JISK0400-57-10:1998 水質－鉄の定量－１，１０－フェナントロリン吸光光度法

K 0400-57-10 : 1998 (ISO 6332 : 1988)

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2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。

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序文 ··································································································································· 1

1. 適用範囲 ························································································································ 1

2. 引用規格 ························································································································ 1

3. 原理 ······························································································································ 2

4. 試薬 ······························································································································ 2

5. 装置 ······························································································································ 3

6. サンプリング方法及び試験試料の調製 ················································································· 3

7. 手順 ······························································································································ 3

7.1 全鉄 ···························································································································· 3

7.2 溶存鉄の定量 ················································································································ 4

7.3 鉄(II)の定量 ·················································································································· 4

7.4 空試験 ························································································································· 4

7.5 校正 ···························································································································· 4

8. 試験結果の表現 ··············································································································· 4

9. 精度 ······························································································································ 5

10. 妨害物質 ······················································································································ 5

11. 試験報告 ······················································································································ 5

2019年7月1日の法改正により名称が変わりました。まえがきを除き，本規格中の「日本工業規格」を「日本産業規格」に読み替えてください。

日本工業規格 JIS

K 0400-57-10 : 1998

(ISO 6332 : 1988)

水質−鉄の定量−

1，10−フェナントロリン吸光光度法

Water quality−Determination of iron−

Spectrometric method using 1, 10-phenanthroline

序文この規格は，1988年に発行されたISO 6332, Water quality−Determination of iron−Spectrometric

method using 1, 10-phenanthrolineを翻訳し，技術的内容及び規格票の様式を変更することなく作成した日本

工業規格である。

なお，この規格で点線の下線を施してある箇所は，原国際規格にない事項である。

1. 適用範囲この規格は水及び廃水中の鉄の1，10−フェナントロリンによる吸光光度法について規定

する。手順は次の定量について記載する。

a) 全鉄（溶存及び非溶存鉄の合計量）：

1) 直接定量

2) 分解後の定量

b) 全溶存鉄［溶存鉄(II)及び溶存鉄(III)の合計量］

c) 溶存鉄(II)の定量

これらの方法は0.01〜5mg/lの鉄の定量に適用できる。5mg/lを超える場合は試料を適宜薄めた後，定量

する。妨害については，10.参照。

2. 引用規格次に掲げる規格は規定を含んでおり，この規格に引用することによって，この規格の規定

を構成する。この規格制定の時点では，次に示す版が有効であった。すべて規格は改正されることがあり，

この規格に基づいて契約を結ぶ関係者は次の規格の最新版の適用の可能性を調査されたい。

JIS K 8180 塩酸（試薬）

JIS K 8201 塩化ヒドロキシルアンモニウム（試薬）

JIS K 8202 塩化1，10−フェナントロリニウム−水和物（試薬）

JIS K 8253 ペルオキソ二硫酸カリウム（試薬）

JIS K 8355 酢酸（試薬）

JIS K 8359 酢酸アンモニウム（試薬）

JIS K 8541 硝酸（試薬）

JIS K 8789 1，10−フェナントロリン−水和物（試薬）

JIS K 8951 硫酸（試薬）

ISO 5667-1 : 1980 Water quality−Sampling−Part 1 : Guidance on the design of sampling programmes

K 0400-57-10 : 1998 (ISO 6332 : 1988)

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3. 原理測定試料に1，10−フェナントロリン溶液を加え，生成しただいだい赤の錯体を波長510nmで

