JIS M 8317:1999 チタン鉱石―マンガン定量方法

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                            M 8317 : 1999

チタン鉱石−マンガン定量方法

Titanium ores−Methods for determination of manganese

1. 適用範囲 この規格は,チタン鉱石中のマンガン定量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。この引用規格は,その最新版を適用する。
    JIS M 8301 チタン鉱石の分析方法通則
3. 一般事項 分析に共通の一般事項は,JIS M 8301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) 過マンガン酸吸光光度法 この方法は,マンガン含有率0.05% (m/m) 以上5% (m/m) 以下の試料に適
    用する。
b) 原子吸光法 この方法は,マンガン含有率0.1% (m/m) 以上2.5% (m/m) 以下の試料に適用する。
c)   CP発光分光法 この方法は,マンガン含有率0.005% (m/m) 以上2.5% (m/m) 以下の試料に適用する。
5. 過マンガン酸吸光光度法
5.1   要旨 試料を融解剤で融解し,融成物を塩酸に溶解した後,硫酸を加え白煙が発生するまで加熱す
る。冷却した後,水で溶解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酸化
して過マンガン酸を生成させ,分光光度計を用いて,その吸光度を測定する。
5.2   試薬 試薬は,次による。
a) 塩酸
b) 硫酸 (1+1)
c) ほう酸
d) 水酸化カリウム
e) 炭酸ナトリウム(無水)
f)  融解合剤[炭酸ナトリウム(無水)1,過酸化ナトリウム2]
g) 硝酸銀溶液 (10g/l)  この溶液は,褐色瓶に保存する。
h) ペルオキソ二硫酸アンモニウム溶液 (200g/l)この溶液は,使用の都度調製する。潮解した試薬を用
    いてはならない。
i)  標準マンガン溶液 (100    最一                 属マンガン[99.9% (m/m) 以上]100mgをはかり取ってビーカー
    (200ml) に移し入れ,水50ml及び硫酸 (1+1) 10mlを加え,加熱して溶解する。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,水で標線まで薄める。

――――― [JIS M 8317 pdf 1] ―――――

2
M 8317 : 1999
5.3   試料のはかり取り量 試料のはかり取り量は,0.5gとする。
5.4   操作
5.4.1  試料の分解 試料の分解は,次の手順によって行う。
a) 試料をはかり取り,融解合剤[5.2f)   ](1)5gを入れてあるニッケルるつぼ,アルミナるつぼ又はジルコニ
    ウムるつぼに移し入れ,かき混ぜた後,約2gの炭酸ナトリウム(無水)を加えて,その表面を覆う。
b) るつぼをふたで覆い,初めは低温で内容物が流動状になるまで穏やかに加熱し,徐々に温度を上げて
    るつぼの底部が暗赤色の状態になるように保ち,るつぼをゆり動かしながら(2)約5分間加熱し,試料
    を完全に融解する。
c) 放冷した後,融成物をるつぼとともにビーカー (300ml) に移し入れ,温水約100mlを少量ずつ加え,
    るつぼをゆり動かしながら融成物を溶解し,ついで塩酸50mlを少量ずつ加え,るつぼは水で洗浄し
    ながら取り出す。
d) 常温まで冷却した後,250ml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(1) 融解合剤の代わりに,水酸化カリウムとほう酸の混合物を用いることができる。この場合は,
          試料をはかり取り,るつぼに移し入れ,水酸化カリウム5g及びほう酸2gを加えてかき混ぜた後,
          表面が固化するまで電熱器上で加熱してあらかじめ水分を除去する。また,炭酸ナトリウム(無
          水)による表面の被覆は行わない。
      (2) 試料の分解を促進し,るつぼの浸食を防ぐために,るつぼを絶えずゆり動かすのがよい。
5.4.2  呈色 呈色は,次の手順によって行う。
a) 5.4.1d)で得た溶液から正確に50mlをビーカー (300ml) に分取し,硫酸 (1+1) 15mlを加え,加熱して
    濃厚な硫酸の白煙を約10分間発生させる。
b) 放冷した後,水約150mlを加え加熱して可溶性塩類を溶解する(3)。
c) 加熱し,沸騰しはじめたならば加熱を止め,硝酸銀溶液[5.2.g)   ]10mlを注意しながら少量ずつ加える(4)。
    再び加熱し沸騰しはじめたならば加熱を止め,ペルオキソ二硫酸アンモニウム溶液[5.2.h)   ]10mlを注意
    しながら少量ずつ加える(4)。引き続き加熱して約1分間沸騰する。
d) 流水中で常温まで冷却した後,250ml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(3) けい酸塩などの不溶解分を認めた場合は,ろ紙(5種A)を用いてろ過し,温水で洗浄する。不
          溶解分は捨てる。
      (4) 突沸することがあるので少量ずつビーカーの内壁に沿って加える。
5.4.3  吸光度の測定 5.4.2d)で得た溶液の一部を光度計の吸収セル (10mm) に移し入れ,水を対照液と
して,波長530nm又は545nm付近の吸光度を測定する。
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 検量線の作成は,次の手順によって行う。
a) 標準マンガン溶液[5.2i)   ]050ml(マンガンとして05mg)を段階的に数個のビーカー (300ml) に正
    確にはかり取り,硫酸 (1+1) 15mlと水約150mlを加える。
b) 5.4.2c)5.4.3の手順に従って操作し,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。
5.7   計算
a) 5.4.3及び5.5で得た吸光度と5.6で作成した検量線とからそれぞれのマンガン量を求め,試料中のマ
    ンガン含有率を,次の式によって算出する。

