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日本工業規格

JIS

 M

8317

: 1999

チタン鉱石−マンガン定量方法

Titanium ores

−Methods for determination of manganese

1.

適用範囲  この規格は,チタン鉱石中のマンガン定量方法について規定する。

2.

引用規格  次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成す

る。この引用規格は,その最新版を適用する。

JIS M 8301

  チタン鉱石の分析方法通則

3.

一般事項  分析に共通の一般事項は,JIS M 8301 による。

4.

定量方法の区分  マンガンの定量方法は,次のいずれかによる。

a)

過マンガン酸吸光光度法  この方法は,マンガン含有率 0.05% (m/m)  以上 5% (m/m)  以下の試料に適

用する。

b)

原子吸光法  この方法は,マンガン含有率 0.1% (m/m)  以上 2.5% (m/m)  以下の試料に適用する。

c)

ICP

発光分光法  この方法は,マンガン含有率 0.005% (m/m)  以上 2.5% (m/m)  以下の試料に適用する。

5.

過マンガン酸吸光光度法

5.1

要旨  試料を融解剤で融解し,融成物を塩酸に溶解した後,硫酸を加え白煙が発生するまで加熱す

る。冷却した後,水で溶解し硝酸銀及びペルオキソ二硫酸アンモニウムを加え,煮沸してマンガンを酸化

して過マンガン酸を生成させ,分光光度計を用いて,その吸光度を測定する。

5.2

試薬  試薬は,次による。

a)

塩酸

b)

硫酸 (1+1)  

c)

ほう酸

d)

水酸化カリウム

e)

炭酸ナトリウム(無水)

f)

融解合剤[炭酸ナトリウム(無水)1,過酸化ナトリウム 2]

g)

硝酸銀溶液 (10g/l)    この溶液は,褐色瓶に保存する。

h)

ペルオキソ二硫酸アンモニウム溶液 (200g/l)    この溶液は,使用の都度調製する。潮解した試薬を用

いてはならない。

i)

標準マンガン溶液 (100

µg/ml)    金属マンガン[99.9% (m/m) 以上]100mg をはかり取ってビーカー

(200ml)

に移し入れ,水 50ml 及び硫酸 (1+1) 10ml を加え,加熱して溶解する。常温まで冷却した後,

1 000ml

の全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線まで薄める。


2

M 8317 : 1999

5.3

試料のはかり取り量  試料のはかり取り量は,0.5g とする。

5.4

操作

5.4.1

試料の分解  試料の分解は,次の手順によって行う。

a)

試料をはかり取り,融解合剤[5.2f)](

1

)5g

を入れてあるニッケルるつぼ,アルミナるつぼ又はジルコニ

ウムるつぼに移し入れ,かき混ぜた後,約 2g の炭酸ナトリウム(無水)を加えて,その表面を覆う。

b)

るつぼをふたで覆い,初めは低温で内容物が流動状になるまで穏やかに加熱し,徐々に温度を上げて

るつぼの底部が暗赤色の状態になるように保ち,るつぼをゆり動かしながら(

2

)

約 5 分間加熱し,試料

を完全に融解する。

c)

放冷した後,融成物をるつぼとともにビーカー (300ml) に移し入れ,温水約 100ml を少量ずつ加え,

るつぼをゆり動かしながら融成物を溶解し,ついで塩酸 50ml を少量ずつ加え,るつぼは水で洗浄し

ながら取り出す。

d)

常温まで冷却した後,250ml の全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線まで薄める。

(

1

)

融解合剤の代わりに,水酸化カリウムとほう酸の混合物を用いることができる。この場合は,

試料をはかり取り,るつぼに移し入れ,水酸化カリウム5g 及びほう酸2g を加えてかき混ぜた後,

表面が固化するまで電熱器上で加熱してあらかじめ水分を除去する。また,炭酸ナトリウム(無

水)による表面の被覆は行わない。

(

2

)

試料の分解を促進し,るつぼの浸食を防ぐために,るつぼを絶えずゆり動かすのがよい。

5.4.2

呈色  呈色は,次の手順によって行う。

a)

5.4.1d)

で得た溶液から正確に 50ml をビーカー (300ml) に分取し,硫酸 (1+1) 15ml を加え,加熱して

濃厚な硫酸の白煙を約 10 分間発生させる。

b)

放冷した後,水約 150ml を加え加熱して可溶性塩類を溶解する(

3

)

c)

加熱し,沸騰しはじめたならば加熱を止め,硝酸銀溶液[5.2.g)]10ml を注意しながら少量ずつ加える(

4

)

