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R 1616

:2007

(1)

目  次

ページ

1

  適用範囲

1

2

  引用規格

1

3

  一般事項

1

4

  分析項目

1

5

  試料の採り方及び取扱い方

2

5.1

  試料の採り方

2

5.2

  試料の取扱い方

2

5.3

  試料のはかり方

2

6

  分析値のまとめ方

2

6.1

  分析回数

2

6.2

  空試験

2

6.3

  分析値の表示

2

6.4

  分析値の採択・検討

2

7

  全けい素の定量方法

3

7.1

  定量方法の区分

3

7.2

  脱水重量 ICP 発光分光併用法

3

7.3

  凝集重量 ICP 発光分光併用法

5

8

  全炭素の定量方法

6

8.1

  定量方法の区分

6

8.2

  燃焼(抵抗加熱)−赤外線吸収法

6

8.3

  燃焼(高周波加熱)−赤外線吸収法(又は熱伝導度法)

8

9

  遊離けい素の定量方法

10

9.1

  定量方法

10

9.2

  水素ガス発生−ガス容量法

10

10

  遊離二酸化けい素の定量方法

12

10.1

  定量方法

12

10.2

  ふっ化水素酸・塩酸溶解−モリブデン青吸光光度法

12

11

  遊離炭素の定量方法

13

11.1

  定量方法

13

11.2

  550  ℃−850  ℃段階的燃焼−重量補正法

13

11.3

  850  ℃燃焼−重量補正法

15

12

  アルミニウム,鉄,カルシウム及びマグネシウムの定量方法

16

12.1

  定量方法の区分

16

12.2

  炭酸ナトリウム融解−ICP 発光分光法

16

12.3

  加圧酸分解−ICP 発光分光法

18


R 1616

:2007  目次

(2)

ページ

13

  酸素の定量方法

20

13.1

  定量方法

20

13.2

  不活性ガス融解−赤外線吸収法

20

14

  窒素の定量方法

23

14.1

  定量方法

23

14.2

  不活性ガス融解−熱伝導度法

23

15

  ふっ素の定量方法

25

15.1

  定量方法の区分

25

15.2

  熱加水分解分離−イオンクロマトグラフ法

25

15.3

  熱加水分解分離−吸光光度分析法

27

16

  塩素の定量方法

28

16.1

  定量方法の区分

28

16.2

  熱加水分解分離−イオンクロマトグラフ法

28

16.3

  熱加水分解分離−吸光光度法

29

附属書 A(参考)分析系統図

31


R 1616

:2007

(3)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 14 条によって準用する第 12 条第 1 項の規定に基づき,独立行政法人産業

技術総合研究所(AIST)から,工業標準原案を具して日本工業規格を改正すべきとの申出があり,日本工業

標準調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業規格である。

これによって,JIS R 1616:1994 は改正され,この規格に置き換えられた。

この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に

抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許

権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に係る確認について,責任は

もたない。

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


R 1616

:2007

(4)

白      紙


日本工業規格     

JIS

 R

1616

:2007

ファインセラミックス用

炭化けい素微粉末の化学分析方法

Methods for chemical analysis of fine silicon

carbide powders for fine ceramics

1

適用範囲

この規格は,ファインセラミックス製造の原料として用いられる炭化けい素微粉末の化学分析方法につ

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。これらの

引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS K 0050

  化学分析方法通則

JIS K 0115

  吸光光度分析通則

JIS K 0116

  発光分光分析通則

JIS K 0127

  イオンクロマトグラフ分析通則

JIS K 0557

  用水・排水の試験に用いる水

JIS K 8001

  試薬試験方法通則

JIS K 8007

  高純度試薬試験方法通則

JIS R 6003

  研磨材のサンプリング方法

JIS Z 8401

  数値の丸め方

3

一般事項

分析方法に共通な一般事項は,JIS K 0050JIS K 0115JIS K 0116JIS K 0127JIS K 8001 及び JIS K 

8007

による。

4

分析項目

この規格で規定する分析項目は,次による。

a)

全けい素(T.Si)

b)

全炭素(T.C)

c)

遊離けい素(F.Si)

d)

遊離二酸化けい素(F.SiO

2

)

e)

遊離炭素(F.C)

f)

アルミニウム(Al)


2

R 1616

:2007

g)

鉄(Fe)

h)

カルシウム(Ca)

i)

マグネシウム(Mg)

j)

酸素(O)

k)

窒素(N)

l)

ふっ素(F)

m)

塩素(Cl)

5

試料の採り方及び取扱い方

5.1

試料の採り方

分析用試料は,JIS R 6003 の規定に準じて採取する。

5.2

試料の取扱い方

分析用試料約 10 g を平形はかり瓶(50×30 mm)に入れ,135±5  ℃の空気浴中で 2 時間乾燥し,デシ

ケーター(乾燥剤:乾燥用過塩素酸マグネシウム)中で放冷し,この中から必要量の分析試料を速やかに

はかりとる

1)

1)

  はかりとりの間に増量を示す試料では,分析の都度必要量を乾燥し,はかりとりの前後のはか

り瓶の質量差を,試料のはかりとり量とする。ただし,カプセルヘのはかりとりの場合を除く。

5.3

試料のはかり方

分析試料のはかりとりには,化学はかりを用いて規定された量を 0.1 mg のけたまではかる。

6

分析値のまとめ方

6.1

分析回数

分析は,同一成分について,日を変えて 2 回繰り返す。

6.2

空試験

分析に当たっては,空試験を行い,測定値を補正する。

6.3

分析値の表示

分析値は,乾燥ベースの%(質量分率)で表し,JIS Z 8401 によって,次のように丸める。

a)

全けい素,全炭素及び遊離炭素は,小数点以下 1 けたに丸める。

b)

遊離けい素,遊離二酸化けい素,酸素,窒素,ふっ素及び塩素は,小数点以下 2 けたに丸める。

c)

アルミニウム,鉄,カルシウム及びマグネシウムは,小数点以下 3 けたに丸める。

6.4

分析値の採択・検討

a) 2

個の分析値の差が

表 の許容差を超えないときは,その平均を報告値とする。

b) 2

個の分析値の差が許容差を超えるときは,更に 2 回の分析を繰り返し,その差が許容差を超えない

ときは,その平均を報告値とする。これも許容差を超えるときは,4 個の分析値のメジアンを報告値

とする。


3

R 1616

:2007

表 1−分析値の許容差

単位  %(質量分率)

成分 T.Si

T.C

F.Si

F.SiO

2

 F.C  Al

Fe

許容差  0.20  0.36 0.026 0.036 0.12 0.003

2

0.002

6

成分 Ca

Mg

O

N F

Cl

許容差

0.001 5

0.000 3

0.094

0.023

0.005

0.002

7

全けい素の定量方法

7.1

定量方法の区分

全けい素の定量方法は,次のいずれかによる。

a)

脱水重量 ICP(誘導結合プラズマ,以下,ICP という。

)発光分光併用法:この方法は全けい素含有率

40

%(質量分率)以上,80  %(質量分率)以下に適用する。

b)

凝集重量 ICP 発光分光併用法:この方法は全けい素含有率 40  %(質量分率)以上,80  %(質量分率)

以下に適用する。

7.2

脱水重量 ICP 発光分光併用法

7.2.1

要旨

試料を炭酸ナトリウムで融解して塩酸に溶解し,蒸発乾固してけい酸を脱水した後,塩酸で可溶性塩類

を溶解してろ過する。沈殿を強熱してはかり,ふっ化水素酸を加えて二酸化けい素を揮散させた後,再び

強熱してはかり,その減量から主二酸化けい素量を求める。ろ液を採取して ICP 発光分光法によって溶存

けい素量を求める。両者から全けい素含有率を算出する。

7.2.2

試薬

この規格で使用する試薬は,最高純度の市販品とし,次による。試薬溶液は,プラスチック瓶に保存す

る。また,標準液は,市販の計量標準供給制度(JCSS)適合品又は同等品とし,国際単位系(SI)にトレーサブ

ルなものを使用する。

a)

水  JIS K 0557:1998 に規定する表 の A3 以上とする。

b)

塩酸

c)

塩酸(1114150

d)

ふっ化水素酸

e)

硫酸(1114

f)

炭酸ナトリウム(無水)

g)

けい素標準液(1.0 mg Si / mL

h)

けい素標準溶液(0.1 mg Si / mL)  使用の都度,g)の 10 mL を 100 mL の全量フラスコに正しく採取

し,水で標線まで薄め振り混ぜて調製する。

7.2.3

容器

各種の操作に用いる容器類は,ガラス製品又はプラスチック製品

2)

を用いる。プラスチック製の計量器

は,あらかじめ検定しておく。ガラス製品は,指定した操作以外に使用しない。容器類の洗浄及び保存は,

JIS K 8007:1992

の 6.(器具及び容器類の洗浄と保存)の(1),(2)及び(3)によって,汚染物質を除去し,水

で十分洗浄した後,水を満たして保存する。

2)

  ポリエチレン製,ポリプロピレン製,四ふっ化エチレン樹脂製などがある。

7.2.4

試料のはかりとり量


4

R 1616

:2007

試料のはかりとり量は,0.30 g とする。

7.2.5

操作

定量操作は,次の手順によって行う。

a)

試料を白金皿(例えば 75 番)にはかりとり,炭酸ナトリウム(無水)2.0 g を加えて混合し,皿の底

に一様に広げる。炭化けい素が発火燃焼せず,炭酸ナトリウムが溶融しない温度(700〜800  ℃)に保

って,炭化けい素をできるだけ酸化した後

3)

,約 1 000  ℃で強熱して完全に融解する。

b)

時計皿で覆って放冷した後,塩酸(1+1)20 mL を加えて水浴上で加熱溶解し,少量の水で時計皿を

洗浄して取り除き,引き続き蒸発し乾固する。この間ときどき先端を平らにしたガラス棒で析出した

塩類を押しつぶして粉末にする。放冷後,塩酸 5 mL を加え,約 1 分間放置し,熱水 20 mL を加えて

水浴上で約 5 分間加熱して可溶性塩類を溶解する。

c)

ろ紙(5 種 B)を用いて不溶物をろ過し,熱塩酸(1+50)で数回,熱水で十分に洗浄する。ろ液及び

洗液は,250 mL の全量フラスコに受け,放冷後水で標線まで薄めて振り混ぜる。

d)  c)

の沈殿は,ろ紙とともに白金るつぼ(例えば 30 番)に入れ,硫酸(1+4)5 滴を加え燃えないよう

に加熱してろ紙を灰化した後,1 100±25  ℃で 60 分間強熱する。デシケーター中で放冷した後質量を

はかる。恒量となるまでこの操作を繰り返す。

e)

d)

の二酸化けい素を水で湿し,硫酸(1+1)3 滴及びふっ化水素酸 10 mL を加え,砂浴上で加熱して

蒸発乾固する。1 100±25  ℃で 5 分間強熱し,デシケーター中で放冷した後,質量をはかる。減量が

主二酸化けい素量である。

f)

c)

