JIS M 8125:1997 粗銅地金中の銅定量方法

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                             M 8125-1997

粗銅地金中の銅定量方法

Method for determination of copper in blister copper

1. 適用範囲 この規格は,粗銅地金中の銅定量方法について規定する。
    備考 この規格の引用規格を,次に示す。
    JIS K 0050 化学分析方法通則
    JIS K 0116 発光分光分析通則
    JIS K 0121 原子吸光分析通則
    JIS M 8102 粗銅地金−サンプリング方法及び水分測定方法
    JIS Z 8401 数値の丸め方
2. 一般事項 分析方法に共通な一般事項は,JIS K 0050,JIS K 0116及びJIS K 0121による。
3. 分析用試料の採り方及び取扱い方
3.1   分析用試料の採り方 分析用試料の採り方は,次による。
  分析用試料の採取及び調製方法は,JIS M 8102の成分試験試料の採取及び調製方法による。
3.2   分析試料のはかり方 分析試料のはかり方は,次による。
(1) 分析試料は,各粒度別試料の重量比に応じてはかり採る。
(2) 分析試料のはかり採りには,化学はかりを用い,0.1mgのけたまで読み取る。
4. 分析値のまとめ方
4.1   分析回数 原則として同一分析所において2回の繰り返し分析を行う。
4.2   空試験 空試験は行わない。
4.3   分析値の表示 分析値は,質量百分率で表し,小数第3位まで算出し,JIS Z 8401によって,小数
第2位に丸める。
5. 銅定量方法
5.1   定量方法 銅の定量方法は,銅電解重量法による。この方法は,銅含有率98% (m/m) 以上の試料に
適用する。
5.2   銅電解重量法

――――― [JIS M 8125 pdf 1] ―――――

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M 8125-1997
5.2.1  要旨 試料を硝酸で分解し,銀を塩化銀として分離した後,白金電極を用いて電解し,陰極に銅を
析出させ,その質量をはかる。電解残液中の銅は,原子吸光法又はICP発光分光分析法によって定量し,
銅量を求め,電着量を補正する。
5.2.2  試薬 試薬は,次による。
(1) 塩酸 (1+3)
(2) 硝酸 (1+1)
(3) 硫酸 (1+1)
(4) エタノール (99.5)
(5) 標準銅溶液(20   最         一        銅[99.9% (m/m) 以上]0.100gを硝酸 (1+1) 20mlで分解し,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,水で標線まで薄めて原液 (100最         一       ‰
    する。使用の都度,必要量だけ水で正確に5倍に薄めて標準銅溶液とする。
5.2.3  器具 器具は,次による。
(1) 分解ビーカー 原則として図1のもの(1)を用い,試料の分解に際しては,上部に密着できる空冷還流
    冷却器形のふたを用いる。
(2) 電解ビーカー 原則として図2のものを用いる。
(3) 円筒状白金陰極 原則として図3のものを用いる。
(4) らせん状白金陽極 原則として図4のものを用いる。
(5) 半円形時計皿 原則として図5のものを用いる。
    注(1) 図1のものと比較して,銅液の損失がないことを確認してあれば,他の形式のビーカーを用いる
          ことができる。
               図1 分解ビーカー                                図2 電解ビーカー