再び加熱し沸騰しはじめたならば加熱を止め,ペルオキソ二硫酸アンモニウム溶液[5.2.h)]10ml を注意

しながら少量ずつ加える(

4

)

。引き続き加熱して約 1 分間沸騰する。

d)

流水中で常温まで冷却した後,250ml の全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線まで薄める。

(

3

)

けい酸塩などの不溶解分を認めた場合は,ろ紙(5種 A)を用いてろ過し,温水で洗浄する。不

溶解分は捨てる。

(

4

)

突沸することがあるので少量ずつビーカーの内壁に沿って加える。

5.4.3

吸光度の測定  5.4.2d)で得た溶液の一部を光度計の吸収セル (10mm) に移し入れ,水を対照液と

して,波長 530nm 又は 545nm 付近の吸光度を測定する。

5.5

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。

5.6

検量線の作成  検量線の作成は,次の手順によって行う。

a)

標準マンガン溶液[5.2i)]0∼50ml(マンガンとして 0∼5mg)を段階的に数個のビーカー (300ml) に正

確にはかり取り,硫酸 (1+1) 15ml と水約 150ml を加える。

b)  5.4.2c)

5.4.3 の手順に従って操作し,得た吸光度とマンガン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。

5.7

計算

a)

5.4.3

及び 5.5 で得た吸光度と 5.6 で作成した検量線とからそれぞれのマンガン量を求め,試料中のマ

ンガン含有率を,次の式によって算出する。


3

M 8317 : 1999

100

250

25

2

1

×

×

m

A

A

Mn

ここに,  Mn:  試料中のマンガン含有率 [% (m/m)] 

A

1

:  分取した試料溶液中のマンガン検出量 (g)

A

2

:  分取した空試験液中のマンガン検出量 (g)

m

:  試料のはかり取り量 (g)

b)

試料中のマンガン含有率を酸化マンガン(Ⅱ)含有率として表す場合は,

5.7a)

で求めた試料中のマンガ

ン含有率 [% (m/m)] から次の式によって算出する。

MnO

Mn×1.291

ここに,  MnO

試料中の酸化マンガン  (Ⅱ)  含有率 [% (m/m)]

Mn

5.7a)

で得た試料中のマンガン含有率 [% (m/m)]

6.

原子吸光法

6.1

要旨

  試料を融解剤で融解し,融成物を塩酸に溶解した後,干渉抑制剤としてランタンを加え,溶

液を空気−アセチレンフレーム中に噴霧し,原子吸光光度計を用いて,その吸光度を測定する。

6.2

試薬

  試薬は,次による。

a)

塩酸

b)

塩酸 (1+1)

c)

ほう酸

d)

水酸化カリウム

e)

炭酸ナトリウム(無水)

f)

融解合剤 A[炭酸ナトリウム(無水)1,過酸化ナトリウム 2]

g)

融解合剤 B(水酸化ナトリウム 1,過酸化ナトリウム 2)

h)

ランタン溶液  酸化ランタン(Ⅲ)60g を塩酸 (1+3) 400ml に溶解し,水浴上で加熱して乾固し過剰の

塩酸を除去した後,水を加えて溶解し,水で薄めて 1 000ml とする。この溶液 1ml は,ランタン約 50mg

を含有する。

i)

標準マンガン溶液 (100

µg/ml)

5.2i)

による。

6.3

試料のはかり取り量

  試料のはかり取り量は,0.2g とする。

6.4

操作

6.4.1

試料の分解

  試料の分解は,次の手順によって行う。

a)

試料をはかり取り,融解合剤 A[

6.2f)

]

(

5

)

5g

を入れてあるニッケルるつぼ,アルミナるつぼ又はジルコ

ニウムるつぼに移し入れ,かき混ぜた後,約 2g の炭酸ナトリウム(無水)を加えて,その表面を覆う。

b)

5.4.1b)

d)

の手順に従って操作する。

(

5

)

融解合剤 A の代わりに融解合剤 B[

6.2.g)

]

又は水酸化カリウムとほう酸の混合物を用いることが

できる。水酸化カリウムとほう酸の混合物を用いるときは,試料をはかり取り,るつぼに移し

入れ,水酸化カリウム5g 及びほう酸2g を加えてかき混ぜた後,表面が固化するまで電熱器上で

加熱してあらかじめ水分を除去する。また,炭酸ナトリウム(無水)による表面の被覆は行わ

ない。

6.4.2

測定溶液の調製

6.4.1b)

で得た溶液 25ml を正確に 100ml の全量フラスコに分取し,塩酸 (1+1)