の溶液から正しく 10 mL を 100 mL の全量フラスコに採取し,塩酸(1+4)5 mL を加え,水で標線

まで薄めて振り混ぜる。

g)  f)

の溶液の一部を ICP 発光分光装置のアルゴンプラズマ中に噴霧し,例えば,波長 251.61 nm における

発光強度を測定する

4)

3)

  電気炉を用いるときは,12.2.5 a)を参照。

4)

溶存けい素の定量には,モリブデン青吸光光度法を用いてもよい。このときは,c)の溶液か

ら正しく 10 mL をプラスチックビーカー(100 mL)に採取し,ふっ化水素酸(1+9)2 mL

を加え,10 分間放置した後,ほう酸溶液 50 mL 及び塩酸(1+4)2 mL を加え,水で約 70 mL

に薄める。七モリブデン酸六アンモニウム溶液 3 mL を加えてかき混ぜて 10 分間放置する。

酒石酸溶液 5 mL 及び L−アスコルビン酸溶液 2 mL を順次加えてその都度かき混ぜる。100

mL

の全量フラスコに移し入れ,水で標線まで薄め振り混ぜた後,30 分間放置する。この溶

液の一部を吸光光度計のセル(1 cm)に取り,水を対照液にして波長 650 nm 付近における吸

光度を測定する。

このときの試薬は,次による。

1)

ふっ化水素酸(19

2)

ほう酸溶液(40 g / L

3)

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 50 g を温

水に溶かし,必要ならばろ過し,水で 500 mL とする。保存中にモリブデン酸が析出し

たときは,新しく調製する。

4)

酒石酸溶液(100 g / L

5)  L

アスコルビン酸溶液(100 g / L)  冷暗所に保存する。調製後 2 週間を経過したもの

は使用しない。


5

R 1616

:2007

7.2.6

空試験

試料を用いないで 7.2.5 の操作を行う。ただし,融解操作は省略する。7.2.5 c)に対応する溶液を空試験

液とする。

7.2.7

検量線の作成

7.2.6

の空試験液から正しく 10 mL ずつを数個の 100 mL の全量フラスコに取り,それぞれにけい素標準

溶液から正しく 0〜4 mL を段階的に加えた後,塩酸(1+4)5 mL ずつを加え,水で標線まで薄めて振り

混ぜる。これらの検量線用溶液を用いて 7.2.5 g)の操作を行い,得た発光強度とけい素量との関係線を作成

し,原点を通るように平行移動して検量線とする

5)

5)

モリブデン青吸光光度法を用いるときは,次による。けい素標準溶液から正しく 0〜3 mL を数

個のプラスチックビーカー(100 mL)に段階的に取り,それぞれに空試験液から正しく 10 mL

ずつを加える。次に,7.2.5 g)の

4)

のふっ化水素酸(1+9)添加以降の操作を行い,得た吸光

度とけい素量との関係線を作成し,原点を通るように平行移動して検量線とする。

7.2.8

計算

7.2.5 g)

及び 7.2.6 で得た発光強度と 7.2.7 で作成した検量線とから溶存けい素量を求め,

次の式によって,

試料中の全けい素含有率を算出する。

(

)

(

)

[

]

100

10

/

250

4

467

.

0

.

2

1

2

1

×

×

+

×

=

m

A

A

m

m

Si

T

ここに,

T

.

Si

全けい素含有率[%(質量分率)

m

 1

7.2.5 e

)

の減量(

g

m

 2

7.2.6

の減量(

g

A

1

採取した試料溶液中の溶存けい素量(

g

A

2

採取した空試験液中の溶存けい素量(

g

m

試料のはかりとり量(

g

7.3

凝集重量 ICP 発光分光併用法

7.3.1

要旨

試料を炭酸ナトリウム及びほう酸で融解して塩酸に溶解し,ポリ酸化エチレンを加えてけい酸を凝集さ

せた後ろ過する。沈殿を強熱してはかり,ふっ化水素酸を加えて二酸化けい素を揮散させた後,再び強熱

してはかり,その減量から主二酸化けい素量を求める。ろ液を採取して

ICP

発光分光法によって溶存けい

素量を求める。両者から全けい素含有率を算出する。

7.3.2

試薬

試薬は,次によるほかは,7.2.2 に準じる。ただし,b

)

はプラスチック瓶に保存する。

a

)

ほう酸

b

)

ポリ酸化エチレン溶液(0.5 g / L)  ポリ酸化エチレン

0.l g

を水

200 mL

にかき混ぜながら少量ずつ加

えて溶かす。調製後

2

週間を経過したものは使用しない。

c

)

粉末ろ紙

7.3.3

容器

7.2.3

による。

7.3.4

試料のはかりとり量

7.2.4

と同じ。

7.3.5

操作


6

R 1616

:2007

定量操作は,次の手順によって行う。

a

)

試料を白金皿(例えば

75

番)にはかりとり,炭酸ナトリウム(無水)

2.0 g

及びほう酸

0.3 g

を加えて

混合し,7.2.5 a

)

に準じて融解する

3) 6)

b

)

時計皿で覆って放冷した後,塩酸(

1

1

25 mL

を加えて水浴上で加熱溶解した後,ゼリー状になる

まで加熱を続ける。時計皿を洗浄することなく取り除き,粉末ろ紙

0. 05 g

及びポリ酸化エチレン溶液

10 mL

を加えてかき混ぜ,約

5

分間放置する。

c

)

ろ紙(

5

B

)を用いて不溶物をろ過し,白金皿及び時計皿を熱塩酸(

1

50

)で数回,熱水で十分に

洗浄する。ろ液及び洗液は,

250 mL

の全量フラスコに受け,放冷後水で標線まで薄めて振り混ぜる。

d

)

c

)

の沈殿及びろ紙は,7.2.5 d

)

及び e

)

と同様に処理する。

e

)

c

)

の溶液から正しく

10 mL

を採取し,7.2.5 f

)

及び g

)

と同様に処理する

7)

6)

融解時間が必要以上に長すぎると,融成物が塩酸に溶けにくくなる。

7)

溶存けい素の定量にはモリブデン青吸光光度法を用いてもよい。このときは,7.2.5 g

)

4)

と同様に操作する。ただし,7.2.5 f

)

の塩酸(

1

4

)の添加量は,

1 mL

とする。

7.3.6

空試験

試料を用いないで 7.3.5 の操作を行う。ただし,融解操作は省略する。7.3.5 c

)

に対応する溶液を空試験

液とする。

7.3.7

検量線の作成

7.3.6

の空試験液から正しく

10 mL

ずつを数個の

100 mL

の全量フラスコに取る。以下,7.2.7 のけい素標

準溶液の添加以降の操作を行う。

7.3.8

計算

7.2.8

に準じる。

8

全炭素の定量方法

8.1

定量方法の区分

全炭素の定量方法は,次のいずれかによる。

a

)

燃焼(抵抗加熱)−赤外線吸収法:この方法は全炭素含有率

0.01

%(質量分率)以上,

35

%(質量

分率)以下に適用する。

b

)

燃焼(高周波加熱)−赤外線吸収法(又は熱伝導度法)

:この方法は全炭素含有率

0.01

%(質量分率)

以上,

35

%(質量分率)以下に適用する。

8.2

燃焼(抵抗加熱)−赤外線吸収法

8.2.1

要旨

試料を助燃剤とともに酸素気流中で抵抗加熱によって燃焼させ,生成した二酸化炭素(及び一酸化炭素)

を,酸素とともに赤外線分析計に送り,赤外線吸収量の変化を測定する。

8.2.2

材料及び試薬

材料及び試薬は,次による。

a

)

酸素 

99.9

%(体積分率)以上。

b

)

助燃剤  すず,切粉状。

c

)

燃焼ボート  通常(又は一般に),化学分析用磁器燃焼ボート

CB 1

型 

13.5

×

10

×

80 mm

を用いる。

あらかじめ,

1 350

℃で空焼きしておく。

d

)

炭酸カルシウム 

99.9

%(質量分率)以上。

500

550

℃で

2

時間加熱し,デシケーター中で放冷す


7

R 1616

:2007

る。

8.2.3

装置

装置は,炭素定量装置を用いる。酸素清浄部,試料燃焼部,燃焼ガス精製部,ガス測定部などで構成す

る。その概念図を

図 に示す。

a

:酸素ボンベ

b

:電気炉付き酸化管

c

:二酸化炭素吸収管

d

:脱水管

e

:燃焼管

f

:収じん管

g

:二酸化硫黄吸収管

h

:赤外線分析計

図 1−炭素定量装置概念図

燃焼(抵抗加熱)−赤外線吸収法

a

)

酸素清浄部  電気炉付き酸化管(酸化銅),二酸化炭素吸収管(ガス分析用水酸化ナトリウム粒),脱

水管(乾燥用過塩素酸マグネシウム)などで構成する

8)

b

)

試料燃焼部  管状電気抵抗炉,磁器燃焼管などで構成する。

管状電気炉は,燃焼管の中央部

150 mm

以上を

1 350

℃に保つことができるものとする。

c

)

燃焼ガス精製部  収じん管(グラスウール),二酸化硫黄吸収管(二酸化マンガン),電気炉付き酸化

管(酸化銅)

,脱水管(乾燥用過塩素酸マグネシウム)などで構成する

9)

d

)

ガス測定部  二酸化炭素用赤外線分析計,その他で構成する。

二酸化炭素用赤外線分析計は,二酸化炭素による試料セルと参照セルとの間の赤外線吸収量の差を

検出器によって電気信号として取り出し,直線化回路及び積分回路によって炭素量に対応する値に変

換し,積算計に表示する

10)

8)

  清浄部を用いない装置もある。

9)

二酸化硫黄吸収管及び酸化管のない装置もある。

10)

二酸化炭素及び一酸化炭素による赤外線吸収量を別々に測定し,両者を炭素量に変換して合

算する装置もある。

8.2.4

試料のはかりとり量

試料のはかりとり量は,

0.10 g

とする。

8.2.5

操作

定量操作は,次の手順によって行う。

a

)

装置の電源を入れ,燃焼管を

1 350

℃に昇温させ,ガス測定部が安定するのを待つ。酸素を所定の圧

力,流量で流し,気密試験を行う。気密試験及びその他の細かな操作手順は,装置の取扱説明書の指

示に従う。

b

)

試料を燃焼ボートにはかりとって一様に広げ,その上をすず

2 g

で一様に覆うか,試料とすず

2 g

とを

混合して一様に広げるか,試料をすず

1 g

ずつの間に挟むように(サンドイッチ形)広げる。

c

)

燃焼管の入口の栓を開き,試料及び助燃剤が入ったボートを燃焼管の中央部まで挿入し,直ちに気密


8

R 1616

:2007

に栓をして酸素を流す。所定時間後に積算計の値(以下,積算値という。

)を読み取る。

8.2.6

空試験

試料を用いないで 8.2.5 の操作を行う。

8.2.7

検量係数の算出

炭酸カルシウム

0.250 g

又は全炭素含有率既知の炭化けい素試料(検量用試料)

0.100 g

を用いて 8.2.5 

操作を行い,次の式によって検量係数を算出する。ただし,炭酸カルシウムを用いる場合には,すずは加

えなくてもよい。検量用試料としては,燃焼に要する時間が測定対象試料と大きく異ならないものを用い

る。

a

)

炭酸カルシウムを用いる場合

2

1

0

120

.

