日本工業規格
JIS
H1659
-1989
ジルコニウム合金中のすず定量方法
Methods for Determination of Tin in Zirconium Alloys
1.
適用範囲 この規格は，ジルコニウム合金中のすず定量方法について規定する。
引用規格：
JIS H 1650
ジルコニウム及びジルコニウム合金の分析方法通則
JIS H 1654
ジルコニウム及びジルコニウム合金中の鉄定量方法
JIS H 1655
ジルコニウム及びジルコニウム合金中のニッケル定量方法
JIS H 1656
ジルコニウム及びジルコニウム合金中のクロム定量方法
JIS H 4000
アルミニウム及びアルミニウム合金の板及び条
JIS K 8005
容量分析用標準試薬
2.
一般事項 分析方法に共通な一般事項は，JIS H 1650（ジルコニウム及びジルコニウム合金の分析方
法通則）による。
3.
定量方法の区分 すずの定量方法は，次のいずれかによる。
(1)
アルミニウム環元よう素酸カリウム滴定法 この方法は，すず含有率 0.5wt%以上 3wt%未満の試料に
適用する。
(2) 8-
キノリノール抽出吸光光度法 この方法は，すず含有率 0.01wt%以上 3wt%未満の試料に適用する。
(3)
誘導結合プラズマ発光分光法 この方法は，すず含有率 0.5wt%以上 3wt%未満の試料に適用する。
4.
アルミニウム環元よう素酸カリウム滴定法
4.1
要旨 試料を塩酸及びふっ化水素酸とほう酸との混酸で分解し，アルミニウムを加え，加熱してす
ずを還元した後，よう素酸カリウム標準溶液で滴定する。
4.2
試薬 試薬は，次による。
(1)
塩酸
(2)
塩酸 (1＋1)
(3)
ふっ化水素酸・ほう酸溶液 ふっ化水素酸 100ml にほう酸 50g を少量ずつ加えて溶解した後，ポリエ
チレン瓶に保存する。
(4)
アルミニウム板 JIS H 4000（アルミニウム及びアルミニウム合金の板及び条）の 1100 又は 1200 相
当品を用いる。
(5)
ドライアイス
(6)
よう化カリウム
2
H1659-1989
(7)
炭酸水素ナトリウム溶液（飽和，約 100g/l）
(8)
標準すず溶液(1mgSn/ml) すず（99.9wt%以上）0.500g をはかり取って白金片を入れたビーカー(300ml)
に移し入れ，塩酸 (1＋1) 100ml を加え，すずと白金片を接触させながら，煮沸しない程度に加熱して
分解する。常温まで冷却した後，溶液を 500ml の全量フラスコに塩酸 (1＋5) を用いて移し入れ，塩
酸 (1＋5) で標線まで薄める。
(9)
よう素酸カリウム標準溶液 水酸化ナトリウム 1g 及びよう化カリウム 10g をビーカー(300ml)に取り，
水 200ml を加えて溶解する。よう素酸カリウム 0.60g を加えて溶解し，この溶液を 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 に相当するすず量は，次によって求める。
三角フラスコ(300ml)に標準すず溶液[(8)]を正しく 20ml 取り，塩酸 (1＋1) 100ml 及びふっ化水素酸・
ほう酸溶液[(3)]5ml を加え，加熱して液温を 40∼50℃とし，以下，4.5.2(2)∼4.5.3 の手順に従って操作
し，次の式によってよう素酸カリウム標準溶液 1ml に相当するすず量を算出する。空試験は，三角フ
ラスコ(300ml)に塩酸 (1＋1) 100ml 及びふっ化水素酸・ほう酸溶液[(3)]5ml を加え，加熱して液温を 40
∼50℃とし，以下，4.5.2(2)∼4.5.3 の手順に従って操作する。ただし，滴定前によう化カリウム約 1g
を加える。
2
1
20
001
.
