JIS H 1355:1999 アルミニウム及びアルミニウム合金中のマンガン定量方法

H 1355 : 1999

まえがき

  この規格は,工業標準化法に基づいて,日本工業標準調査会の審議を経て,通商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 H 1355 : 1992は改正され,この規格に置き換えられる。
  今回の改正では,規定する四つの定量方法のうち国際規格ISO 886 : 1973, Aluminium and aluminium alloys
−Determination of manganese−Photometric method (Manganese content between 0.005 and 1.5%) [アルミニウ
ム及びアルミニウム合金−マンガンの定量−吸光光度法(マンガン含有率0.0051.5%)]と対応する2方
法について整合させた。

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――――― [JIS H 1355 pdf 1] ―――――

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                            H 1355 : 1999

アルミニウム及びアルミニウム合金中のマンガン定量方法

Methods for determination of manganese in aluminium and aluminium alloys

序文 この規格には,1973年に第1版として発行されたISO 886, Aluminium and aluminium alloys−
Determination of manganese−Photometric methodを元に,対応する部分については技術的内容を変更するこ
となく作成した日本工業規格(日本産業規格)である。
なお,この規格の4.(定量方法の区分)のうち,点線の下線を施してある二つの定量方法は,国際規格に
制定されていない方法であり,日本工業規格(日本産業規格)に追加した。
1. 適用範囲 この規格は,アルミニウム及びアルミニウム合金中のマンガン定量方法について規定する。
    備考 この規格の対応国際規格を,次に示す。
          ISO 886 : 1973 Aluminium and aluminium alloys−Determination of manganese−Photometric
              method (Manganese content between 0.005 and 1.5%)
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,その最新版を適用する。
    JIS H 1351 アルミニウム及びアルミニウム合金の分析方法通則
    JIS K 8005 容量分析用標準物質
3. 一般事項 この方法に共通な一般事項は,JIS H 1351及びJIS K 8005の規定による。
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) ペルオキソ二硫酸アンモニウム酸化亜ひ酸ナトリウム滴定法 この方法は,マンガン含有率0.05%
    (m/m) 以上2.0% (m/m) 以下の試料に適用する。
b) 過マンガン酸吸光光度法(水酸化ナトリウム分解過よう素酸カリウム酸化法) この方法は,マンガ
    ン含有率0.005% (m/m) 以上1.5% (m/m) 以下で,けい素含有率4% (m/m) 未満の試料に適用する。
c) 過マンガン酸吸光光度法(硝酸・硫酸分解過よう素酸カリウム酸化法) この方法は,マンガン含有
    率0.005% (m/m) 以上1.5% (m/m) 以下で,けい素含有率4% (m/m) 以上の試料に適用する。
d) 過マンガン酸吸光光度法(水酸化ナトリウム分解ペルオキソ二硫酸アンモニウム酸化法) この方法
    は,マンガン含有率0.001% (m/m) 以上0.025% (m/m) 以下の試料に適用する。
    備考 b)の方法は,試料分解容器に白金皿を用い,試料分解時間を延長してけい素を十分に溶解すれ