0

A

A

G

K

×

=

ここに,

K

検量係数(

g

/積算値)

G

炭酸カルシウムのはかりとり量(

g

A

1

炭酸カルシウムの積算値

A

2

8.2.6

の積算値

b

)

検量用試料を用いる場合

2

1

100

/

A

A

P

G

K

×

=

ここに,

K

検量係数(g/積算値)

G

検量用試料のはかりとり量(g)

P

検量用試料の全炭素含有率[%(質量分率)

A

1

検量用試料の積算値

A

2

8.2.6

の積算値

8.2.8

計算

試料中の全炭素含有率を,次の式によって算出する

11)

100

)

(

.

2

×

×

=

m

K

A

A

C

T

ここに,  T.C

全炭素含有率[%(質量分率)

A

8.2.5 c

)

の積算値

A

2

8.2.6

の積算値

K

検量係数(g/積算値)

m

試料のはかりとり量(g)

11)

  市販の装置は,空試験値,検量係数などを自動的に記憶し,試料のはかりとり量を登録してお

くと,炭素含有率をそのまま表示する。

8.3

燃焼(高周波加熱)−赤外線吸収法(又は熱伝導度法)

8.3.1

要旨

試料を助燃剤とともに酸素気流中で高周波加熱によって燃焼させ,生成した二酸化炭素を捕集管に吸着

させる

12)

。次に,捕集管を加熱して脱着放出させた二酸化炭素を酸素とともに赤外線分析計に送り,赤外

線吸収量の変化を測定する

13)

12)

  捕集管に吸着させず直接赤外線分析計に送り赤外線吸収量の変化を測定する装置もある。

13)

熱伝導度法の装置では脱着放出させた二酸化炭素を酸素とともに熱伝導度分析計に送り,熱伝

導度の変化を測定する。

8.3.2

材料及び試薬


9

R 1616

:2007

材料及び試薬は,次による。

a

)

酸素  8.2.2 a)と同じ。

b

)

助燃剤  銅,鉄又はタングステン,切粉状。

c

)

燃焼るつぼ及び受台  通常,高周波燃焼るつぼ FC 2    26 mm 及び受台 FCB 1 を用いる。

8.3.3

装置

装置は,炭素定量装置を用いる。酸素清浄部,試料燃焼部,燃焼ガス精製部,ガス測定部などで構成す

る。装置の概念図を

図 に示す。

a

:酸素ボンベ

b

:電気炉付き酸化管

c

:二酸化炭素吸収管

d

:脱水管

e

:燃焼管

f

:収じん管

g

:二酸化硫黄吸収管

h

:流路変換器

i

:二酸化炭素捕集管

j

:赤外線分析計

図 2−炭素定量装置概念図

燃焼(高周波加熱)−赤外線吸収法

a

)

酸素清浄部  8.2.3 a)と同じ。

b

)

試料燃焼部  高周波加熱炉,高周波発振器などで構成する。

高周波加熱炉は,加熱用銅コイル,石英燃焼管などを備え,高周波燃焼るつぼは,受台の上に置き,

支持棒によってコイルの中央に保持する。

c

)

燃焼ガス精製部  8.2.3 c)と同じ。

d

)

ガス測定部  流路変換器,二酸化炭素捕集管(合成ゼオライト),赤外線分析計(又は熱伝導度分析計)

などで構成する。

流路変換器は,二酸化炭素の捕集時と放出時とで,酸素の流路を切り換えるためのもの。

二酸化炭素捕集管は,恒温槽に入れ,捕集時には 50  ℃以下に,放出時には 300  ℃付近に保持する。

赤外線分析計は,試料セルと参照セルとの間の二酸化炭素による赤外線吸収量の差を検出器によっ

て電気信号として取り出し,直線化回路及び積分回路によって炭素量に対応する値に変換し,積算計

に表示する。

熱伝導度分析計を用いる装置においては,二酸化炭素による試料セルと参照セルとの間の電気抵抗

の差を,検出回路,直線化回路及び積分回路によって,炭素量に対応する値に変換し,積算計に表示

する。


10

R 1616

:2007

8.3.4

試料のはかりとり量

8.2.4

と同じ。

8.3.5

操作

定量操作は,次の手順によって行う。

a

)

装置の電源を入れ,各部を所定の条件に設定する。各部が安定するのを待って気密試験を行う。気密

試験及びその他の細かな操作手順は,装置の取扱説明書の指示に従う。

b

)

試料を燃焼るつぼにはかりとり,その上に銅 1 g 及び鉄 1 g を加えるか,又は銅 1 g 及びタングステン

1 g

を加える。るつぼを受台の上に置き,支持棒を用いて所定位置に保持し,酸素を所定の圧力,流量

で流す。高周波加熱炉を所定時間作動させ,燃焼ガスを捕集管に送り

14)

,二酸化炭素を吸着させる。

c

)

酸素流路を切り換え,捕集管を所定時間加熱して二酸化炭素を放出させ,酸素とともに赤外線分析計

(又は熱伝導度分析計)に送り

11)

,積算値を読み取る。

14)

  市販の装置は,タイマーの設定によって,この操作を自動的に行う。

8.3.6

空試験

試料を用いないで,8.3.5 の操作を行う。

8.3.7

検量係数の算出

8.2.7

に準じる。

8.3.8

計算

8.2.8

に準じる。

9

遊離けい素の定量方法

9.1

定量方法

遊離けい素の定量方法は,水素ガス発生−ガス容量法による。この方法は遊離けい素含有率 0.01  %(質

量分率)以上,1  %(質量分率)以下に適用する。

9.2

水素ガス発生−ガス容量法

9.2.1

要旨

試料に水酸化ナトリウムを加えて加熱し,発生する水素ガスをガスビュレットに捕集し,その体積を測

定する。

9.2.2

試薬

試薬は,次によるほかは,7.2.2 に準じる。

a

)

水  7.2.2 a)による。

b

)

水酸化ナトリウム溶液(250 g / L

c

)

封液  水 500 mL に硫酸(1+1)数滴及びメチルオレンジ溶液(1 g / L)数滴を加える。

9.2.3

装置

装置は,次の器具を

図 に示すように連結する。

a

)

電熱器(600 W

b

)

三角フラスコ(100 mL

15)

c

)

球管冷却器(400 mm

d

)

連結管  ガラス管(外径 8×内径 1×長さ 100 mm)を中央部で直角に曲げる。

e

)

ヘンペルガスビュレット(100 mL

15)

f

)

水準瓶(500 mL)  ガスビュレットにゴム管で連結し,封液を入れる。


11

R 1616

:2007

g

)

断熱板  スレート板,その他。ガスビュレットと電熱器との間に置く。

15)

  三角フラスコ及びガスビュレットは,容量 50 mL のものを用いてもよい。このときは,試料

のはかりとり量及び水酸化ナトリウム溶液使用量は半分に減らす。

ガスビュレットは,水冷式が望ましい。

図 3−遊離けい素定量装置の例

9.2.4

試料のはかりとり量

試料のはかりとり量は,5.0 g とする。

9.2.5

操作

定量操作は,次の手順によって行う。

a

)

球管冷却器に水

16)

を流し,出口で水温をはかり,10 分後の温度変化が±1  ℃であることを確かめる。

試料をはかりとって三角フラスコに入れ,水酸化ナトリウム溶液(250 g / L)40 mL を加え,三角フ

ラスコを球管冷却器の下部に連結し,その下に電熱器を置く。

b

)

水準瓶の液面をガスビュレットのゼロ線近くに速やかに釣り合わせ,水準瓶を固定する。連結管でガ

スビュレットと球管冷却器の上部とを連結し,水準瓶の液面とガスビュレットの液面とを釣り合わせ,

目盛を 0.1 mL のけたまで読み取る。ガスビュレットの近くの室温を測定する。

c

)

三角フラスコを加熱し,溶液を沸騰状態に 90 分間保った後,球管冷却器に連結したまま電熱器を取り

去り,冷水浴中に三角フラスコを浸す。反応前の温度になったら,水準瓶の液面とガスビュレットの

液面とを釣り合わせ,目盛を読み取る。室温及び気圧を測定する。室温の変化は,3  ℃を超えてはな

らない。

16)

  ポンプを用いて恒温槽から冷却器に恒温水を循環させるとよい。

9.2.6

空試験

試料を用いないで 9.2.5 の操作を行う。

a

:電熱器

b

:三角フラスコ(100 mL)

c

:球管冷却器(400 mm)

d

:連結管

e

:ガスビュレット(100 mL)

f

:球部(180〜200 mL)

g

:水準瓶(500 mL)


12

R 1616

:2007

9.2.7

計算

試料中の遊離けい素含有率を,次の式によって算出する。

100

627

000

.

0

)

(

.

2

1

×

×

×

=

m

f

V

V

Si

F

ここに,  F.Si: 遊離けい素含有率[%(質量分率)

V

1

9.2.5 c

)

で得た水素量(mL)

V

2

9.2.6

で得た水素量(mL)

f

補正係数

m

試料のはかりとり量(g)

なお,補正係数は,次の式によって算出する。

3

.