――――― [JIS M 8125 pdf 2] ―――――

                                                                                              3
                                                                                    M 8125-1997
     図3 円筒状白金陰極                               図4 らせん状白金陽極
                                                        図5 半円形時計皿
5.2.4  試料はかり採り量 試料はかり採り量は,10.0gとし,0.1mgのけたまではかる。
5.2.5  操作
(1) 準備操作 円筒状白金陰極 [5.2.3(3)   ] を硝酸 (1+1) 中に浸して洗浄した後,水を用いて洗浄し,次い
    でエタノール (99.5) を用いて洗浄する。約100℃の空気浴中で乾燥した後,バーナーで赤熱するまで
    加熱する。デシケータ中で常温まで冷却した後,その質量を0.1mgのけたまではかる。
(2) 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) 試料をはかり採って,分解ビーカー [5.2.3(1)   ] に移し入れる。
  (b) ふたで覆い,硝酸 (1+1) 80mlを加えて穏やかに分解する。反応が静まれば,100℃近くまで徐々に
      加熱し,試料を完全に分解するとともに,酸化窒素を追い出す(2)。
  (c) ふたの内面及びビーカーの内壁を水で洗浄した後,ふたを取り除く(3)。
  (d) 水を加えて液量を約300mlとし,かき混ぜながら塩酸 (1+3) 1mlを加えて,8090℃に約1時間加
      温した後,一夜間放置する。
  (e) 塩化銀などをろ紙(5種B)を用いてろ別した後,ろ紙及び沈殿を温水で十分に洗浄する。ろ液及
      び洗液を500mlの全量フラスコ(4)に移し入れ,常温まで冷却した後,水で標線まで薄めよく混合す
      る。
  (f) この溶液50.0mlを電解ビーカー [5.2.3(2)   ] に分取(5)し,硫酸 (1+1) 5mlを加え,加熱して硫酸の白
      煙を十分に発生させた後(6),放冷する。

――――― [JIS M 8125 pdf 3] ―――――

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M 8125-1997
  (g) 硝酸 (1+1) 10ml及び水20mlを加えて可溶性塩を溶解した後,水を加えて液量を150mlとする。
    注(2) 加熱には温度調節の容易な水浴又は電気ホットプレートを用いるとよい。
      (3) 試料中の銀量が0.005%以下の場合は,(d)以降の銀の分離操作を省略することができる。銀の分
          離操作を省略した場合は,常温まで冷却した後,水を用いて500mlの全量フラスコ(4)に移し入
          れ,水で標線まで薄め,よく混合した後,(f)以降の操作を行う。
      (4)   IS K 0050の9.3.2(全量フラスコ)によって検定した全量フラスコを用いる。
      (5)   IS K 0050の9.3.1(全量ピペット)又は9.3.3(ビュレット)によって検定した全量ピペット又
          はビュレットを用いる。
      (6) セレンを0.01% (m/m) 以上含有する試料の場合には,硫酸 (1+1) 5mlを追加し,蒸発乾固する。
(3) 電解 電解は,次の手順によって行う。
  (a) (1)で質量をはかった円筒状白金陰極 [5.2.3(3)   ] とらせん状白金陽極 [5.2.3(4)   ] とを(2)(g)で得た溶
      液中に挿入し,2個の半円形時計皿 [5.2.3(5)   ] で覆う。
  (b) 液温を2030℃(7)として0.30.4Aの電流を通じ,約15時間電解する。
  (c) 電解液が無色となれば,半円形時計皿の下面,ビーカーの内壁及び電極の液面に露出した部分を水
      洗し,その洗浄水によって電解液面を約5mm上昇させ,さらに約1時間電解を続ける。
  (d) 新しく液中に入った陰極の柄に,もはや銅の析出が認められなくなれば(8)半円形時計皿を取り除き,
      電流を通じたまま水洗しながら両極を徐々に引き上げる。次に陰極を,新たに水を満たした別のビ
      ーカー中に手早く浸して接続部から取り外す。電解を終えた電解液は,電解残液として保存する。
  (e) 新たに水を満たしたビーカー2個を用意しておき,陰極を順次浸して手早く上下して水洗する。次
      にエタノールを満たしたビーカー2個を用意しておき,これに陰極を順次浸して上下して水分を除
      く。
    注(7) 液温が20℃以下のときは,適当な加熱装置を付ける。
      (8) 新しく液中に入った陰極の柄に銅が析出したときは,(c)の手順を繰り返す。
(4) 乾燥とひょう量 (3)(e)で得た銅析出白金陰極を約80℃の空気浴中で23分間乾燥し,デシケータ中
    で約30分間放冷する。銅電着前の白金陰極 [5.2.3(3)   ] の質量をはかるときに用いた化学はかりを使用
    して,銅析出白金陰極の質量を0.1mgのけたまではかる。
(5) 電解残液中の銅の定量 電解残液中の銅の定量は,次のいずれかによる。
  (a) 原子吸光法による場合 (3)(d)で得た電解残液を水を用いて200mlの全量フラスコに移し入れ,水で
      標線まで薄める。この溶液の一部を,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,波長324.8nmにおける吸光度を測定し,検量線から銅量を求める。
        検量線の作成 : 標準銅溶液 [5.2.2(5)   ] 025.0ml(銅として0500    柿    を段階的に数個の200ml全
      量フラスコにはかり採り,硝酸 (1+1) 10ml及び硫酸 (1+1) 2mlを加え,水で標線まで薄め,試料と
      並行して操作し,得た吸光度と銅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。
  (b)   CP発光分光分析法による場合 (3)(d)で得た電解残液を水を用いて200mlの全量フラスコに移し
      入れ,水で標線まで薄める。この溶液の一部を,ICP発光分光分析装置のアルゴンプラズマ中に噴
      霧し,波長324.754nmにおける発光強度を測定し,検量線から銅量を求める(9)。
        検量線の作成 : 標準銅溶液 [5.2.2(5)   ] 025.0ml(銅として0500    柿     を,段階的に数個の200ml
      全量フラスコにはかり採り,硝酸 (1+1) 10ml及び硫酸 (1+1) 2mlを加え,水で標線まで薄め,試料
      と並行して操作し,得た発光強度と銅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