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H 1355 : 1999
          ば,マンガン含有率0.1% (m/m) 以上で,けい素含有率10% (m/m) 以下の試料に適用してもよ
          い。
5. ペルオキソ二硫酸アンモニウム酸化亜ひ酸ナトリウム滴定法
5.1   要旨 試料を水酸化ナトリウムで分解し,硝酸と硫酸とりん酸との混酸を加えて酸性とし,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過マンガン酸に酸化した後,亜ひ酸ナト
リウム標準溶液で滴定する。
5.2   試薬 試薬は,次による。
a) 混酸(硝酸5,硫酸4,りん酸3,水8)
b) 水酸化ナトリウム溶液 水酸化ナトリウム20gを水100mlに溶解し,ポりエチレン瓶に保存し,その
    上澄液を使用する。
c) 過酸化水素 (1+9)
d) ペルオキソ二硫酸アンモニウム
e) 硝酸銀溶液 (10g/l)  この溶液は,褐色瓶に保存する。
f)  亜ひ酸ナトリウム標準溶液 三酸化二ひ素 (JIS K 8005) を正確に0.65gはかり取って,ビーカー
    (300ml) に移し入れ,炭酸ナトリウム(無水)2g及び水約150mlを加え,時計皿で覆い,加熱して完
    全に溶解する。常温まで冷却した後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗浄し,時計皿を取り
    除く。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
    相当するマンガン量を,次の手順によって求める。
  1) マンガン[99.9% (m/m) 以上]0.200gをはかり取ってビーカー (300ml) に移し入れ,時計皿で覆い,
      硝酸 (1+1) 20mlを加え,穏やかに加熱して分解する。常温まで冷却した後,時計皿の下面及びビ
      ーカーの内壁を水で洗浄し,時計皿を取り除く。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。
  2) アルミニウム[99.9% (m/m) 以上]1.0gをはかり取り,コニカルビーカー (500ml) に移し入れ,1)
      で調製したマンガン溶液20.0mlを加える。以下,5.4.1 b)5.4.3の手順に従って操作し,亜ひ酸ナ
      トリウム標準溶液1mlに相当するマンガン量を次の式によって算出する。空試験は,アルミニウム
      [99.9% (m/m) 以上]1.0gをはかり取り,コニカルビーカー (500ml) に移し入れ,以下,5.4.1 b)
      5.4.3の手順に従って操作する。
                            .00002 200.
                         f
                              V1  V2
                      ここに,   f :  亜ひ酸ナトリウム標準溶液1mlに相当するマンガン量 (g)
                                V1 :  マンガン溶液20.0mlを用いて得た亜ひ酸ナトリウム標準溶
                                      液使用量 (ml)
                                V2 :  空試験で得た亜ひ酸ナトリウム標準溶液使用量 (ml)
5.3   試料はかり取り量 試料はかり取り量は,表1に従い,1mgのけたまではかる。
                                     表1 試料はかり取り量
                             試料中のマンガン含有率試料はかり取り量
                                    % (m/m)               g
                                0.05以上1.0未満          1.0
                                1.0 以上2.0以下          0.50
5.4   操作

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                                                                                              3
                                                                                   H 1355 : 1999
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。
a) 試料をはかり取って,コニカルビーカー (500ml) に移し入れる。
b) 時計皿で覆い,水酸化ナトリウム溶液[5.2 b)   ]20mlを加え,反応が穏やかになったら,時計皿の下面及
    びコニカルビーカーの内壁を水で洗い,過酸化水素 (1+9) 5mlを加え,加熱して試料を完全に分解し,
    さらに加熱を続けて過酸化水素を分解する。
c) 常温まで冷却した後,時計皿の下面を水で洗浄し,コニカルビーカーを振りながら混酸45mlを加え
    る。加熱して塩類を溶解し,引き続き加熱を続けて窒素酸化物を追い出し,温水を加えて液量を約
    200mlとする。
5.4.2  マンガンの酸化 5.4.1 c)で得た溶液に硝酸銀溶液[5.2 e)   ]3ml及びペルオキソ二硫酸アンモニウム
3gを加え,加熱して23分間煮沸する(1)。流水中で25℃以下に冷却した後,時計皿の下面を水で洗浄し,
時計皿を取り除く。
    注(1) ペルオキソ二硫酸アンモニウムがほとんど分解して,小さな泡の発生がなくなる程度まで煮沸
          する。
5.4.3  マンガンの滴定 5.4.2で得た溶液を直ちに,亜ひ酸ナトリウム標準溶液[5.2 g)   ]で滴定し,過マン
ガン酸の色が消えた点を終点とし,亜ひ酸ナトリウム標準溶液の使用量を求める。
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   計算 試料中のマンガン含有率を,次の式によって算出する。
                              (V1 V2 )   
                         Mn               100
                                  m
                      ここに, Mn :  試料中のマンガン含有率 [% (m/m)   ]
                                 V1 :  5.4.3で得た亜ひ酸ナトリウム標準溶液の使用量 (ml)
                                 V2 :  5.5で得た亜ひ酸ナトリウム標準溶液の使用量 (ml)
                                  f :  亜ひ酸ナトリウム標準溶液1mlに相当するマンガン量 (g)
                                 m :  試料はかり取り量 (g)
6. 過マンガン酸吸光光度法(水酸化ナトリウム分解過よう素酸カリウム酸化法)
6.1   要旨 試料を水酸化ナトリウムで分解した後,硝酸と硫酸との混酸を加えて酸性とし,過よう素酸
カリウムを加えて煮沸してマンガンを過マンガン酸に酸化し,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) りん酸
b) 混酸(硝酸1,硫酸1,水2)使用の都度,調製する。
c) 水酸化ナトリウム溶液 5.2 b)による。
d) 過よう素酸カリウム溶液 過よう素酸カリウム2.0gに硝酸 (1+3) 80mlを加え,加熱して溶解し,室
    温まで冷却した後,水で液量を100mlとする。
e) 亜硝酸ナトリウム溶液 (20g/l) 使用の都度,調製する。
f)  標準マンガン溶液 (100  最     一              製は,次のいずれかによる。
  1) 金属マンガン[99.9% (m/m) 以上](2)0.100gをはかり取ってビーカー (300ml) に移し入れ,時計皿
      で覆い,硝酸 (1+1) 20mlを加え,穏やかに加熱して分解する。常温まで冷却した後,時計皿の下
      面及びビーカーの内壁を水で洗浄し,時計皿を取り除く。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。
  2) 過マンガン酸カリウム0.287 7gをはかり取ってビーカー (300ml) に移し入れ,時計皿で覆い,水