101

)

273

(

)

(

273

×

+

×

=

t

p

p

f

ここに,

f

補正係数

t

室温(又は恒温水)の温度(℃)

p

大気圧(kPa)

p´

t

℃における水蒸気圧(kPa)

10

遊離二酸化けい素の定量方法

10.1

定量方法

遊離二酸化けい素の定量方法は,ふっ化水素酸・塩酸溶解−モリブデン青吸光光度法による。この方法

は遊離二酸化けい素含有率 0.01  %(質量分率)以上,3  %(質量分率)以下に適用する。

10.2

ふっ化水素酸・塩酸溶解−モリブデン青吸光光度法

10.2.1

要旨

試料を塩化ナトリウム,塩酸及びふっ化水素酸で処理して遊離二酸化けい素を溶解し,塩化アルミニウ

ムを加えてふっ化物イオンをマスキングした後,モリブデン青による吸光度を測定する。

10.2.2

試薬

試薬は,次によるほかは,7.2.2 に準じる。標準液は,市販の計量標準供給制度(JCSS)適合品又は同等品

とし,国際単位系(SI)トレーサブルなものを使用する。

a

)

水  7.2.2 a)による。

b

)

塩酸(1114

c

)

ふっ化水素酸(11

d

)

塩化ナトリウム溶液(100 g / L

e

)

塩化アルミニウム溶液  塩化アルミニウム六水和物 225 g を水に溶かして 500 mL とする。

f

)

けい素標準液(1.0 mg Si / mL)  7.2.2 g)による。

g

)

けい素標準溶液(0.1 mg Si / mL)  7.2.2 h)による。

h

)

その他の試薬は,7.2.5 g)の

4)

の 3)〜5)による。

10.2.3

試料のはかりとり量

試料のはかりとり量は,0.20 g とする。

10.2.4

操作

定量操作は,次の手順によって行う。

a

)

試料をはかりとってプラスチックビーカー(100 mL)に入れ,塩化ナトリウム溶液 1 mL,塩酸(1+

1

)2 mL 及びふっ化水素酸(1+1)2 mL を加え,約 10 秒間かき混ぜ,約 30 分間放置する。塩化アル


13

R 1616

:2007

ミニウム溶液 15 mL を加えてかき混ぜた後,100 mL の全量フラスコに移し入れ,水で標線まで薄め

て振り混ぜた後静置し,沈降させる

17)

b

)  a)

の上澄液から正しく 10 mL を 100 mL の全量フラスコに採取し,塩酸(1+4)1 mL を加え,水で約

70 mL

に薄める。七モリブデン酸六アンモニウム溶液 3 mL を加えて振り混ぜ,10 分間後に酒石酸溶

液 5 mL 及び L−アスコルビン酸溶液 2 mL を順次に加えてその都度振り混ぜる。水で標線まで薄めて

30

分間放置する。

c

)

b

)

の溶液の一部を吸光光度計のセル(1 cm)に取り,水を対照液として波長 650 nm 付近における吸光

度を測定する。

17)

  遠心分離を行うと,速やかに上澄液が得られる。

10.2.5

空試験

試料を用いないで 10.2.4 の操作を行う。10.2.4 a)に対応する溶液を空試験液とする。

10.2.6

検量線の作成

けい素標準溶液から正しく 0〜3 mL を数個の 100 mL の全量フラスコに段階的に取り,それぞれに空試

験液から正しく 10 mL を加える。次に,10.2.4 b)の塩酸(1+4)添加以降の操作を行い,得た吸光度とけ

い素量との関係を作成し,原点を通るように平行移動して検量線とする。

10.2.7

計算

10.2.4 c

)

及び 10.2.5 で得た吸光度と 10.2.6 で作成した検量線とからけい素量を求め,試料中の遊離二酸

化けい素含有率を次の式によって算出する。

100

10

/

100

139

.

2

)

(

.

2

1

2

×

×

×

=

m

A

A

SiO

F

ここに,

F

.

SiO

2

: 遊離二酸化けい素含有率[%(質量分率)

A

1

採取した試料溶液中のけい素量(g)

A

2

採取した空試験液中のけい素量(g)

m

試料のはかりとり量(g)

11

遊離炭素の定量方法

11.1

定量方法

遊離炭素の定量方法は,次のいずれかによる。

a

) 550

℃−850  ℃段階的燃焼−重量補正法:この方法は遊離炭素含有率 0.1  %(質量分率)以上,6  %

(質量分率)以下に適用する。

b

) 850

℃燃焼−重量補正法:この方法は遊離炭素含有率 0.1  %(質量分率)以上,6  %(質量分率)以

下に適用する。

11.2

  550 

℃−850  ℃段階的燃焼−重量補正法

11.2.1

要旨

試料を酸素気流中で 550  ℃に加熱し,燃焼によって生成した二酸化炭素(及び一酸化炭素)を測定し,

燃焼後の試料の質量増加から炭化けい素の酸化による二酸化炭素量を算出し,補正する(550  ℃燃焼遊離

炭素)

。引続き,その試料を酸素気流中で 850  ℃に加熱し,燃焼によって生成した二酸化炭素(及び一酸

化炭素)を測定し,燃焼後の試料の質量増加から炭化けい素の酸化による二酸化炭素量を算出し,補正す

る(850  ℃燃焼遊離炭素)

。両者の和が遊離炭素量である。

11.2.2

材料及び試薬


14

R 1616

:2007

材料及び試薬は,次による。

a

)

酸素  8.2.2 a)による。

b

)

燃焼ボート  通常,シリカガラス製燃焼ボート(例えば,14×10×80 mm)又は白金製燃焼ボート(例

えば,80 番)を用いる。

c

)

炭酸カルシウム  8.2.2 d)と同じ。

11.2.3

装置

装置は,8.2.3 に準じる。ただし,8.2.3 b)の磁器燃焼管をシリカガラス燃焼管に読み換えてもよい。

11.2.4

試料のはかりとり量

試料のはかりとり量は,0.50 g とする

18)

18)

  燃焼後の試料の質量増加に応じて,積算値が検量係数を求めた二酸化炭素量の範囲を超えない

ようにはかりとり量を減らす。例えば,質量増加が 10  %(質量分率)を超えるときは,はか

りとり量を 0.30 g とする。

11.2.5

操作

定量操作は,次の手順によって行う。

a

)

燃焼管の温度を 550  ℃とするほかは,8.2.5 a)と同じ。

b

)

試料をボートにはかりとり,一様な厚さに広げる。

c

)

燃焼管の入口の栓を開き,試料の入ったボートを燃焼管の中央部まで挿入し,直ちに気密に栓をして

酸素を指定の流量で流す。5 分間後に積算値を読み取る。

d

)

直ちにボートを燃焼管から取り出し,デシケーター中で放冷した後,その質量をはかり,燃焼後の試

料の質量を求める。

e

)

燃焼管の温度を 850  ℃として,d)で質量を求めた後の試料について c)及び d)の操作を繰り返す。

11.2.6

空試験

試料を用いないで 11.2.5 の b)〜e)の操作を行う。検量係数の算出においては,試料を用いないで 11.2.7

の操作を行う。ただし質量測定は行わない。

11.2.7

検量係数の算出

炭酸カルシウム 0.250 g を用いて 11.2.5 a)の燃焼管温度を 1 000  ℃,

11.2.5 c

)

の時間を 10 分間として,

11.2.5

の b)〜c)の操作を行う。炭酸カルシウムを用いないで同じ操作を行い,次の式によって検量係数を算出す

る。

2

1

0

120

.

0

A

A

G

K

×

=

ここに,

K

:  検量係数(g/積算値)

G

:  炭酸カルシウムのはかりとり量(g)

A

1

:  炭酸カルシウムの積算値

A

2

:  炭酸カルシウムを用いないときの積算値

11.2.8

計算

試料中の遊離炭素含有率は, 次の式によって算出された 550  ℃燃焼遊離炭素含有率と 850  ℃燃焼遊離

炭素含有率の和とする。内訳を併記する。

a

)  550 

℃燃焼遊離炭素

100

375

.

0

)

(

625

.

0

)

(

.

1

2

1

550

×

×

×

×

=

m

m

m

K

A

A

C

F


15

R 1616

:2007

ここに,

F

.

C

550

550

℃燃焼遊離炭素含有率[%(質量分率)

A

1

11.2.5 c

)

の積算値

A

2

11.2.6

の 550  ℃燃焼における積算値

K

検量係数(g/積算値)

m

1

11.2.5 d

)

の燃焼後の試料の質量(g)

m

試料のはかりとり量(g)

b

)  850 

℃燃焼遊離炭素

m

m

m

K

A

A

C

F

375

.

0

)

(

625

.

0

)

(

.

1

2

4

3

850

×

×

×

=

ここに,

F

.

C

850

850

℃燃焼遊離炭素含有率[%(質量分率)

A

3

11.2.5 e

)

の積算値

A

4

11.2.6

による 850  ℃燃焼における積算値

K

検量係数(g/積算値)

m

2

11.2.5 e

)

の燃焼後の試料の質量(g)

m

1

11.2.5 d

)

の燃焼後の試料の質量(g)

m

試料のはかりとり量(g)

c

)

遊離炭素

850

550

.

.

.

C

F

C

F

C

F

+

=

ここに,

F

.

C

遊離炭素含有率[%(質量分率)

F

.

C

550

550

℃燃焼遊離炭素含有率[%(質量分率)

F

.

C

850

850

℃燃焼遊離炭素含有率[%(質量分率)

11.3

  850 

℃燃焼−重量補正法

11.3.1

要旨

試料を酸素気流中で 850  ℃に加熱し,燃焼によって生成した二酸化炭素(及び一酸化炭素)を測定し,

燃焼後の試料の質量増加から炭化けい素の酸化による二酸化炭素量を算出し,補正する。

11.3.2

材料及び試薬

材料及び試薬は,次による。

a

)

酸素  8.2.2 a)による。

b

)

燃焼ボート  11.2.2 b)による。

11.3.3

装置

11.2.3

による。

11.3.4

試料のはかりとり量

試料のはかりとり量は,0.50 g とする

18)

11.3.5

操作

定量操作は,次の手順によって行う。

a

)

燃焼管の温度を 850  ℃とするほかは,8.2.5 a)と同じ。

b

)

試料をボートにはかりとり,一様な厚さに広げる。燃焼管の入口の栓を開き,試料の入ったボートを

燃焼管の中央部まで挿入し,直ちに気密に栓をして酸素を指定の流量で流す。10 分後に積算値を読み

取る。

c

)

直ちにボートを燃焼管から取り出し,デシケーター中で放冷した後,その質量をはかり,燃焼後の試

料の質量を求める。

11.3.6

空試験

試料を用いないで 11.3.5 b)の操作を行う。


16

R 1616

:2007

11.3.7

検量係数の算出

11.2.7

による。

11.3.8

計算

試料中の遊離炭素含有率を次の式によって算出する。

100

375

.

0

)

(

625

.

0

)

(

.

1

2

1

×

×

×

×

=

m

m

m

K

A

A

C

F

ここに,

F

.