20ml

及びランタン溶液[

6.2h)

]2ml

を加え水で標線まで薄める。


4

M 8317 : 1999

6.4.3

吸光度の測定

6.4.2

で得た溶液の一部を水を用いてゼロ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て,波長 279.5nm における吸光度を測定する。

6.5

空試験

6.6

の検量線作成操作において得られる,標準マンガン溶液を添加しない溶液の吸光度を,

空試験液の吸光度とする。

6.6

検量線の作成

  検量線の作成は,次の手順によって行う。

a)

融解合剤 A[

6.2f)

]5g

(

6

)

をニッケルるつぼ,アルミナるつぼ又はジルコニウムるつぼ

(

7

)

にはかり取り,

炭酸ナトリウム(無水)約 2g を加えて,その表面を覆う。

b)

5.4.1b)

d)

の手順に従って操作する。

c)

b)

で得た溶液から正確に 25ml を数個の 100ml の全量フラスコに分取し,標準マンガン溶液[

6.2i)

]0

5ml

(マンガンとして 0∼500

µg)を段階的に正確に加える。塩酸 (1+1) 20ml 及びランタン溶液

[

6.2h)

]2ml

を加え水で標線まで薄める。

d)

6.4.3

の手順に従って試料と並行して操作し,得た吸光度とマンガン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。

(

6

)

試料の分解に用いたものと同じ種類の融解剤を用いる。

(

7

)

試料の分解に用いたものと同じ種類のるつぼを用いる。

6.7

計算

a)

6.4.3

及び

6.5

で得た吸光度と

6.6

で作成した検量線とからそれぞれのマンガン量を求め,試料中のマ

ンガン含有率を,次の式によって算出する。

100

250

25

2

1

×

×

m

A

A

Mn

ここに,  Mn:  試料中のマンガン含有率 [% (m/m)] 

A

1

:  分取した試料溶液中のマンガン検出量 (g)

A

2

:  分取した空試験液中のマンガン検出量 (g)

m

:  試料のはかり取り量 (g)

b)

試料中のマンガン含有率を酸化マンガン  (Ⅱ)  含有率として表す場合は,

6.7a)

で求めた試料中のマン

ガン含有率 [% (m/m)] から次の式によって算出する。

MnO

Mn×1.291

ここに,  MnO

試料中の酸化マンガン(Ⅱ)含有率 [% (m/m)]

Mn

6.7a)

で得た試料中のマンガン含有率 [% (m/m)]

7.

ICP

発光分光法

7.1

要旨

  試料を融解剤で融解し,融成物を塩酸に溶解した後,溶液を ICP 発光分光装置のアルゴンプ

ラズマ中に噴霧し,その発光強度を測定する。

7.2

試薬

  試薬は,次による。

a)

塩酸

b)

ほう酸

c)

水酸化カリウム

d)

炭酸ナトリウム(無水)

e)

融解合剤[炭酸ナトリウム(無水)1,過酸化ナトリウム 2]

f)

酸化チタン(Ⅳ)


5

M 8317 : 1999

g)

コバルト溶液  コバルト[99.5% (m/m) 以上]2.00g をはかり取り,ビーカー (300ml) に移し入れ,

硝酸 (1+1) 40ml を加え加熱して分解する。常温まで冷却した後,1 000ml の全量フラスコに水を用い

て移し入れ,水で標線まで薄める。この溶液 1ml は,コバルト 2mg を含有する。

h)

ポリエチレングリコールアルキルフェニールエーテル(以下トリトンという。

)溶液トリトン 20ml を

ビーカー (300ml) にはかり取り,水 50ml を加え加熱して溶解する。常温まで冷却した後,水で 1 000ml

に薄める。

i)

標準マンガン溶液 (100

µg/ml)

5.2i)

による。

7.3

試料のはかり取り量

  試料のはかり取り量は,マンガン含有率に応じ,

表 1

による。

表 1  試料はかり取り量

マンガン含有率  % (m/m)

試料はかり取り量  g

0.005

以上 0.1 未満 0.5

0.1

以上 2.5 以下 0.2

7.4

操作

7.4.1

試料の分解

  試料の分解は,次の手順によって行う。

a)

5.4.1a)

c)

の手順に従って操作する。

b)

常温まで冷却した後

(

8

)(

9

)

,250ml の全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線まで薄める。

(

8

)

耐ふっ化水素酸ネブライザーを用いるときは,トリトン溶液[

7.2h)

]5ml

を加える。

(

9

)

7.4.2b)

で強度比法を適用する場合は,コバルト溶液[

7.2g)