定量する。全鉄又は全溶存鉄を定量する場合は，鉄(III)を鉄(II)に還元するために塩化ヒドロキシルアンモ

ニウムを加える。非溶存鉄，鉄酸化物，又は鉄錯体などが存在するときは，これらを溶かすために，前処

理が必要である（7.1.2参照）。

鉄(II)−1，10−フェナントロリン錯体はpH2.5〜9で安定であり，発色強度は鉄(II)の量に比例する。濃

度と吸光度の直線関係は5.0mg/lまで成立する。吸収極大は，510nm［モル吸光係数11 000l/mol･cm］にあ

る。

4. 試薬分析用と認められた試薬だけを使用する。

使用する水はできるだけ鉄濃度の低いものでなければならない：試薬中の鉄については，最小定量濃度が

空試験値の標準偏差の少なくとも3倍以上であれば，その試薬を用いてもよい。イオン交換水又は全ガラ

ス装置による蒸留水は使用できる。

4.1

硫酸 ρ≈1.84g/ml JIS K 8951に規定するもの。

4.2

硫酸 c (1/2H2SO4) ≈4.5mol/l 硫酸 (4.1) 1容を水3容に，冷却しながら，激しくかき混ぜ，静かに

加える。

4.3

硝酸 ρ＝1.40g/ml JIS K 8541に規定するもの。

4.4

塩酸 ρ＝1.12g/ml，c (HCl) ＝7.7mol/l JIS K 8180に規定する塩酸を用いて調製する。

4.5

酢酸塩緩衝液 JIS K 8359に規定する酢酸アンモニウム (CH3COONH4) 40g及びJIS K 8355に規定

する酢酸（原国際規格では氷酢酸） (CH3COOH) (ρ＝1.06g/ml)50mlを水に溶かし，水で100mlにする。

4.6

塩化ヒドロキシルアンモニウム溶液100g/l JIS K 8201に規定する塩化ヒドロキシルアンモニウム

(NH2OH･HCl) 10gを水に溶かし，100mlに薄める。

この溶液は少なくとも1週間は安定である。

4.7

1, 10−フェナントロリン溶液 JIS K 8202に規定する塩化1, 10−フェナントロリン（一水和物）

(C12H9ClN2･H20) 0.5 gを水に溶かし，100mlにする。

JIS K 8789に規定する1，10−フェナントロリン一水和物0.42gを，塩酸 (7.7mol/l) (4.4) 2滴を加えた水

100mlに溶かしてもよい。

この溶液は暗所に貯蔵すれば1週間は安定である。

4.8

ペルオキソ二硫酸カリウム溶液 40g/l JIS K 8253に規定するペルオキソ二硫酸カリウム (K2S2O8)

4gを水に溶かし，100mlに薄める。

この溶液は暗色のガラス瓶に貯蔵すれば室温で数週間は安定である。

4.9

鉄貯蔵液 (0.10gFe/l) 鉄線（純度99.99%）50.0mgをはかりとり，全量フラスコ500mlに入れる。

水20ml，塩酸 (7.7mol/l) (4.4) 5mlを加え，静かに加熱して溶かす。冷後，水を標線まで加える。

この貯蔵液1mlは鉄0.10mgを含む。

この溶液は，ほうけい酸ガラス瓶 [resistant glass bottle] 又はプラスチック瓶に保存すれば，少なくとも

1か月間は安定である。

市販の鉄貯蔵液を用いてもよい。

4.10 鉄標準液I (20mgFe/l) 鉄貯蔵液 (4.9) 100mlを全量フラスコ500mlにピペットでとり，水を標線ま

で加える。

この溶液は，使用する日に調製する。

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4.11 鉄標準液II (1mgFe/l) 鉄標準液I (4.10) 25ml（原国際規格では5mlとなっている）を全量フラスコ