C

遊離炭素含有率[%(質量分率)

A

1

11.3.5 b

)

の積算値

A

2

11.3.6

の積算値

K

検量係数(g/積算値)

m

1

11.3.5 c

)

の燃焼後の試料の質量(g)

m

試料のはかりとり量(g)

12

アルミニウム,鉄,カルシウム及びマグネシウムの定量方法

12.1

定量方法の区分

アルミニウム,鉄,カルシウム及びマグネシウムの定量方法は,次のいずれかによる。

a

)

炭酸ナトリウム融解−ICP 発光分光法:この方法はアルミニウム,鉄含有率 0.001  %(質量分率)以

上,1  %(質量分率)以下に,カルシウム含有率 0.000 1  %(質量分率)以上,0.5  %(質量分率)以

下に,マグネシウム含有率 0.000 1  %(質量分率)以上,0.05  %(質量分率)以下に適用する。

b

)

加圧酸分解−ICP 発光分光法:この方法はアルミニウム,鉄含有率 0.001  %(質量分率)以上,1  %

(質量分率)以下に,カルシウム含有率 0.000 1  %(質量分率)以上,0.5  %(質量分率)以下に,マ

グネシウム含有率 0.000 1  %(質量分率)以上,0.05  %(質量分率)以下に適用する。

12.2

炭酸ナトリウム融解−ICP 発光分光法

12.2.1

要旨

試料を炭酸ナトリウムと混合し,炭酸ナトリウムが溶融しない温度で予備加熱して遊離炭素,その他を

酸化した後融解する。融成物をふっ化水素酸及び硫酸に溶解し,蒸発してけい酸を揮散させ,塩酸溶液と

した後,ICP 発光分光装置を用いてアルミニウム,鉄,カルシウム及びマグネシウムの発光強度を測定す

る。

12.2.2

試薬

試薬は,次によるほかは,7.2.2 に準じる。試薬溶液は,プラスチック瓶に保存する。また,標準液は,

市販の計量標準供給制度(JCSS)適合品又は同等品とし,国際単位系(SI)にトレーサブルなものを使用す

る。

a

)

水  7.2.2 a)による。

b

)

塩酸(11

c

)

ふっ化水素酸

d

)

硫酸(11

e

)

炭酸ナトリウム(無水)

f

)

アルミニウム標準液(1.0 mg Al / mL

g

)

鉄標準液(1.0 mg Fe / mL

h

)

カルシウム標準液(1.0 mg Ca / mL

i

)

マグネシウム標準液(1.0 mg Mg / mL


17

R 1616

:2007

j

)

混合標準溶液(0.2 mg Al / mL0.2 mg Fe / mL0.1 mg Ca / mL0.01 mg Mg / mL)  f)の 50 mL,g)

の 50 mL,h)の 25 mL 及び i)の 2.5 mL をそれぞれ正しく取って混合し,塩酸(1+1)10 mL を加え,

水で正しく 250 mL に薄め振り混ぜる。

12.2.3

容器

7.2.3

による。

12.2.4

試料のはかりとり量

試料のはかりとり量は,0.50 g とする。

12.2.5

操作

定量操作は,次の手順によって行う。

a

)

試料を白金皿(例えば 100 番)にはかりとり,炭酸ナトリウム(無水)2.0 g を加えて混合し,皿の底

に一様に広げる。電気炉に入れて 700  ℃で 1 時間,800  ℃で 2 時間,最後に 1 000 ℃で 20 分間加熱

し,完全に融解した後,時計皿で覆って放冷する。

  なお,白金皿は,鉄の溶出が無視できるようになるまで,強熱,二硫酸カリウム融解,塩酸及び水

での洗浄を繰り返したものを用いる。

b

)

硫酸(1+1)5 mL 及び水約 20 mL を加えて水浴上で加熱溶解した後,時計皿を水で洗浄して取り除

く。ふっ化水素酸 15 mL を加えて砂浴上で加熱して硫酸白煙がほとんど出なくなるまで蒸発する。放

冷後,塩酸(1+1)5 mL 及び水約 20 mL を加え,水浴上で加熱溶解する。放冷後,溶液を 100 mL の

全量フラスコに移し入れ,水で標線まで薄め振り混ぜる。

c

)

b

)

の溶液の一部を ICP 発光分光装置のアルゴンプラズマ中に噴霧し,例えば,次の波長における発光

強度を測定する。

Al

:396.15 nm,Fe:259.94 nm,Ca:393.37 nm,Mg:279.55 nm

12.2.6

空試験

試料を用いないで 11.2.5 の操作を行う。ただし,融解操作は省略する。

12.2.7

検量線の作成

炭酸ナトリウム(無水)2.0 g ずつを数個の 100 mL の全量フラスコに取り,塩酸(1+1)5 mL 及び硫酸

(1+1)2 mL ずつを加えて溶解し,それぞれに混合標準溶液から正しく 0〜25 mL を段階的に加え,水で

標線まで薄め振り混ぜる。次に,12.2.5 c)の操作を行い,得た各元素の発光強度と各元素量との関係線を

作成し,原点を通るように平行移動して検量線とする。

12.2.8

計算

12.2.5 c

)

及び 12.2.6 で得た発光強度と 12.2.7 で作成した検量線とから各元素量を求め,試料中の各元素

の含有率を,次の式によって算出する。

100

2

1

×

=

m

A

A

Al

100

4

3

×

=

m

A

A

Fe

100

6

5

×

=

m

A

A

Ca

100

8

7

×

=

m

A

A

Mg


18

R 1616

:2007

ここに,

Al

アルミニウム含有率[%(質量分率)

Fe

鉄含有率[%(質量分率)

Ca

カルシウム含有率[%(質量分率)

Mg

マグネシウム含有率[%(質量分率)

A

1

12.2.5 c

)

のアルミニウム量(g)

A

2

12.2.6

のアルミニウム量(g)

A

3

12.2.5 c

)

の鉄量(g)

A

4

12.2.6

の鉄量(g)

A

5

12.2.5 c

)

のカルシウム量(g)

A

6

12.2.6

のカルシウム量(g)

A

7

12.2.5 c

)

のマグネシウム量(g)

A

8

12.2.6

のマグネシウム量(g)

m

試料のはかりとり量(g)

12.3

加圧酸分解−ICP 発光分光法

12.3.1

要旨

試料を加圧分解容器中でふっ化水素酸,硝酸及び硫酸とともに加熱分解し,蒸発してけい素を揮散させ,

塩酸溶液とした後,ICP 発光分光装置を用いてアルミニウム,鉄,カルシウム及びマグネシウムの発光強

度を測定する。

12.3.2

試薬

試薬は,次によるほかは,7.2.2 に準じる。試薬溶液は,プラスチック瓶に保存する。また,標準液は,

市販の計量標準供給制度(JCSS)適合品又は同等品とし,国際単位系(SI)にトレーサブルなものを使用す

る。

a

)

水  7.2.2 a)による。

b

)

硝酸

c

)

硫酸

d

)

塩酸(11

e

)

ふっ化水素酸

f

)

硫酸(11

g

)

アルミニウム標準液(1.0 mg Al / mL

h

)

鉄標準液(1.0 mg Fe / mL

i

)

カルシウム標準液(1.0 mg Ca / mL

j

)

マグネシウム標準液(1.0 mg Mg / mL

k

)

混合標準溶液(0.2 mg Al / mL0.2 mg Fe / mL0.1 mg Ca / mL0.01 mg Mg / mL)  g)の 50 mL,h)

の 50 mL,i)の 25 mL 及び j)の 2.5 mL をそれぞれ正しく取って混合し,塩酸(1+1)10 mL を加え,

水で正しく 250 mL に薄め振り混ぜる。

12.3.3

器具及び容器

器具は,市販の加圧分解容器を用いる。その例を

図 に示す。

内ぶた及び樹脂容器は,240  ℃の加熱によって変形(収縮)しないように処理した四ふっ化エチレン樹

脂を,均衡板,外ぶた及び耐圧容器は,ステンレス鋼をそれぞれ加工して作製する。

単位  mm


19

R 1616

:2007

単位  mm

図 4−加圧分解容器

12.3.4

試料のはかりとり量

12.2.4

と同じ。

12.3.5

操作

定量操作は,次の手順によって行う。

a

)

試料を白金るつぼ(20 番)

19)

にはかりとり,加圧分解容器の樹脂容器内に置き,ふっ化水素酸 5 mL

及び硝酸 8 mL を加え,次いで硫酸 5 mL を徐々に加える。内ぶたをして耐圧容器に入れ,均衡板及び

外ぶたをしてセンターねじをきつく締め付けた後,240  ℃の空気浴中で約 16 時間加熱する

20)

b

)

加圧分解容器を空気浴から取り出し,室温程度まで冷却した後,センターねじを緩め,外ぶた,均衡

板及び内ぶたを順次取り外す。プラスチックピンセットを用いて白金るつぼを取り出し,内容液を白

金皿(例えば 100 番)に移し入れ,樹脂容器内壁並びにるつぼ,ピンセットなどを少量の水で洗浄し,

洗液も白金皿に加える。

c

)

白金皿を砂浴上で加熱し,硫酸白煙がほとんど出なくなるまで蒸発する。放冷後,塩酸(1+1)5 mL

及び水約 20 mL を加えて水浴上で加熱溶解する。法令後,100 mL の全量フラスコに移し入れ,水で

標線まで薄め振り混ぜる。

d

)  c)

の溶液の一部を用いて 12.2.5 c)の操作を行う。

19)

  白金るつぼを用いなくても問題のないことが確認されれば,白金るつぼを使用しなくてもよ

い。

20)

損失及び汚染なしに試料が完全分解されることが確認されれば,加圧分解容器に代えてマイ

クロ波加熱分解装置を用いて試料を分解してもよい。その場合,

白金るつぼは使用できない。

12.3.6

空試験

試料を用いないで 12.3.5 の操作を行う。

12.3.7

検量線の作成


20

R 1616

:2007

塩酸(1+1)5 mL 及び硫酸(1+1)1 滴ずつを数個の 100 mL の全量フラスコに段階的に取り,それぞ

れに混合標準溶液から正しく 0〜25 mL を段階的に加え,水で標線まで薄め振り混ぜる。以下,12.2.5 c)の

操作を行い,得た各元素の発光強度と各元素量との関係線を作成し,原点を通るように平行移動して検量

線とする。

12.3.8

計算

12.2.8

に準じる。

13

酸素の定量方法

13.1

定量方法

酸素の定量方法は,不活性ガス融解−赤外線吸収法による。この方法は酸素含有率 0.05  %(質量分率)

以上,5  %(質量分率)以下に適用する。

13.2

不活性ガス融解−赤外線吸収法

13.2.1

要旨

試料を浴金属とともに不活性ガス気流中で,黒鉛るつぼを用いるインパルス方式によって加熱融解し,

酸素を一酸化炭素として他のガスとともに抽出する。抽出ガスをそのまま又は一酸化炭素を二酸化炭素に

酸化した後,不活性ガスとともに赤外線分析計に送り,一酸化炭素又は二酸化炭素による赤外線吸収量の

変化を測定する。

13.2.2

材料及び試薬

材料及び試薬は,次による。

a

)

ヘリウム

21)

  99.99  %(体積分率)

b

)

カプセル  ニッケル又はすず製。装置の指定する寸法のもの。

c

)

浴金属  すず又はニッケル。粒状又はバスケット状。浴金属には,カプセルと異なる金属との組合せ

を用いる。

d

)

黒鉛るつぼ  インパルス炉に適合するもの。その例を図 に示す。

単位  mm

図 5−黒鉛るつぼの一例


21

R 1616

:2007

e

)

酸化イットリウム  99.99  %(質量分率)以上。1 000±25  ℃で 2 時間以上強熱し,デシケーター中で

放冷する。

21)

  酸素定量専用装置では,窒素又はアルゴンを用いてもよい。

13.2.3

装置

装置は,酸素定量装置を用いる。不活性ガス清浄部,ガス抽出部,ガス精製部又はガス変換部,ガス測

定部などで構成する。その概念図を

図 及び図 に示す。

a

)

一酸化炭素用赤外線分析計を用いる装置(図 6

a

:ヘリウムボンベ

b

:電気炉付き脱酸素管

c

:二酸化炭素吸収管

d

:脱水管

e

:インパルス炉

f

:収じん管

g

:赤外線分析計

図 6−酸素定量装置概念図

不活性ガス融解−一酸化炭素赤外線吸収法

1

)