――――― [JIS M 8317 pdf 2] ―――――

                                                                                              3
                                                                                   M 8317 : 1999
                              A1 A2
                         Mn=        100
                                 25
                             m
                                250
                      ここに, Mn :  試料中のマンガン含有率 [% (m/m)   ]
                                 A1 :  分取した試料溶液中のマンガン検出量 (g)
                                 A2 :  分取した空試験液中のマンガン検出量 (g)
                                 m :  試料のはかり取り量 (g)
b) 試料中のマンガン含有率を酸化マンガン(II)含有率として表す場合は,5.7a)で求めた試料中のマンガ
    ン含有率 [% (m/m)   ] から次の式によって算出する。
                        MnO=Mn×1.291
                      ここに, MnO :  試料中の酸化マンガン (II) 含有率 [% (m/m)   ]
                                  Mn :  5.7a)で得た試料中のマンガン含有率 [% (m/m)   ]
6. 原子吸光法
6.1   要旨 試料を融解剤で融解し,融成物を塩酸に溶解した後,干渉抑制剤としてランタンを加え,溶
液を空気−アセチレンフレーム中に噴霧し,原子吸光光度計を用いて,その吸光度を測定する。
6.2   試薬 試薬は,次による。
a) 塩酸
b) 塩酸 (1+1)
c) ほう酸
d) 水酸化カリウム
e) 炭酸ナトリウム(無水)
f)  融解合剤A[炭酸ナトリウム(無水)1,過酸化ナトリウム2]
g) 融解合剤B(水酸化ナトリウム1,過酸化ナトリウム2)
h) ランタン溶液 酸化ランタン(III)60gを塩酸 (1+3) 400mlに溶解し,水浴上で加熱して乾固し過剰の
    塩酸を除去した後,水を加えて溶解し,水で薄めて1 000mlとする。この溶液1mlは,ランタン約50mg
    を含有する。
i)  標準マンガン溶液 (100   最一                     椀     
6.3   試料のはかり取り量 試料のはかり取り量は,0.2gとする。
6.4   操作
6.4.1  試料の分解 試料の分解は,次の手順によって行う。
a) 試料をはかり取り,融解合剤A[6.2f)   ](5)5gを入れてあるニッケルるつぼ,アルミナるつぼ又はジルコ
    ニウムるつぼに移し入れ,かき混ぜた後,約2gの炭酸ナトリウム(無水)を加えて,その表面を覆う。
b) 5.4.1b)   d)の手順に従って操作する。
    注(5) 融解合剤Aの代わりに融解合剤B[6.2.g)   ]又は水酸化カリウムとほう酸の混合物を用いることが
          できる。水酸化カリウムとほう酸の混合物を用いるときは,試料をはかり取り,るつぼに移し
          入れ,水酸化カリウム5g及びほう酸2gを加えてかき混ぜた後,表面が固化するまで電熱器上で
          加熱してあらかじめ水分を除去する。また,炭酸ナトリウム(無水)による表面の被覆は行わ
          ない。
6.4.2  測定溶液の調製 6.4.1b)で得た溶液25mlを正確に100mlの全量フラスコに分取し,塩酸 (1+1)
20ml及びランタン溶液[6.2h)   ]2mlを加え水で標線まで薄める。