0
V
V
f
−
×
=
ここに，
f
： よう素酸カリウム標準溶液 1ml に相当するすず量 (g)
V
1
： 標準すず溶液を用いて得たよう素酸カリウム標準溶液使用 (ml)
V
2
： 空試験で得たよう素酸カリウム標準溶液使用量 (ml)
(10)
でんぷん溶液 でんぷん（溶性）1g に少量の水を加えて練り混ぜ，100ml の熱水中にかき混ぜながら
加えて溶解する。この溶液は原則として使用の都度 調製する。
4.3
装置 装置は，原則として，次のものを用いる。
(1)
還元装置 図による。還元キャップの下端は，ゴム栓から出ないように取り付ける。
図 還元装置の例
4.4
試料はかり取り量 試料はかり取り量は，表による。
3
H1659-1989
表 試料はかり取り量
すず含有率 wt％
試料はかり取り量 g
0.5
以上 1.0 未満 2.0
1.0
以上 3 未満 1.0
4.5
操作
4.5.1
試料の分解 試料をはかり取って三角フラスコ(300ml)に移し入れ，水 約 50ml，塩酸 70ml 及びふ
っ化水素酸・ほう酸溶液[4.2(3)]5ml を加え，加熱して分解した後，放冷する。
4.5.2
すずの還元 すずの還元は，次の手順によって行う。
(1) 4.5.1
で得た溶液を加熱して液温を 40∼50℃とする。
(2)
アルミニウム板[4.2(4)]1g を加えた後，直ちに還元キャップ[4.3(1)]を取り付け，これに炭酸水素ナトリ
ウム溶液（飽和）約 50ml(
1
)
を加える。
(3)
アルミニウム板が分解した後(
2
)
，穏やかに約 10 分間煮沸する(
3
)
。
(4)
加熱を止め，約 5 分間放置した後，氷冷して液温を約 10℃とする。
注(
1
)
還元キャップの炭酸水素ナトリウム溶液（飽和）が減少し，空気を吸入するおそれがあれば，
追加する。
(
2
)
アルミニウム板が分解しない場合は，加熱する。
(
3
)
突沸を防ぐためにガラス毛細管などを入れるとよい。
4.5.3
滴定 4.5.2(4)で氷冷してある還元装置の三角フラスコから還元キャップを外し，直ちにドライア
イスの塊 1，2 個及びでんぷん溶液[4.2(10)]2ml を加えた後，よう素酸カリウム標準溶液[4.2(9)]で滴定し，
溶液の色が最後の 1 滴で青を呈する点を終点とし，よう素酸カリウム標準溶液の使用量を求める。
4.6
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。ただし，滴定前によう化カリウ
ム約 1g を加える。
4.7
計算 4.5.3 で得たよう素酸カリウム標準溶液使用量から 4.6 で得たよう素酸カリウム標準溶液使用
量を差し引き，試料中のすず含有率を，次の式によって算出する。
100
wt%
×
×
=
m
f
V
すず
ここに，
V
： よう素酸カリウム標準溶液使用量 (ml)
f
： 4.2(9)で求めたよう素酸カリウム標準溶液 1ml に相当するすず量 (g)
m
： 試料はかり取り量 (g)
5.
8-
キノリノール抽出吸光光度法
5.1
要旨 試料を硫酸及び硫酸アンモニウムで加熱して分解する。8-キノリノール（以下，オキシンと
いう。
）及び塩化アンモニウムを加え，アンモニアを用いて pH を調節し，生成するオキシンすず錯体をク
ロロホルムに抽出する。有機相を塩酸・塩化アンモニウム溶液で洗浄した後，光電光度計を用いて，その
吸光度を測定する。
5.2
試薬 試薬は，次による。
(1)
硝酸
(2)
硫酸
(3)
硫酸 (1＋8)
(4)
アンモニア水 (1＋2)
(5)
塩酸・塩化アンモニウム溶液(pH0.85)塩化アンモニウム 40g を水約 200ml 及び塩酸 12ml に溶解し，水
4
H1659-1989
で液量を 1l とする(
4
)
。
(6)
塩化アンモニウム溶液(200g/l)
(7)
硫酸アンモニウム溶液(500g/l)
(8)
硫酸ナトリウム（無水）
(9)
オキシン溶液 オキシン 25g を硫酸 (1＋8) 100ml に溶解し，水で液量を 500ml とする。
(10)
クロロホルム
(11)
標準すず溶液 (20
