで加熱した後,ニトロソ R 塩溶液 10ml を正しく加え,さらに加熱して

1

∼2 分間煮沸する。冷却した後,100ml の全量フラスコに移し入れ,水で標線まで薄めて対照溶液と

する。

(5)

測定溶液の一部を光度計のセルに取り,対照溶液を対照として波長 530nm 付近の吸光度を測定する。

5.4.5

空試験  5.4.6 の検量線の作成手順において得られる,標準コバルト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。

5.4.6

検量線の作成  標準コバルト溶液 0∼30ml(Co として 0∼300

µg)を段階的に数個のビーカー

(200ml)

に正しく取り,硫酸 (1+19) 3ml,りん酸 (1+1) 1ml,くえん酸溶液 5ml 及び酢酸ナトリウム溶液

20ml

を加え,水を加えて液量を 50∼60ml とする。以下,5.4.4.2(2)以降の手順に従って操作し,試料と並

行して測定した吸光度とコバルト量との関係線を作成し,検量線とする。

5.4.7

計算  5.4.6 で作成した検量線からコバルト量を求め,試料中のコバルト含有率を,次の式によっ

て算出する。

100

100

×

×

=

B

m

A

C

O

ここに,

Co

コバルト含有率

 [% (m/m)]

A

分取した試料溶液中のコバルト検出量

 (g)

B

分取量

 (ml)

m

試料はかり採り量

 (g)

5.5

原子吸光法

5.5.1

要旨  試料を塩酸と硝酸で分解し,硫酸を加え,加熱して蒸発乾固する。塩酸を加えて可溶性塩類

を溶解し,ろ過した後,ランタン溶液を加え,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。

5.5.2

試薬  試薬は,次による。

(1)

塩酸

(2)

塩酸

 (1

1, 1

2, 1

5, 1

19)


10

M 8129-1994

(3)

硝酸

(4)

硝酸

 (1

1)

(5)

ふっ化水素酸

(6)

硫酸

 (1

1)

(7)

ランタン溶液  塩化ランタン(

7

水和物)

10g

を水に溶かして

100ml

としたもの。この溶液

1ml

中に

は約

37mg

のランタンを含む。

(8)

標準コバルト溶液

 (10

µgCo/ml)

  5.4.2(12)による。

5.5.3

試料はかり採り量  試料は,

0.2g

をはかり採る。

5.5.4

操作

5.5.4.1

試料溶液の調整  試料溶液の調整は,次の手順によって行う。

(1)

試料をはかり採り,ビーカー

 (200ml)

に移し入れ,時計皿で覆い,塩酸

10ml

及び硝酸

5ml

を加え,

静かに加熱して分解する(

3

)

(2)

放冷後,硫酸

 (1

1) 5ml

を加え,引き続き加熱して蒸発乾固する。

(3)

放冷後,塩酸

 (1

1) 10ml

及び水約

30ml

(

22

)

を加え,加熱して可溶性塩を溶解した後,ろ紙(

5

B

を用いてろ過し,温水で十分に洗浄する(

21

)

。冷却した後,ろ液及び洗液は

100ml

の全量フラスコに移

し入れ,ランタン溶液

10ml

を加え,水で標線まで薄める(

23

)

(

22

)

試料中にアンチモン,すず,ビスマスなどを含み加水分解するおそれのある場合は,水の代わ

りに塩酸

 (1

1) 25ml

を追加する。

(

23

)

コバルト量が多い場合には,検量線の直線領域で測定精度の良い濃度範囲に入るように,適当

量を分取して

100ml

の全量フラスコに移し入れ,ランタン溶液をランタン相当量として検量線

とほぼ等量となるように加え,塩酸

 (1

19)

で標線まで薄める。ただし,

(

22

)

の操作を行った

場合には塩酸

 (1

5)

で薄める。

5.5.4.2

吸光度の測定  5.5.4.1(3)で得た溶液の一部を,水を用いて零点を調整した原子吸光光度計の空

気・アセチレンフレーム中に噴霧し,波長

240.7nm

の吸光度を測定する。

5.5.5

空試験  5.3.6 の検量線の作成手順において得られる,標準コバルト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。

5.5.6

検量線の作成  標準コバルト溶液

0

40ml

Co

として

0

400

µg

(

24

)

を段階的に数個の

100ml

の全

量フラスコに正しく取り,塩酸

 (1

1) 10ml

(

25

)

及びランタン溶液

10ml

を加え,水で標線まで薄める。以下,

5.5.4.2

の手順に従って試料と同様に操作し,試料と並行して測定した吸光度とコバルト量との関係線を作

成し,検量線とする。

(

24

)

使用装置及び測定波長の感度に応じて,濃度範囲を適宜増減する。

(

25

)

(

22

)

の操作を行った場合には,塩酸

 (1

1) 35ml

を加える。

5.5.7

計算  5.5.6 で作成した検量線からコバルト量を求め,試料中のコバルト含有率を,次の式によっ

て算出する。

100

100

×

×

=

B

m

A

C

O

ここに,

Co

コバルト含有率

 [% (m/m)]

A

分取した試料溶液中のコバルト検出量

 (g)

B

分取量

 (ml)


11

M 8129-1994

m

試料はかり採り量

 (g)

付図 1  イオン交換カラムの例

鉱石中のコバルト定量方法改正原案作成委員会  構成表

氏名

所属

(委員長)

奥  谷  忠  雄

日本大学理工学部工業化学教室教授

市  川  五  朗

住友金属鉱山株式会社

稲  垣  勝  彦

日本鉱業協会

尾  上      喬

同和鉱業株式会社

岸  野  忠  信

財団法人日本規格協会

佐  山  恭  正

三菱マテリアル株式会社

丹  野  一  雄

東邦亜鉛株式会社

中  村      靖

株式会社日鉱共石

野  村  紘  一

三菱マテリアル株式会社

宮  本  幸  夫

工業技術院標準部

渡  部  武  雄

三井金属鉱業株式会社


12

M 8129-1994

鉱石中のコバルト定量方法改正原案作成委員会  構成表

氏名

所属

(委員長)

中  村      靖

日本鉱業株式会社

池  田  重  司

大蔵省造幣局東京支局

岩  田  晶  夫

住友金属鉱山株式会社

岩  橋  康  夫

日本鉱業協会技術部

岸          肇

三菱金属株式会社

小  林      透

東邦亜鉛株式会社

清  水  博  司

同和鉱業株式会社

田  沼      滉

志村化工株式会社

束  原      巌

古河金属工業株式会社

東  野  徳  夫

工業技術院地質調査所

外  岡  和  夫

古河鉱業株式会社

中  田      勉

日曹金属株式会社

松  井  敬  二

三井金属鉱業株式会社

吉  田  信  之

工業技術院標準部