不活性ガス清浄部  電気炉付き脱酸素管(還元銅),二酸化炭素吸収管(ガス分析用水酸化ナトリウ

ム粒)

,脱水管(乾燥用過塩素酸マグネシウム)などで構成する。

22)

2

)

ガス抽出部  試料投入器,インパルス炉などで構成する。

試料投入器は,試料を入れたカプセルを,不活性ガス気流中でインパルス炉内の黒鉛るつぼに投

入できるもの。

インパルス炉は,固定された上部水冷銅電極と上下に移動できる下部水冷銅電極との間に挟んだ

黒鉛るつぼを,通電によって 3 000  ℃近くに加熱できるもの。

3

)

ガス精製部  収じん管(グラスウール),その他で構成する。

不活性ガスとして窒素を用いる場合には,脱シアン管(ソーダ石灰)を追加する。

4

)

ガス測定部  一酸化炭素用赤外線分析計,その他で構成する。

赤外線分析計は,試料セルと参照セルとの間の一酸化炭素による赤外線吸収量の差を,検出器に

よって電気信号として取り出し,直線回路及び積分回路によって酸素量に対応する値に変換し,積

算計に表示する。

22)

  脱窒素脱酸素管(スポンジチタン)を用いる装置もある。

b

)

二酸化炭素用赤外線分析計を用いる装置(図 7


22

R 1616

:2007

a

:ヘリウムボンベ

b

:電気炉付き脱酸素管

c

:二酸化炭素吸収管

d

:脱水管

e

:インパルス炉

f

:収じん管

g

:電気炉付き酸化管

h

:赤外線分析計

図 7−酸素定量装置概念図

不活性ガス融解−二酸化炭素赤外線吸収法

1

)

不活性ガス清浄部  a) 1)と同じ。

2

)

ガス抽出部  a) 2)と同じ。

3

)

ガス変換部  収じん管(グラスウール),加熱式酸化管(酸化触媒)などで構成する。

4

)

ガス測定部  二酸化炭素用赤外線分析計,その他で構成される。

赤外線分析計は,二酸化炭素による赤外線吸収量を測定するほか,a) 4)と同じ。

13.2.4

試料のはかりとり量

試料のはかりとり量は,0.02〜0.04 g とする。

13.2.5

操作

定量操作は,空試験,検量係数の算出,試料の測定の順に,次の手順によって行う。ただし,幾つかの

試料を引き続き測定するときは,a)及び b)は毎回行う必要はない。

a

)

冷却水及び不活性ガスを流し,装置の電源を入れる。各部を所定の条件に設定し,それらが安定する

のを待ち,装置の気密試験を行う。気密試験及びその他の細かい操作手順は,装置の取扱説明書の指

示に従う。

b

)

新しいるつぼをインパルス炉の所定位置に設置し,不活性ガスを流しながら通電して黒鉛るつぼを脱

ガス温度

23)

に所定時間加熱する。次に,黒鉛るつぼをガス抽出温度

24)

に所定時間加熱して積算値を読

み取る。安定した値が得られるまで,この操作を繰り返す。

c

)

新しい黒鉛るつぼに所定量の浴金属を入れ

25)

,インパルス炉の所定の位置に設置する。試料をカプセ

25)

にはかりとり,ジグを用いて口を押しふさいで曲げ,試料投入器の所定位置に入れる。不活性ガ

スを流しながら黒鉛るつぼに通電して脱ガス温度に所定時間加熱し,黒鉛るつぼ及び浴金属の脱ガス

を行う。

d

)

試料の入ったカプセルを黒鉛るつぼに投入し,通電してガス抽出温度に所定時間加熱し,積算計の値

を読み取る。

23)

黒鉛るつぼの温度の調節は,一般に黒鉛るつぼに流れる電流値又は電力値によって行う。こ

れらの相関関係は,あらかじめ求めておくことが望ましい。

脱ガス温度は,ガス抽出温度よりも高くすることが望ましい。

24)

ガス抽出温度の最適値は,酸素量既知の試料を用いてあらかじめ求めておくことが望ましい。

25)

浴金属及びカプセルの最適使用量は,装置によって異なるので,酸素含有率既知の試料を用

いてあらかじめ求めておくことが望ましい。


23

R 1616

:2007

浴金属投入器のある装置では,黒鉛るつぼの脱ガス後に浴金属を投入し,その脱ガスを行

うことが望ましい。

13.2.6

空試験

試料を用いないで 13.2.5 の c)及び d)の操作を行う。

この操作を 3〜5 回繰り返して得た値の平均を求める。

13.2.7

検量係数の算出

空試験に引き続き,酸化イットリウム 0.010 g,又は酸素含有率既知の炭化けい素試料(検量用試料)0.030 g

を用いて 13.2.5 の c)及び d)の操作を行う。この操作を 3〜5 回繰り返して得た値を平均し,次の式によって検

量係数を算出する。

a

)

酸化イットリウムを用いる場合

2

1

6

212

.

0

A

A

G

K

×

=

ここに,

K

:  検量係数(g/積算値)

G

:  酸化イットリウムのはかりとり量(g)

A

1

:  酸化イットリウムの積算値

A

2

:  13.2.6 の積算値

b

)

検量用試料を用いる場合

2

1

100

/

A

A

P

G

K

×

=

ここに,

K

:  検量係数(g/積算値)

G

:  検量用試料のはかりとり量(g)

P

:  検量用試料の酸素含有率[%(質量分率)

A

1

:  検量用試料の積算値

A

2

:  13.2.6 の積算値

13.2.8

計算

試料中の酸素含有率を,次の式によって算出する

26)

100

)

(

2

1

×

×

=

m

K

A

A

O

ここに,

O

:  酸素含有率[%(質量分率)

A

1

:  13.2.5 d)の積算値

A

2

:  13.2.6 の積算値

K

:  検量係数(g/積算値)

m

:  試料のはかりとり量(g)

26)

  市販の装置は,空試験値,検量係数などを自動的に記憶し,試料のはかりとり量を登録してお

くと,酸素含有率をそのまま表示する。

14

窒素の定量方法

14.1

定量方法

窒素の定量方法は,不活性ガス融解−熱伝導度法による。この方法は,窒素含有率 0.01  %(質量分率)

以上,5  %(質量分率)以下に適用する。

14.2

不活性ガス融解−熱伝導度法

14.2.1

要旨

試料を浴金属とともに不活性ガス気流中で,黒鉛るつぼを用いるインパルス方式によって加熱融解し,

窒素を他のガスとともに抽出する。水素を水に,一酸化炭素を二酸化炭素に酸化して分離した後,窒素を


24

R 1616

:2007

不活性ガスとともに熱伝導度分析計に送り,熱伝導度の変化を測定する。

14.2.2

材料及び試薬

材料及び試薬は,次による。

a

)

ヘリウム  13.2.2 a)と同じ。

b

)

カプセル  13.2.2 b)と同じ。

c

)

浴金属  13.2.2 c)と同じ。

d

)

黒鉛るつぼ  13.2.2 d)と同じ。

14.2.3

装置

装置は,窒素定量装置を用いる。不活性ガス清浄部,ガス抽出部,ガス変換部,ガス測定部などで構成

する。その概念図を

図 に示す。

a

:ヘリウムボンベ

b

:電気炉付き脱酸素管

c

:二酸化炭素吸収管

d

:脱水管

e

:インパルス炉

f

:収じん管

g

:電気炉付き酸化

h

:熱伝導度分析計

図 8−窒素定量装置概念図

不活性ガス融解−熱伝導度法

a

)

不活性ガス清浄部  13.2.3 b) 1)と同じ。

b

)

ガス抽出部  13.2.3 b) 2)と同じ。

c

)

ガス変換部  13.2.3 b) 3)と同じ。

d

)

ガス測定部  熱伝導度分析計,その他で構成する。

熱伝導度分析計は,窒素による試料セルと参照セルとの間の熱伝導度の差を,検出回路,直線化回

路及び積分回路によって,窒素に対応する値に変換し,積算計に表示する

27)

27)

  参照セルを用いない装置もある。

14.2.4

試料のはかりとり量

13.2.4

と同じ。

14.2.5

操作

13.2.5

に準じて積算値を読み取る。

14.2.6

空試験

13.2.6

に準じて積算値を読み取る。

14.2.7

検量係数の算出

窒素含有率既知の炭化けい素試料(検量用試料)0.030 g を用いて 14.2.5 の操作を行う。この操作を 3〜5

回繰り返して得た値を平均し,次の式によって検量係数を算出する。


25

R 1616

:2007

2

1

100

/

A

A

P

G

K

×

=

ここに,

K

:  検量係数(g/積算値)

G

:  検量用試料のはかりとり量(g)

P

:  検量用試料の窒素含有率[%(質量分率)

A

1

:  検量用試料の積算値

A

2

:  14.2.6 の積算値

14.2.8

計算

試料中の窒素含有率を,次の式によって算出する

28)

100

)

(

2

1

×

×

=

m

K

A

A

N

ここに,

N

:  窒素含有率[%(質量分率)

A

1

:  14.2.5 の積算値

A

2

:  14.2.6 の積算値

K

:  検量係数(g/積算値)

m

:  試料のはかりとり量(g)

28)

  市販の装置は,空試験値,検量係数などを自動的に記憶し,試料のはかりとり量を登録してお

くと,窒素含有率をそのまま表示する。

15

ふっ素の定量方法

15.1

定量方法の区分

ふっ素の定量方法は,次のいずれかによる。

a

)

熱加水分解分離−イオンクロマトグラフ法:この方法はふっ素含有率 0.001  %(質量分率)以上,0.2  %

(質量分率)以下に適用する。

b

)

熱加水分解分離−吸光光度法:この方法はふっ素含有率 0.003  %(質量分率)以上,0.025  %(質量

分率)以下に適用する。

15.2

熱加水分解分離−イオンクロマトグラフ法

15.2.1

要旨

試料を酸素及び水蒸気気流中で加熱分解し,試料中のふっ素をアルカリ溶液に捕集して試料溶液を調製

する。次いで,イオンクロマトグラフを用いて,ふっ化物イオンを測定する。

15.2.2

試薬

試薬は,次によるほかは,7.2.2 に準じる。また,標準液は,市販の計量標準供給制度(JCSS)適合品又は

同等品とし,国際単位系(SI)トレーサブルなものを使用する。

a

)

水  7.2.2 a)による。

b

)

水酸化ナトリウム溶液(0.1 g / L

c

)

ふっ化物イオン標準液(1.0 mg F

/ mL

d

)

ふっ化物イオン標準溶液(0.1 mg F

/ mL

  使用の都度,c)の 10 mL を全量ピペットを用いて 100 mL

のガラス製全量フラスコに採取し,水で標線まで薄め,振り混ぜて調製する。

e

)