µg/ml) 4.2(8)の標準すず溶液を使用の都度 必要量だけ塩酸 (1＋11) で正しく 50 倍
に薄めて標準すず溶液とする。
注(
4
) pH
を0.85±0.1とする。塩酸量が11∼14ml の間なら，この pH になる。
5.3
試料はかり取り量 試料はかり取り量は，0.10g とする。
5.4
操作
5.4.1
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)
試料をはかり取ってビーカー(100ml)に移し入れ，時計皿で覆い，硫酸アンモニウム溶液 5ml 及び硫酸
10ml
を加え，加熱して分解する。放冷した後，硝酸 1ml を加え，白煙が発生するまで加熱する(
5
)
。
(2)
放冷した後，水で液量を約 50ml とする(
6
)
。
(3)
常温まで冷却した後，時計皿の下面を水で洗って時計皿を取り除き，100ml 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。
注(
5
)
硝酸は析出する硫黄を溶解するために加えるが，オキシンを酸化分解するおそれがあるので，
追い出しておく。
(
6
)
硫酸塩が存在するので溶液は粘くなり，水を加えると多少発熱するが危険はない。
5.4.2
錯体の抽出 錯体の抽出は，次の手順によって行う。
(1) 5.4.1(3)
で得た溶液の一定量(
7
)
をビーカー(100ml)に分取する。
(2)
水で液量を約 40ml とし，オキシン溶液[5.2(9)]20ml 及び塩化アンモニウム溶液 5ml を加えた後，pH 計
を用いて，アンモニア水 (1＋2) で pH を 1.0∼1.4 に調節する(
8
)
。
(3)
溶液を分液漏斗(200ml)に水を用いて移し入れ，水で液量を約 100ml とした後，クロロホルムを正しく
20ml
加え，約 1 分間振り混ぜる。
(4)
静置した後，有機相をあらかじめ塩酸・塩化アンモニウム溶液[5.2(5)]50ml を入れた分液漏斗(100ml)
に移し入れ(
9
)
，10∼30 秒間激しく振り混ぜた後(
10
)
，静置する。
注(
7
)
すず含有率に応じて適量を取る。特に，ジルコニウム合金管の分析では，すず量が200∼400
µg
となるように分取する。
(
8
)
中和の際 発熱するので，pH の測定には温度に注意する必要がある。比較電極には液間電位の
小さいスリーブ形のものを用いるのが望ましい。pH が高くなりすぎた場合は，硫酸 (1＋8) を
加えて調節する。
(
9
)
有機相の大部分を移せばよい。
(
10
) 1
分間以上振り混ぜるとオキシンすず錯体が逆抽出されて低値を得るので注意する。振り混ぜ
の激しさは結果にほとんど影響しない。
5.4.3
吸光度の測定 5.4.2(4)で得た有機相を，あらかじめ硫酸ナトリウム（無水）1g を入れた栓付き三
角フラスコ(30ml)に移し入れ(
11
)
，軽く振り混ぜた後，その溶液の一部を光度計の吸収セル（10mm，ガラ
ス製）に取り，クロロホルムを対照液として波長 385nm 付近の吸光度を測定する。
注(
11
)
分液漏斗の脚に脱脂綿を軽く詰めて通すか，乾いたろ紙でろ過して水を除いてもよい。ただし，
5
H1659-1989
初めの数ミリリットルは捨てる。
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 標準すず溶液[5.2(11)]0∼25.0ml（すずとして 0∼500
µg）を段階的に数個のビーカー
(100ml)
に取り，以下，5.4.2(2)∼5.4.3 の手順に従って操作し，得た吸光度とすず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 5.4.3 で得た吸光度から 5.5 で得た吸光度を差し引いて得られる吸光度と，5.6 で作成した検量
線とからすず量を求め，試料中のすず含有率を次の式によって算出する。
100
wt%
×
×
=
B
m
A
すず
ここに，
A
： 分取した試料溶液中のすず検出量 (g)
m
： 試料はかり取り量 (g)
B
： 試料溶液及び空試験液の分取比
6.