――――― [JIS M 8317 pdf 3] ―――――

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M 8317 : 1999
6.4.3  吸光度の測定 6.4.2で得た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て,波長279.5nmにおける吸光度を測定する。
6.5   空試験 6.6の検量線作成操作において得られる,標準マンガン溶液を添加しない溶液の吸光度を,
空試験液の吸光度とする。
6.6   検量線の作成 検量線の作成は,次の手順によって行う。
a) 融解合剤A[6.2f)   ]5g(6)をニッケルるつぼ,アルミナるつぼ又はジルコニウムるつぼ(7)にはかり取り,
    炭酸ナトリウム(無水)約2gを加えて,その表面を覆う。
b) 5.4.1b)   d)の手順に従って操作する。
c)   )で得た溶液から正確に25mlを数個の100mlの全量フラスコに分取し,標準マンガン溶液[6.2i)   ]0
    5ml(マンガンとして0500     柿     を段階的に正確に加える。塩酸 (1+1) 20ml及びランタン溶液
    [6.2h)   ]2mlを加え水で標線まで薄める。
d) 6.4.3の手順に従って試料と並行して操作し,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。
    注(6) 試料の分解に用いたものと同じ種類の融解剤を用いる。
      (7) 試料の分解に用いたものと同じ種類のるつぼを用いる。
6.7   計算
a) 6.4.3及び6.5で得た吸光度と6.6で作成した検量線とからそれぞれのマンガン量を求め,試料中のマ
    ンガン含有率を,次の式によって算出する。
                              A1 A2
                         Mn=        100
                                 25
                             m
                                250
                      ここに, Mn :  試料中のマンガン含有率 [% (m/m)   ]
                                 A1 :  分取した試料溶液中のマンガン検出量 (g)
                                 A2 :  分取した空試験液中のマンガン検出量 (g)
                                 m :  試料のはかり取り量 (g)
b) 試料中のマンガン含有率を酸化マンガン (II) 含有率として表す場合は,6.7a)で求めた試料中のマン
    ガン含有率 [% (m/m)   ] から次の式によって算出する。
                        MnO=Mn×1.291
                      ここに, MnO :  試料中の酸化マンガン(II)含有率 [% (m/m)   ]
                                  Mn :  6.7a)で得た試料中のマンガン含有率 [% (m/m)   ]
7. ICP発光分光法
7.1   要旨 試料を融解剤で融解し,融成物を塩酸に溶解した後,溶液をICP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。
7.2   試薬 試薬は,次による。
a) 塩酸
b) ほう酸
c) 水酸化カリウム
d) 炭酸ナトリウム(無水)
e) 融解合剤[炭酸ナトリウム(無水)1,過酸化ナトリウム2]
f)  酸化チタン(IV)

――――― [JIS M 8317 pdf 4] ―――――

                                                                                              5
                                                                                   M 8317 : 1999
g) コバルト溶液 コバルト[99.5% (m/m) 以上]2.00gをはかり取り,ビーカー (300ml) に移し入れ,
    硝酸 (1+1) 40mlを加え加熱して分解する。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,水で標線まで薄める。この溶液1mlは,コバルト2mgを含有する。
h) ポリエチレングリコールアルキルフェニールエーテル(以下トリトンという。)溶液トリトン20mlを
    ビーカー (300ml) にはかり取り,水50mlを加え加熱して溶解する。常温まで冷却した後,水で1 000ml
    に薄める。
i)  標準マンガン溶液 (100   最一                     椀     
7.3   試料のはかり取り量 試料のはかり取り量は,マンガン含有率に応じ,表1による。
                                     表1 試料はかり取り量
                         マンガン含有率 % (m/m)      試料はかり取り量 g
                           0.005以上   0.1未満              0.5
                             0.1以上   2.5以下              0.2
7.4   操作
7.4.1  試料の分解 試料の分解は,次の手順によって行う。
a) 5.4.1a)   c)の手順に従って操作する。
b) 常温まで冷却した後(8)(9),250ml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(8) 耐ふっ化水素酸ネブライザーを用いるときは,トリトン溶液[7.2h)   ]5mlを加える。
      (9) 7.4.2b)で強度比法を適用する場合は,コバルト溶液[7.2g)   ]5mlを正確に加える。
7.4.2  発光強度の測定 発光強度の測定は,次のいずれかによる。
a) 強度法 7.4.1b)で得た溶液の一部をICP発光分光装置のアルゴンプラズマ中に噴霧し,波長257.61nm
    におけるマンガンの発光強度を測定する。
b) 強度比法(10) 7.4.1b)で得た溶液の一部をICP発光分光装置のアルゴンプラズマ中に噴霧し,波長
    257.61nmにおけるマンガンの発光強度及び波長228.62nmにおけるコバルトの発光強度を同時に測定
    し,マンガンの発光強度とコバルトの発光強度の比を求める。
    注(10) 2本以上のスペクトル線の波長による同時定量が可能な装置では,強度比法によることができる。
7.5   空試験 7.6の検量線作成操作において得られる標準マンガン溶液を添加しない溶液の発光強度又
は発光強度比を,空試験液の発光強度又は発光強度比とする。
7.6   検量線の作成 検量線の作成は,次の手順によって行う。
a) はかり取った試料中に含まれる量とほぼ同量の酸化チタン(IV)を数個はかり取り,あらかじめ融解合
    剤[7.2e)   ]5g(6)を入れてあるニッケルるつぼ,アルミナるつぼ又はジルコニウムるつぼ(7)に移し入れ,
    かき混ぜた後,約2gの炭酸ナトリウム(無水)を加えて,その表面を覆う。
b) 5.4.1b)及びc)の手順に従って操作する。
c) 常温まで冷却した後,250mlの全量フラスコに少量の水を用いて移し入れる。
d) 標準マンガン溶液[7.2i)   ]050ml(マンガンとして05.0mg)を段階的に正確に加え(8)(9),水で標線ま
    で薄める。
e) 7.4.2の手順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。
7.7   計算
a) 7.4.2及び7.5で得た発光強度又は発光強度比と7.6で作成した検量線とからそれぞれのマンガン量を
    求め,試料中のマンガン含有率を,次の式によって算出する。

――――― [JIS M 8317 pdf 5] ―――――

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