――――― [JIS M 8125 pdf 4] ―――――

                                                                                              5
                                                                                    M 8125-1997
      移動して検量線とする。
    注(9) 精確さを確認してあれば,他の波長を用いて測定してもよい。高次のスペクトル線が使用可能
          な装置では高次のスペクトル線を用いてもよく,また,バックグランド補正機構が付いている
          装置では,バックグランド補正機構を用いてもよい。
5.2.6  計算 試料中の銅含有率を,次の式によって算出する。
                             (m2  m1 )   
                        Cu                100
                                m  B
                      ここに, Cu :  試料中の銅含有率 [% (m/m)   ]
                                m1 :  5.2.5(1)で得た円筒状白金陰極の質量 (g)
                                m2 :  5.2.5(4)で得た銅析出白金陰極の質量 (g)
                                 A :  5.2.5(5)で得た電解残液中の銅検出量 (g)
                                 m :  試料はかり採り量 (g)
                                 B :  試料溶液の分取比
                   JIS M 8125(粗銅地金中の銅定量方法)原案作成委員会 構成表
                                     氏名                         所属
        (委員長)             奥 谷 忠 雄        日本大学理工学部
                               増 田 聰 博        通商産業省資源エネルギー庁鉱業課
                               高 木 譲 一        通商産業省工業技術院標準部材料規格課
                               加 藤 金 夫        大蔵省造幣局東京支局試験課
                               藤 貫     正       社団法人日本分析化学会
                            ○ 束 原      巌      古河電気工業株式会社
                            ○ 永 井      巌      住友金属鉱山株式会社
                            ○ 尾 上      喬      同和鉱業株式会社
                            ○ 丹 野 一 雄        東邦亜鉛株式会社
                            ○ 中 村      靖      株式会社ジャパンエナジー
                            ○ 渡 部 武 雄        三井金属鉱業株式会社
                            ○ 佐 山 恭 正        三菱マテリアル株式会社
                            ○ 稲 垣 勝 彦        日本鉱業協会
        (関係者)             村 井 幸 男        株式会社ジャパンエナジー
                               細 矢 一 仁        同和鉱業株式会社
                               松 岡 俊 和        三井金属鉱業株式会社
                               備考 ○印は,分科会委員を兼務。