誘導結合プラズマ発光分光法
6.1
要旨 試料をふっ化水素酸及び塩酸で分解した後，溶液を誘導結合プラズマ（以下，ICP という。）
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。
6.2
試薬 試薬は，次による。
(1)
塩酸 (1＋1)
(2)
硝酸
(3)
ふっ化水素酸 (1＋1，1＋6) 調製及び保存には，ポリエチレン容器を用いる。
(4)
硫酸
(5)
硫酸 (1＋1)
(6)
ジルコニウム（99wt%以上） すず，鉄，ニッケル及びクロム含有率が既知のもの(
12
)
。
(7)
硫酸アンモニウム
(8)
イットリウム溶液(1mgY/ml) 酸化イットリウム 0.635g を塩酸 10ml で加熱して分解し，常温まで冷却
した後，水で液量を正しく 500ml とする。
(9)
標準すず溶液(1mgSn/ml) すず（99.9wt%以上）0.500g をはかり取って白金片を入れたビーカー(300ml)
に移し入れ，塩酸 (1＋1) 100ml を加え，すずと白金片を接触させながら，煮沸しない程度に加熱して
分解する。常温まで冷却した後，溶液を 500ml の全量フラスコに塩酸 (1＋5) を用いて移し入れ，塩
酸 (1＋5) で標線まで薄める。
(10)
標準鉄溶液(1mgFe/ml) 鉄（99.5wt%以上）0.200g を硝酸 (1＋1) 20ml で加熱して分解し，常温まで冷
却した後，溶液を 200ml 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。
(11)
標準ニッケル溶液(1mgNi/ml) ニッケル（99.9wt%以上）0.200g を硝酸 (1＋1) 10ml で加熱して分解し，
常温まで冷却した後，溶液を 200ml 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。
(12)
標準クロム溶液(1mgCr/ml) 二クロム酸カリウム［JIS K 8005（容量分析用標準試薬）
］を正しく 0.283g
はかり取り，水に溶解し，溶液を 100ml 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。
(13)
混 合 標 準 溶 液 (100
µgFe/ml ，50µgNi/ml，50µgCr/ml) 標準鉄溶液[(10)]20.0ml， 標準ニッケ ル溶液
[(11)]10.0ml
及び標準クロム溶液[(12)]10.0ml を 200ml の全量フラスコに取り，水で標線まで薄める。
使用の都度 調製する。
注(
12
)
すずは5. の8-キノリノール抽出吸光光度法，鉄は JIS H 1654（ジルコニウム及びジルコニウム
6
H1659-1989
合金中の鉄定量方法）の4. の1，10-フェナントロリン吸光光度法，ニッケルは JIS H 1655（ジ
ルコニウム及びジルコニウム合金中のニッケル定量方法）の4. のジメチルグリオキシム抽出吸
光光度法，クロムは JIS H 1656（ジルコニウム及びジルコニウム合金中のクロム定量方法）の
4.
のジフェニルカルバジド吸光光度法によって，それぞれ試料を分取しないで定量して含有率
を求める。
6.3
試料はかり取り量 試料はかり取り量は，0.50g とする。
6.4
操作
6.4.1
試料の分解 試料の分解は，次のいずれかによる。
(1)
ふっ化水素酸・塩酸分解 ふっ化水素酸・塩酸分解は，次の手順によって行う。
(a)
試料をはかり取る。
(b)
はかり取った試料をポリエチレンビーカー(100ml)に移し入れ，ポリエチレン時計皿で覆い，ふっ化
水素酸 (1＋6) [6.2(3)]5ml 及び塩酸 (1＋1) 4ml を加え，しばらく放置した後，水浴中で加熱して分
解する。不溶性残さがある場合は，硝酸数滴を加えて分解する。常温まで冷却した後，時計皿の下
面を水で洗って時計皿を取り除く。
(2)
硫酸・硫酸アンモニウム分解 硫酸・硫酸アンモニウム分解は，次の手順によって行う。
(a)
試料をはかり取る。
(b)
はかり取った試料をビーカー(100ml)に移し入れ，時計皿で覆い，硫酸 5ml 及び硫酸アンモニウム 4g
を加え，白煙が発生するまで加熱して分解する。放冷した後，硝酸数滴を加え，再び白煙が発生す
るまで加熱する。放冷した後，水を加え，加熱して塩類を溶解する(
13
)
。常温まで冷却した後，時計
皿の下面を水で洗って時計皿を取り除く。