溶離液  イオンクロマトグラフ並びに分離カラムの取扱説明書を参照して,適切なものを用いる。

15.2.3

装置及び器具

装置及び器具は,次による。

a

)

熱加水分解装置  管状炉,反応管,水蒸気発生器,受器などで構成する。熱加水分解装置の一例を図


26

R 1616

:2007

9

に示す。

図 9−熱加水分解装置例

1

)

管状炉  1 000〜1 200  ℃に加熱調節できるもので,加熱部の長さ 300 mm 程度のもの。

2

)

反応管  石英製又はムライト製(一例として,外径 30×内径 24×長さ 600 mm)で,放出管と一体

化したもの,又は放出管とすり合わせジョイントによって結合することができるもの

29)

3

)

水蒸気発生器  1 L 程度の丸底フラスコに入れた水を 90〜100  ℃に加熱して,酸素とともに水蒸気

を反応管に送入できるもので,温度計,温度調節装置,酸素用の流量調節器などを備えたもの。

4

)

燃焼ボート  白金製,石英製又はムライト製(一例として,CB 5 16×12×80 mm)のいずれかを用

いる。

5

)

受器  50 mL のガラス製なす形フラスコ又は同等品を用いる。

b

)

イオンクロマトグラフ  装置は,JIS K 0127 に規定するイオンクロマトグラフ分析通則による。測定

に適したカラム及び電気伝導度検出器を装備したもの。

29)

  すり合わせジョイント部にリークがないことを事前に確認しておく。

15.2.4

試料のはかりとり量

試料のはかりとり量は,0.50 g とする。

15.2.5

操作

定量操作は,次の手順によって行う。

a

)

熱加水分解装置の組立て  全量ピペットを用いて 10 mL の水酸化ナトリウム溶液(0.1 g / L)を受器

に採取して吸収液とし,放出管の先端を液中に差し入れる。

b

)

熱加水分解分離  試料を薄く広げて載せた燃焼ボートを 1 000〜1 200 ℃に保った反応管の中央部に

挿入し,直ちに水蒸気発生器に接続

30)

して,酸素を毎分 200〜300 mL 及び水蒸気を通じて 20 分間静

置し,留出したふっ化物を吸収液に吸収させる。

c

)

試料溶液の調製  放出管及び冷却管を少量の水で洗い,受器中の吸収液に加える。放冷(又は冷却,


27

R 1616

:2007

冷えた)後,吸収液を 50 mL のガラス製全量フラスコに移し入れる。水で標線まで薄め,振り混ぜて

試料溶液とする。

d

)

測定  試料溶液の一部をイオンクロマトグラフに注入し,クロマトグラムを記録して,ふっ化物イオ

ンの信号強度(ピーク面積又はピーク高さ)を求める。

30)

  発生するふっ化物のとり逃しがないように注意して素早く行う。

15.2.6

空試験

試料を用いないで 15.2.5 の操作を行い,空試験値を求める。

15.2.7

検量線の作成

50 mL

のガラス製全量フラスコ数個を一組とし,15.2.2 d)のふっ化物イオン標準溶液 0〜10 mL を段階的

に正しく加え,10 mL の水酸化ナトリウム溶液(0.1 g / L)を加えて水で標線まで薄め,振り混ぜて検量線

用溶液とする。次に 15.2.5 d)の操作を行い,ふっ化物イオン量と信号強度の関係線を作成し,原点を通る

ように平行移動して検量線とする。

15.2.8

計算

15.2.5 d

)

及び 15.2.6 で得た信号強度と 15.2.7 で作成した検量線とから,ふっ化物イオン量を求め,試料

中のふっ素含有率を次の式によって算出する。

100

2

1

×

=

m

A

A

F

ここに,

F

:  ふっ素含有率[%(質量分率)

A

1

:  15.2.5 d)のふっ化物イオン量(g)

A

2

:  15.2.6 のふっ化物イオン量(g)

m

:  試料のはかりとり量(g)

15.3

熱加水分解分離−吸光光度分析法

15.3.1

要旨

試料を酸素及び水蒸気気流中で加熱分解し,試料中のふっ素をアルカリ溶液に捕集して試料溶液を調製

する。次いで,ランタン・アリザリンコンプレクソン溶液を加えて呈色させ,吸光度を測定する。

15.3.2

試薬

試薬は,次によるほかは,7.2.2 に準じる。また,標準液は,市販の計量標準供給制度(JCSS)適合品又は

同等品とし,国際単位系(SI)にトレーサブルなものを使用する。

a

)

水  7.2.2 a)による。

b

)

水酸化ナトリウム溶液(0.1 g / L)  15.2.2 b)による。

c

)

水酸化ナトリウム希釈溶液(0.02 g / L)  b)を水で 5 倍に希釈する。

d

)

ランタン・アリザリンコンプレクソン  市販のランタン・アリザリンコンプレクソン試薬(例えば,

ドータイト試薬アルフッソン)溶液(2.5 g / 100 mL)

e

)

アセトン

f

)

ふっ化物イオン標準液(1.0 mg F

/ mL

)  15.2.2 c)による。

g

)

ふっ化物イオン標準溶液(0.1 mg F

/ mL

)  15.2.2 d)による。

h

)

ふっ化物イオン希釈溶液(10 µg F

/ mL

)  g)を使用の都度水で 10 倍に希釈する。

15.3.3

装置及び器具

15.2.3 a

)

の熱加水分解装置を用いる。

15.3.4

試料のはかりとり量


28

R 1616

:2007

試料のはかりとり量は,0.50 g とする。

15.3.5

操作

定量操作は,次の手順によって行う。

a

)

試料溶液の調製  15.2.5 の a)〜c)の操作を行い,試料溶液とする。

b

)

測定  15.3.5 a)で得た試料溶液の一部(液量 20 mL 以下,F として 0〜50 µg)を 50 mL のガラス製全

量フラスコに採取し,ランタン・アリザリンコンプレクソン溶液 5.0 mL,アセトン 20 mL を正確に順

次加え,水で標線まで薄めてよく振り混ぜる。90 分間放置後,溶液の一部を吸収セル(1 cm)に取り,

620 nm

付近における吸光度を測定する。

15.3.6

空試験

試料を用いないで 15.3.5 の操作を行い,空試験値を求める。

15.3.7

検量線の作成

50 mL

のガラス製全量フラスコ数個に,15.3.5 b)の試料溶液と同じ量の水酸化ナトリウム希釈溶液(0.02

g / L

)を採取し,次いでふっ化物イオン希釈溶液(10 µg F

/ mL

)0〜5 mL を段階的に正しく加える。次に

15.3.5 b

)

のランタン・アリザリンコンプレクソン溶液の添加以降の操作を行い,ふっ化物イオン量と吸光

度の関係線を作成し,原点を通るように平行移動して検量線とする。

15.3.8

計算

15.3.5 b

)

及び 15.3.6 で得た吸光度と 15.3.7 で作成した検量線とから,ふっ化物イオン量を求め,試料中

のふっ素含有率を次の式によって算出する。

100

2

1

×

=

m

A

A

F

ここに,

F

:  ふっ素含有率[%(質量分率)

A

1

:  15.3.5 b)のふっ化物イオン量(g)

A

2

:  15.3.6 のふっ化物イオン量(g)

m

:  試料のはかりとり量(g)

16

塩素の定量方法

16.1

定量方法の区分

塩素の定量方法は,次のいずれかによる。

a

)

熱加水分解分離−イオンクロマトグラフ法:この方法は塩素含有率 0.001  %(質量分率)以上,0.2  %

(質量分率)以下に適用する。

b

)

熱加水分解分離−吸光光度法:この方法は塩素含有率 0.001  %(質量分率)以上,0.5  %(質量分率)

以下に適用する。

16.2

熱加水分解分離−イオンクロマトグラフ法

16.2.1

要旨

試料を酸素及び水蒸気気流中で加熱分解し,試料中の塩素をアルカリ溶液に捕集して試料溶液を調製す

る。次いで,イオンクロマトグラフを用いて,塩化物イオンを測定する。

16.2.2

試薬

試薬は,次によるほかは,7.2.2 に準じる。また,標準液は,市販の計量標準供給制度(JCSS)適合品又は

同等品とし,国際単位系(SI)にトレーサブルなものを使用する。

a

)

水  7.2.2 a)による。


29

R 1616

:2007

b

)

水酸化ナトリウム溶液(0.1 g / L)  15.2.2 b)による。

c

)

塩化物イオン標準液(1.0 mg Cl

/ mL

d

)

塩化物イオン標準溶液(0.1 mg Cl

/ mL

)  使用の都度,c)の 10 mL を全量ピペットを用いて 100 mL

のガラス製全量フラスコに採取し,水で標線まで薄め,振り混ぜて調製する。

e

)

溶離液  15.2.2 e)による。

16.2.3

装置及び器具

a

)

熱加水分解装置  15.2.3 a)による。

b

)

イオンクロマトグラフ  15.2.3 b)による。

16.2.4

試料のはかりとり量

試料のはかりとり量は,0.50 g とする。

16.2.5

操作

定量操作は,次の手順によって行う。

a

)

熱加水分解装置の組立て  15.2.5 a)による。

b

)

熱加水分解分離  15.2.5 b)による。ただし,ふっ化物を塩化物と読み替える。

c

)

試料溶液の調製  15.2.5 c)による。

d

)

測定  15.2.5 d)による。ただし,ふっ化物を塩化物と読み替える。

16.2.6

空試験

試料を用いないで 16.2.5 の操作を行い,空試験値を求める。

16.2.7

検量線の作成

50 mL

のガラス製全量フラスコ数個を一組とし,16.2.2 d)の塩化物イオン標準溶液 0〜10 mL を段階的に

正しく加え,10 mL の水酸化ナトリウム溶液(0.1 g / L)を加えて水で標線まで薄め,振り混ぜて検量線用

溶液とする。次に 16.2.5 d)の操作を行い,塩化物イオン量と信号強度の関係線を作成し,原点を通るよう

に平行移動して検量線とする。

16.2.8

計算

16.2.5 d

)

及び 16.2.6 で得た信号強度と 16.2.7 で作成した検量線とから,塩化物イオンの量を求め,試料

中の塩素含有率を次の式によって算出する。

100

2

1

×

=

m

A

A

Cl

ここに,

Cl

:  塩素含有率[%(質量分率)

A

1

:  16.2.5 d)の塩化物イオン量(g)

A

2

:  16.2.6 の塩化物イオン量(g)

m

:  試料のはかりとり量(g)

16.3

熱加水分解分離−吸光光度法

16.3.1

要旨

試料を酸素及び水蒸気気流中で加熱分解し,試料中の塩素をアルカリ溶液に捕集して試料溶液を調製す

る。次いで,チオシアン酸第二水銀と硫酸第二鉄アンモニウムを加えて呈色させ,吸光度を測定する。

16.3.2

試薬

試薬は,次によるほかは,7.2.2 に準じる。また,標準液は,市販の計量標準供給制度(JCSS)適合品又は

同等品とし,国際単位系(SI)にトレーサブルなものを使用する。

a

)