500mlにピペットでとり，水を標線まで加える。

この溶液は，使用する日に調製する。

5. 装置試料容器をはじめ，すべてのガラス器具は使用前に塩酸 (7.7mol/l) (4.4) で洗い，水ですすぐ。

通常の試験室用の設備及び

5.1

分光光度計プリズム形又は格子形。510nmの測定に適したもの。

5.2

吸収セル光路長は少なくとも10mmのもので，試料の吸光度測定に適したもの。

備考より長い光路長のセルは1.0mgFe/l未満の濃度の場合に使用する。

5.3

メンブレンフィルター孔径0.45μm

5.4

酸素フラスコ（ウインクラーフラスコ）容量100ml

6. サンプリング方法及び試験試料の調製

注意事項有毒ガス発生の危険があるので，試料を酸性にする場合は適切な安全対策を講じる。

6.1

試料 ISO 5667-1及び試料の種類に応じた指示に従って試料を採取する。ポリエチレンなど適切な

容器を使用しなければならない。

6.2

全鉄サンプリング直後に，試料をpH1にする。通常，試料100mlにつき硫酸 (4.1) 1mlで十分であ

る。必要があれば，硫酸 (4.5mol/l) (4.2) を加えてpHを調節する。最終計算の際にこの希釈を考慮する。

6.3

全溶存鉄サンプリング直後に試料 (6.1) をろ過する。

ろ液をpH1にする［試料100mlにつき硫酸 (4.1) 約1ml］。

6.4

鉄(II) 酸素フラスコ (5.4) に硫酸 (4.1) 1mlをとる。試料を満たし，空気との不要な接触を避ける。

7. 手順

7.1

全鉄

7.1.1

直接定量

− 測定試料として酸性にした試験試料 (6.2) 50mlをとる。

− 非溶存鉄，鉄酸化物，鉄錯体があるときは，試験試料 (6.2) を加熱用フラスコ (boiling flask) 100mlに

移し，次の前処理を行う。

7.1.1.1

酸化

− ペルオキソ二硫酸カリウム溶液 (4.8) 5mlを加え，液量が約20ml未満にならないように注意しながら，

約40分間静かに煮沸する。冷後，全量フラスコ50mlに移し，水を標線まで加える。

備考混合液を密閉容器100ml中で30分間オートクレーブ処理してもよい。冷後，100mlに薄める。

計算時は，この希釈を考慮し，測定結果を2倍にする。

− 酸化後，希釈前に溶液に濁りが認められるときは，直ちにメンブレンフィルターでろ過し，ろ液は全

量フラスコ50mlに入れる。ろ紙を少量の水で洗い，洗液はろ液に合わせ，水を標線まで加える。

7.1.1.2

鉄(Ⅱ)への還元試験溶液を全量フラスコ100mlにとり，塩化ヒドロキシルアンモニウム溶液

(4.6) 1mlを加え，よく混合する。酢酸塩緩衝液 (4.5) 2mlを加えてpH3.5〜5.5，なるべくpH4.5に調節する。

備考鉄(III)から鉄(II)への還元にはpH1が最適である。したがって，緩衝液は最後に加える。

7.1.1.3

吸収化合物の生成 7.1.1.2の溶液に1，10−フェナントロリン溶液 (4.7) 2mlを加え，暗所に15

分間放置する。

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7.1.1.4

吸光度測定 7.1.1.3の溶液の吸光度を分光光度計 (5.1) を用いて波長510 nmで測定する。対照

液には水を用いる。

7.1.2

分解後の全鉄

− 酸性にした試験試料 (6.2) 50.0mlをビーカー100mlにとり，硝酸 (4.3) 5ml及び塩酸 (7.7mol/l) (4.4)

10mlを加え，70〜80℃に加熱して完全に溶かす。30分間後，硫酸 (4.1) 2mlを加え，三酸化硫黄の白

煙が生じるまで溶液を蒸発する。乾固してはならない。室温まで放冷後，水20mlを加え全量フラス

コ50mlに移し，水を標線まで加える。

− 引き続き，7.1.1.2〜7.1.1.4を行う。

7.2

溶存鉄の定量

− 測定試料として，試料 (6.3) 50mlをフラスコ100mlにとる。

− 7.1.1.2〜7.1.1.4を行う。

7.3

鉄(II)の定量

− 測定試料として，試料 (6.4) 50mlをフラスコ100mlにとる。

− 塩化ヒドロキシルアンモニウムの添加を省略して7.1.1.2を行う。

− 7.1.1.3及び7.1.1.4を行う。

なるべく空気との接触を避ける。

7.4

空試験試験溶液の場合と全く同じ操作を行って空試験液を調製する。ただし，測定試料50mlの代

わりに水50mlを用いる。

7.5

校正

7.5.1

検量線用溶液の調製

− 鉄標準液 (4.10) 及び (4.11) の適量を一連の全量フラスコ50mlにとり，試験試料の予想される濃度範

囲の一連の鉄検量線用溶液を調製する。各フラスコには硫酸 (4.5mol/l) (4.2) 0.5mlを加え，さらに水を

標線まで加える。

− 試料の場合と同様に，鉄の形態に応じた操作で，検量線用溶液を処理する（7.1〜7.3参照）。

7.5.2

検量線の作成

− 各検量線用溶液ついて，横軸に試験溶液の鉄の濃度，mgFe/l，縦軸に対応する吸光度をプロットして

検量線を作成する。

− 鉄の形態，測定器の種類，吸収セルの光路長によって，それぞれの検量線が必要である。

7.5.3

校正の頻度検量線は定期的に，特に新しいバッチの試薬を用いるときは確認する。

8. 試験結果の表現

8.1

計算鉄の濃度，ρ，mg/l，は，次の式で与えられる。

f× (A1−A2)

ここに，

f：検量線のこう配 (7.5.2) の逆数*)

A1：試験溶液の吸光度 (7.1.1.4)

A2：空試験液の吸光度 (7.4)

備考試料に添加した硫酸の体積を計算の際に考慮する。

8.2

試験結果試験結果には鉄の形態を明示し，

a) 0.010〜0.100mg/lの鉄の濃度範囲では，0.001mg/lまで，

*) 原国際規格では，fはこう配となっているが，誤りと考えられるので本文のように修正した。

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b) 0.100〜10mg/lでは0.01mg/lまで，