(3)
ふっ化水素酸分解 ふっ化水素酸分解は，次の手順によって行う。
(a)
試料をはかり取る。
(b)
はかり取った試料を白金皿（75 番）に移し入れ，ポリエチレン時計皿で覆い，水 約 10ml を加えた
後，ふっ化水素酸 (1＋1) [6.2(3)]2ml を少量ずつ加えて分解する。不溶性残さがある場合は，硝酸数
滴を加えて分解する。放冷した後，時計皿の下面を水で洗って時計皿を取り除き，硫酸 (1＋1) 6.0ml
を加え，加熱蒸発して濃厚な白煙を 5 分間発生させる(
13
)
。放冷した後，少量の水を加え，加熱して
塩類を溶解し，常温まで冷却する。
注(
13
)
残存する硫酸量は発光強度に影響を与えるので，白煙の発生状態に注意する。残存する硫酸量
が一定しないときは，内標準法を用いなければならない。
6.4.2
発光強度の測定 発光強度の測定は，次の手順によって行う。
(1) 6.4.1(1)(b)
，6.4.1(2)(b)又は 6.4.1(3)(b)で得た溶液を 100ml の全量フラスコに水を用いて移し入れ(
14
)
，
水で標線まで薄める。
(2)
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 189.99nm (SnII) 又は 235.48nm
(SnII)
の発光強度を測定(
15
)
，(
16
)
する。
注(
14
) 2
本以上のスペクトル線の波長による測定が可能な装置では，内標準法によることができる。こ
のときは，イットリウム溶液[6.2(8)]5.0ml を加える。
(
15
)
高次のスペクトル線の同時測定が可能な装置では，高次のスペクトル線を用いてもよい。
(
16
) (
14
)
を適用した場合には，内標準法として用いるイットリウムの発光強度を波長 371.03nm(YII)
を用いてすずの発光強度と同時に測定し，すずとイットリウムの発光強度比を求める。ただし，
6.4.1(1)
で(
14
)
を適用した場合には，6.4.2(1)の操作終了後 5 時間以内に測定を行う。
7
H1659-1989
6.5
空試験 空試験は行わない。
6.6
検量線の作成 ジルコニウム[6.2(6)]0.50g ずつ 4 個はかり取る。6.4.1(1)(b)，6.4.1(2)(b)又は 6.4.1(3)(b)
に従って分解し，常温まで冷却した後，100ml の全量フラスコに水を用いて移し入れ，標準すず溶液[6.2(9)]0，
5.0
，10.0 及び 15.0ml 並びに混合標準溶液[6.2(13)]0，5.0，10.0 及び 15.0ml をそれぞれ正しく加え(
17
)
，水
で標線まで薄める。以下，6.4.2(2)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(
18
)
とすず
添加量との関係線を作成して検量線とする。
注(
17
) (
14
)
を適用した場合には，イットリウム溶液[6.2(8)]5.0ml を加える。
(
18
) (
16
)
を適用した場合に用いる。
6.7
計算 6.4.2(2)で得た発光強度又は発光強度比(
18
)
と 6.6 で作成した検量線とからすず量を求め，試料
中のすず含有率を次の式によって算出する。
100
wt%
2
1
×
+
=
m
A
A
すず
ここに，
A
1
： 試料溶液中のすず検出量 (g)
A
2
： 検量線作成に用いたジルコニウム 0.50g 中に含まれるすず量 (g)
m
： 試料はかり取り量 (g)
8
H1659-1989
ジルコニウム合金中のすず定量方法改正
JIS
原案作成委員会 構成表
氏名
所属
（委員長）
多 田 格 三
日本原子力研究所
橋 谷 博
島根大学
吉 森 孝 良
東京理科大学
河 面 慶四郎
通商産業省基礎産業局
加 藤 康 弘
工業技術院標準部
大河内 春 乃
科学技術庁金属材料技術研究所
澤 口 健 治
社団法人新金属協会
谷 口 政 行
株式会社神戸製鋼所
中 村 靖
日本鉱業株式会社
仲 山 剛
住友金属工業株式会社
野 村 紘 一
三菱金属株式会社
秋 山 孝 夫
動力炉・核燃料開発事業団
岡 下 弘
日本原子力研究所
石 井 淑 升
日本ニュクリア・フュエル株式会社
束 原 巌
古河電気工業株式会社
池 田 順 一
財団法人日本規格協会
（関係者）
近 藤 弘
工業技術院標準部材料規格課
斉 藤 和 則
工業技術院標準部材料規格課
（事務局）
今 井 康 弘
社団法人新金属協会