]5ml

を正確に加える。

7.4.2

発光強度の測定

  発光強度の測定は,次のいずれかによる。

a)

強度法

7.4.1b)

で得た溶液の一部を ICP 発光分光装置のアルゴンプラズマ中に噴霧し,波長 257.61nm

におけるマンガンの発光強度を測定する。

b)

強度比法(

10

)

7.4.1b)

で得た溶液の一部を ICP 発光分光装置のアルゴンプラズマ中に噴霧し,波長

257.61nm

におけるマンガンの発光強度及び波長 228.62nm におけるコバルトの発光強度を同時に測定

し,マンガンの発光強度とコバルトの発光強度の比を求める。

(

10

)

 2

本以上のスペクトル線の波長による同時定量が可能な装置では,強度比法によることができる。

7.5

空試験

7.6

の検量線作成操作において得られる標準マンガン溶液を添加しない溶液の発光強度又

は発光強度比を,空試験液の発光強度又は発光強度比とする。

7.6

検量線の作成

  検量線の作成は,次の手順によって行う。

a)

はかり取った試料中に含まれる量とほぼ同量の酸化チタン(Ⅳ)を数個はかり取り,あらかじめ融解合

剤[

7.2e)

]5g

(

6

)

を入れてあるニッケルるつぼ,アルミナるつぼ又はジルコニウムるつぼ

(

7

)

に移し入れ,

かき混ぜた後,約 2g の炭酸ナトリウム(無水)を加えて,その表面を覆う。

b)

5.4.1b)

及び

c)

の手順に従って操作する。

c)

常温まで冷却した後,250ml の全量フラスコに少量の水を用いて移し入れる。

d)

標準マンガン溶液[

7.2i)

]0

∼50ml(マンガンとして 0∼5.0mg)を段階的に正確に加え

(

8

)(

9

)

,水で標線ま

で薄める。

e)

7.4.2

の手順に従って試料と並行して操作し,得た発光強度又は発光強度比とマンガン量との関係線を

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。

7.7

計算

a)

7.4.2

及び

7.5

で得た発光強度又は発光強度比と

7.6

で作成した検量線とからそれぞれのマンガン量を

求め,試料中のマンガン含有率を,次の式によって算出する。


6

M 8317 : 1999

100

)

(

1

3

2

×

m

A

A

A

Mn

ここに,

Mn

: 試料中のマンガン含有率 [% (m/m)]

A

1

: 試料溶液中のマンガン検出量 (g)

A

2

: 空試験液中のマンガン検出量 (g)

A

3

: 7.6a)

ではかり取った酸化チタン(Ⅳ)中に含まれるマンガン量 (g)

m

: 試料のはかり取り量 (g)

b)

試料中のマンガン含有率を酸化マンガン(Ⅱ)含有率として表す場合は,7.7a)で求めた試料中のマンガ

ン含有率 [% (m/m)] から次の式によって算出する。

MnO

Mn×1.291

ここに,  MnO

試料中の酸化マンガン(Ⅱ)含有率 [% (m/m)]

Mn

7.7a)

で得た試料中のマンガン含有率 [% (m/m)]

JIS

原案作成委員会  構成表

氏名

所属

(委員長)

中  村      靖

株式会社ジャパンエナジー分析センター

揖  斐  敏  夫

資源エネルギー庁長官官房鉱業課

大  嶋  清  治

工業技術院標準部

大  島  健  二

古河機械金属株式会社大阪工場

奥  谷  忠  雄

日本大学理工学部

金  築  四  郎

住友シチックス株式会社技術部

河  合  哲  朗

日本酸化チタン工業会

西  島  芳  正

石原産業株式会社四日市工場

服  部  兆  隆

東邦チタニウム株式会社品質管理部

馬  場  央  自

三菱商事株式会社ベースメタル事業部

福  本      寛

堺化学工業株式会社小名浜事業所第一工場

藤  瀬  雅  嵩

チタン工業株式会社宇部工場

藤  貫      正

日本磁気共鳴医学会

細  野      正

富士チタン工業株式会社神戸工場

山  本  浩  司

株式会社トーケムプロダクツ秋田工場

吉  岡  貞  治

テイカ株式会社岡山工場

(事務局)

牧  嶋  作  雄

日本酸化チタン工業会

(関係者)

岡  野      修

堺化学工業株式会社

梶  井  義  文

住友シチックス株式会社

奈  良  雄  大

株式会社トーケムプロダクツ

西  原  英  樹

古河機械金属株式会社

藤  井  澄  男

石原産業株式会社

備考:○印は専門委員会も兼ねる。