――――― [JIS H 1355 pdf 4] ―――――

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      20mlと硫酸 (1+1) 10mlを加えて溶解する。過酸化水素数滴を加えて加熱して,過マンガン酸をマ
      ンガンに還元する。数分間煮沸して過剰の過酸化水素を分解する。冷却した後,時計皿の下面及び
      ビーカーの内壁を水で洗浄し,時計皿を取り除く。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。
    注(2) 必要なら,金属表面の酸化物を硫酸で溶解除去し,アセトンで洗浄し,乾燥後使用してもよい。
6.3   試料はかり取り量 試料はかり取り量は,1.00gとし,1mgのけたまではかる。
6.4   操作
6.4.1  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。
a) 試料をはかり取って,ビーカー (300ml) に移し入れる。
b) 時計皿で覆い,水酸化ナトリウム溶液[6.2 c)   ]20mlを少量ずつ加えて分解する。反応が穏やかになった
    ら,加熱して試料を完全に分解する。常温まで冷却した後,時計皿の下面を水で洗浄し,ビーカーを
    振りながら混酸[6.2 b)   ]45mlを加える加熱して塩類を溶解し,引き続き加熱を続けて窒素酸化物を追い
    出す。常温まで冷却した後,時計皿の下面とビーカーの内壁を水で洗浄し,時計皿を取り除く(3)。
c) 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。溶液をマンガン含有率に
    応じて表2に従ってビーカー (200ml) に分取し,表2に従って混酸[6.4 b)   ]を加えた後,温水で液量を
    約70mlとする。
    注(3) 試料中のマンガン含有率が0.1% (m/m) 未満の場合には,次のc)の操作は行わない。
                                   表2 分取量及び混酸添加量
                                              分取量
                         試料中のマンガン含有率        混酸[6.2 b)   ]添加量
                               % (m/m)          ml           ml
                           0.1以上0.4未満      50.0           15
                           0.4以上1.0未満      20.0           25
                           1.0以上1.5以下      10.0           30
6.4.2  呈色 呈色は,次の手順によって行う。
a) 6.4.1のb)又はc)で得た溶液にりん酸5mlと過よう素酸カリウム溶液[6.2 d)   ]10mlを加えた後,時計皿
    で覆い,加熱して15分間煮沸する。常温まで冷却した後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗
    浄し,時計皿を取り除く。
b) 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。
6.4.3  吸光度の測定 6.4.2 b)で得た呈色溶液の一部を光度計の吸収セル (10mm) に取り,水を対照液と
して,波長525nm付近の吸光度 (a) を測定する。全量フラスコ中に残っている呈色溶液に亜硝酸ナトリウ
ム溶液[6.2 e)   ]2,3滴を加えて振り混ぜ,過マンガン酸の色を消した後,その溶液の一部を光度計の吸収セ
ル (10mm) に取り,前と同じ条件で吸光度 (b) を測定し,吸光度 (a) から吸光度 (b) を差し引く。
6.5   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。
6.6   検量線の作成 数個のビーカー (200ml) に混酸[6.2 b)   ]30mlを取り,標準マンガン溶液[6.2 f)   ]0
20.0ml(マンガンとして02 000    柿     を段階的に加え,温水で液量を約70mlとする。りん酸5mlを加えた
後,時計皿で覆い,加熱して5分間煮沸する。過よう素酸カリウム溶液[6.2 d)   ]10mlを加え,引き続き加熱
して15分間煮沸する。常温まで冷却した後,時計皿の下面及びビーカーの内壁を水で洗浄し,時計皿を取
り除く。以下,6.4.2 b)及び6.4.3の手順に従って試料溶液と並行して操作し,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。
6.7   計算 計算は,次のいずれかによる。

――――― [JIS H 1355 pdf 5] ―――――

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