水  7.2.2 a)による。


30

R 1616

:2007

b

)

水酸化ナトリウム溶液(0.1 g / L)  15.3.2 b)による。

c

)

水酸化ナトリウム希釈溶液(0.04 g / L)  b)を水で 2.5 倍に希釈する。

d

)

エタノール[95  %(体積分率)]

e

)

チオシアン酸第二水銀溶液(0.3 g / 100 mL)  チオシアン酸第二水銀 0.3 g をエタノール 95  %(体積

分率)に溶解して 100 mL とし,ブフナー漏斗形ろ過器(3G4)等でろ過する。

f

)

硝酸(49

g

)

硫酸第二鉄アンモニウム溶液(6 g / 100 mL)  硫酸第二鉄アンモニウム 6 g を硝酸(4+9)に溶解し

て 100 mL とし,煮沸後不溶解物があればろ過する。

h

)

塩化物イオン標準液(1.0 mg Cl

/ mL

)  16.2.2 c)による。

i

)

塩化物イオン標準溶液(0.1 mg Cl

/ mL

)  16.2.2 d)による。

16.3.3

装置及び器具

15.2.3 a

)

の熱加水分解装置を用いる。

16.3.4

試料のはかりとり量

試料のはかりとり量は,0.50 g とする。

16.3.5

操作

定量操作は,次の手順によって行う。

a

)

試料溶液の調製  16.2.5 の a)〜c)の操作を行い,試料溶液とする。

b

)

測定  16.3.5 a)で得た試料溶液の一部(液量 40 mL 以下,Cl として 0〜2 000 µg)を 50 mL のガラス製

全量フラスコに採取し,チオシアン酸第二水銀溶液 5.0 mL を加えてよく振り混ぜた後,硫酸第二鉄ア

ンモニウム溶液 2.0 mL を正しく加えて発色させ,水で標線まで薄めてよく振り混ぜる。30 分間放置

後,溶液の一部を吸収セル(1 cm)に取り,460 nm 付近における吸光度を測定する。

16.3.6

空試験

試料を用いないで 16.3.5 の操作を行い,空試験値を求める。

16.3.7

検量線の作成

50 mL

のガラス製全量フラスコ数個に,16.3.5 b)の試料溶液の正しく 2 分の 1 量の水酸化ナトリウム希

釈溶液(0.04 g / L)を採取し

31)

,次いで,塩化物イオン標準溶液(0.1 mg Cl

/ mL

)0〜20 mL を段階的に

正しく加える。次に 16.3.5 b)のチオシアン酸第二水銀溶液の添加以降の操作を行い,塩化物イオン量と吸

光度の関係線を作成し,原点を通るように平行移動して検量線とする。

31)

例えば,30 mL の試料溶液を採取した場合は,水酸化ナトリウム希釈溶液の採取料は 15 mL と

する。

16.3.8

計算

16.3.5 b

)

及び 16.3.6 で得た吸光度と 16.3.7 で作成した検量線とから,塩化物イオンの量を求め,試料中

の塩素含有率を次の式によって算出する。

100

2

1

×

=

m

A

A

Cl

ここに,

Cl

:  塩素含有率[%(質量分率)

A

1

:  16.3.5 b)の塩化物イオン量(g)

A

2

:  16.3.6 の塩化物イオン量(g)

m

:  試料のはかりとり量(g)


31

R 1616

:2007

附属書 A

参考)

分析系統図

序文

この附属書は,本体の規定を補足するものであって,規定の一部ではない。

A.1

全けい素の定量方法

全けい素の定量方法の分析系統図を

図 A.1 に示す。

炭酸ナトリウム

塩酸

蒸発乾固

塩酸,水

温浸・ろ過

殿

強熱・ひょう量

硫酸

ふっ化水素酸

蒸発乾固

強熱・ひょう量

0.4674

定容・採取

塩酸

定容・採取

ICP

発光強度測定

全けい素

a

) 

脱水重量 ICP 発光分光法

炭酸ナトリウム・ほう酸

塩酸

ポリ酸化エチレン

凝集・ろ過

殿

強熱・ひょう量

硫酸

ふっ化水素酸

蒸発乾固

強熱・ひょう量

×0.4674

定容・採取

塩酸

定容・採取

ICP

発光強度測定

全けい素

粉末ろ紙

b

) 

凝集重量 ICP 発光分光法

図 A.1−全けい素の定量方法

×0.467 4

×0.467 4

炭酸ナトリウム・ほう酸


32

R 1616

:2007

A.2

炭素の定量方法

炭素の定量方法の分析系統図を

図 A.2 に示す。

すず
酸素

熱(抵抗炉)

燃焼ガス

赤外線吸収測定

収じん

(グラスウール)

[脱硫

(二酸化マンガン)]

脱水

(無水過塩素酸マグネシウム)

×検量係数

a

) 

燃焼(抵抗加熱)−赤外線吸収法

 

銅・鉄

(銅・タングステン)

酸素

高周波加熱

燃焼ガス

赤外線吸収測定

収じん

(グラスウール)

[脱硫

(二酸化マンガン)]

酸化

(酸化銅)
(無水過塩素酸マグネシウム)

×検量係数

二酸化炭素捕集

(合成ゼオライト)

加熱

(二酸化炭素放出)

b

) 

燃焼(高周波加熱)−赤外線吸収法

図 A.2−炭素の定量方法

 
 
 
 
 

脱水


33

R 1616

:2007

A.3

遊離けい素の定量方法

遊離けい素の定量方法の分析系統図を

図 A.3 に示す。

水酸化ナトリウム

ガス容量測定

×0.000 627

遊離けい素

図 A.3−遊離けい素の定量方法

水素ガス発生−ガス容量法

 

A.4

遊離二酸化けい素の定量方法

遊離二酸化けい素の定量方法の分析系統図を

図 A.4 に示す。

塩化アルミニウム

ふっ化水素酸

定容・採取

呈色・定容

吸光度測定

遊離二酸化けい素

塩酸

塩化ナトリウム

酒石酸
アスコルビン酸

モリブデン酸アンモニウム

図 A.4−遊離二酸化けい素の定量方法

ふっ化水素酸・塩酸溶解−モリブデン青吸光光度法

 
 
 
 
 
 
 


34

R 1616

:2007

A.5

遊離炭素の定量方法

遊離炭素の定量方法の分析系統図を

図 A.5 に示す。

酸素

加熱(550℃)

燃焼ガス

収じん(グラスウール)
[脱硫(二酸化マンガン)]
酸化(酸化銅)
脱水(無水過塩素酸マグネシウム)

赤外線吸収測定

×検量係数×0.625

(差)

550

℃燃焼遊離炭素

燃焼試料

質量増加測定

×0.375

燃焼試料

加熱(850 ℃)

燃焼ガス

赤外線吸収測定

850

℃燃焼遊離炭素

(和)

遊離炭素

燃焼試料

質量増加測定

収じん(グラスウール)
[脱硫(二酸化マンガン)]
酸化(酸化銅)
脱水(無水過塩素酸マグネシウム)

×検量係数×0.625

(差)

×0.375

酸素

a

) 550 

℃−850  ℃段階的燃焼−重量補正法

図 A.5−遊離炭素の定量方法

 
 

加熱(550  ℃)


35

R 1616

:2007

酸素

加熱(850 ℃)

燃焼ガス

収じん(グラスウール)

酸化(酸化銅)
脱水(無水過塩素酸マグネシウム)

赤外線吸収測定

×検量係数×0.625

燃焼試料

質量増加測定

×0.375

(差)

遊離炭素

b

) 850 

℃燃焼−重量補正法

図 A.5−遊離炭素の定量方法(続き)

A.6

アルミニウム,鉄,カルシウム及びマグネシウムの定量方法

アルミニウム,鉄,カルシウム及びマグネシウムの定量方法の分析系統図を

図 A.6 に示す。

炭酸ナトリウム

ふっ化水素酸

硫酸

蒸発乾固

塩酸

溶解・定容

ICP

発光強度測定

ICP

発光強度測定

ICP

発光強度測定

アルミニウム

カルシウム

ICP

発光強度測定

マグネシウム

a

) 

炭酸ナトリウム融解−ICP 発光分光法

図 A.6−アルミニウム,鉄,カルシウム及びマグネシウムの定量方法

[脱硫(二酸化マンガン)


36

R 1616

:2007

ふっ化水素酸

加圧分解

硝酸

蒸発乾固

塩酸

溶解・定容

ICP

発光強度測定

ICP

発光強度測定

ICP

発光強度測定

アルミニウム

カルシウム

ICP

発光強度測定

マグネシウム

硫酸

b

) 

加圧酸分解

図 A.6−アルミニウム,鉄,カルシウム及びマグネシウムの定量方法(続き)

 

A.7

酸素の定量方法

酸素の定量方法の分析系統図を

図 A.7 に示す。

ニッケル・すず

ヘリウム

(インパルス炉)

抽出ガス

収じん

赤外線吸収測定

×検量係数

図 A.7−酸素の定量方法

不活性ガス融解−赤外線吸収法

 
 
 
 
 
 


37

R 1616

:2007

A.8

窒素の定量方法

窒素の定量方法の分析系統図を

図 A.8 に示す。

ニッケル・すず

融解

(インパルス炉)

抽出ガス

熱伝導度測定

ヘリウム

収じん

(グラスウール)

[二酸化炭素吸収

(ソーダ石灰)]

[脱水

(無水過塩素酸マグネシウム)]

×検量係数

図 A.8−窒素の定量方法

不活性ガス融解−熱伝導度法

 

A.9

ふっ素の定量方法

ふっ素の定量方法の分析系統図を

図 A.9 に示す。

水酸化ナトリウム

酸素

熱加水分解

定容・採取

ふっ化物捕集

イオンクロマトグラフ測定

ふっ素

水蒸気

a

) 

熱加水分解分離−イオンクロマトグラフ法

図 A.9−ふっ素の定量方法

 
 
 


38

R 1616

:2007

酸素

熱加水分解

定容・採取

ふっ化物捕集

ふっ素

水蒸気

水酸化ナトリウム

ランタン・アリザリンコンプレクソン

アセトン

吸光度測定

b

) 

熱加水分解分離−吸光光度分析法

図 A.9−ふっ素の定量方法(続き)

 

A.10

塩素の定量方法

塩素の定量方法の分析系統図を

図 A.10 に示す。

水酸化ナトリウム

酸素

熱加水分解

定容・採取

塩化物捕集

イオンクロマトグラフ測定

水蒸気

a

) 

熱加水分解分離−イオンクロマトグラフ法

図 A.10−塩素の定量方法

 
 
 
 

呈色・定容・採取


39

R 1616

:2007

チオシアン酸第二水銀

硫酸第二鉄アンモニウム

呈色・定容・採取

吸光度測定

水酸化ナトリウム

酸素

熱加水分解

定容・採取

塩化物捕集

水蒸気

b

) 

熱加水分解分離−吸光光度法

図 A.10−塩素の定量方法(続き)