c) 10mg/lを超える場合は0.1mg/lまで，

報告する。

9. 精度表1を参照。

10. 妨害物質 1，10−フェナントロリンによる鉄の定量は，ほかの試薬による方法に比べて比較的妨害は

少ない。

次の事項に注意する。

− 銅，コバルト，クロム，亜鉛は鉄の10倍濃度存在すると妨害する。ニッケルは2mg/lを超えると妨害

する。これらの妨害は，pHを3.5〜5.5に調節することによって回避できる。

− ビスマス，銀，水銀は1mg/lを超えると妨害する。カドミウムは50mg/lを超えると妨害する。

− シアン化物は妨害するが，通常は試料の酸処理の間に除去される。シアノ錯体が存在するときは7.2

の分解操作を行うとよい。

注意事項シアン化物及び硫化物を含む試料を酸性にすると毒性の強い蒸気を発生するので十分に

注意して行う。

− 試料の酸処理によって二りん酸及びポリりん酸はオルトりん酸に変わるが，りん酸イオンとして鉄の

10倍濃度までは妨害しない。これより高濃度のときは7.1.2を適用するとよい。

11. 試験報告報告書には，次の事項を含めなければならない。

a) 試料の確認

b) 用いた方法の引用

c) 試験結果及び用いた表現方法

d) 妨害物質の除去方法

e) 試験時に認めた異常な事実

この規格に規定されていない操作，又は随意と考えられる操作。

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表1 方法の繰返し性に関する統計データ

鉄濃度

試験室

光路長1) (mm)

30測定の平均 (mg/l) 標準偏差 (mg/l)

0.010

100

0.010

0.002

−

0.010

0.001

0.010

0.011

−

0.010

0.000

0.040

−

0.041

0.002

0.050

100

0.048

0.005

−

0.048

0.004

−

0.045

0.0046

0.048

0.011

0.100

0.104

0.015

−

0.102

0.004

−

0.096

0.006

0.101

0.014

−

0.099

0.006

0.500

0.48

0.025

−

0.500

0.012

−

0.494

0.005

0.498

0.016

1.000

0.97

0.05

−

1.003

0.008

−

1.009

0.006

1.004

0.019

−

1.018

0.004

2.000

2.05

0.07

−

2.016

0.008

1.994

0.017

4.000

4.02

0.08

−

3.989

0.013

3.968

0.033

−

4.003

0.019

5.000

5.01

0.07

−

5.032

0.015

1) 光路長がないのは，実験データに記載がなかったもの。

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平成8年度JIS K 0102改正原案作成委員会構成表

氏名

所属

（委員長）

○ 並木博

工学院大学工学部

○ 佐藤寿邦

横浜国立大学工学部

○ 西出徹雄1)

工業技術院標準部消費生活規格課

乾敏一2)

通商産業省環境立地局産業施設課

○ 畑野浩3)

環境庁水質保全局水質規制課

中村進

工業技術院物質工学工業技術研究所計測化学部

中村和憲

工業技術院生命工学工業技術研究所

○ 田尾博明

工業技術院資源環境技術総合研究所水圏環境保全部

田中宏明

建設省土木研究所下水道部

柴田康行

国立環境研究所化学環境部

○ 土屋悦輝

東京都立衛生研究所環境保健部

渡辺真利代

東京都立衛生研究所環境保健部

○ 日野隆信

千葉県衛生研究所

小倉光夫

神奈川県環境化学センター水質環境部

西尾高好

財団法人日本環境衛生センター東日本支局環境科学部

○ 坂本勉

財団法人日本規格協会技術部

山村修蔵

財団法人日本規格協会技術部

浅田正三

財団法人日本品質保証機構環境計画センター

○ 梅崎芳美

社団法人産業環境管理協会

横倉清治

社団法人日本環境測定分析協会（三菱マテリアル株式会社）

神代啓

社団法人日本化学工業協会

池田久幸

社団法人日本分析機器工業会（横河アナリティカルシステムズ

株式会社）

長澤忠彦

社団法人日本鉄鋼連盟（住友金属工業株式会社）

山田昭捷

社団法人日本下水道協会（東京都下水道局）

土屋徳之

石油連盟（興亜石油株式会社）

松谷成晃

日本石鹸洗剤工業会（ライオン株式会社）

波多江正和

日本製紙連合会技術環境部

佐山恭正

日本鉱業協会（三菱マテリアル株式会社）

狩野久直

日本練水株式会社研究所

久島俊和

オルガノ株式会社総合研究所

○ 川瀬晃

セイコー電子工業株式会社科学機器事業部

○ 米倉茂男

元東京都立工業技術センター

岩崎岩次

社団法人日本工業用水協会

（事務局）

秋本孝

社団法人日本工業用水協会

飛渡祥弘

社団法人日本工業用水協会

本郷秀昭

社団法人日本工業用水協会

備考

1)：発足当初は岡林哲夫（工業技術院繊維化学規格課）

2)：発足当初は相澤徹（通商産業省環境立地局産業施設課）

3)：発足当初は飯島孝（環境庁水質保全局水質規制課）

○は，幹事兼任

（文責並木博）