JIS Z 3904:1979 金ろう分析方法

                                       日本工業規格(日本産業規格)                             JIS
                                                                             Z 3904-1979

金ろう分析方法

Methods for Chemical Analysis of Gold Brazing Filler Metals

1. 適用範囲 この規格は,JIS Z 3266(金ろう)に規定された化学成分(金,銅,ニッケル,銀,カド
ミウム,鉛,亜鉛,鉄)の分析方法について規定する。
  引用規格 : 
    JIS H 2104 ニッケル地金
    JIS H 2105 鉛地金
    JIS H 2107 亜鉛地金
    JIS H 2113 カドミウム地金
    JIS H 2121 電気銅地金
    JIS H 2141 銀地金
    JIS K 0050 化学分析通則
    JIS K 0121 原子吸光分析方法通則
    JIS K 8005 容量分析用標準試薬
    JIS K 8701 鉛(試薬)
    JIS Z 3266 金ろう
    JIS Z 3900 貴金属ろうのサンプリング方法
    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(化学分析通則)及びJIS K 0121(原子吸光分
析方法通則)による。
3. 分析試料の採り方及び取扱い方
3.1   分析試料の採取と調製 分析試料の採取と調製は,次による。
  (1) 分析試料の採取と調製に際しては,試料全体の平均品質を代表するようにし,特に偏析,汚染など
      に注意しなければならない。
  (2) 分析試料の採取と調製は,JIS Z 3900(貴金属ろうのサンプリング方法)による。
3.2   試料のはかり方 試料のはかり方は,次による。
  (1) 分析試料をはかり取る際には,よくかき混ぜて平均組成を表すように注意し,また,異物が混入し
      ていないことを確かめなければならない。
  (2) 分析試料のはかり取りには化学はかりを用い,0.1mgのけたまで読み取る。

――――― [JIS Z 3904 pdf 1] ―――――

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Z 3904-1979
4. 分析値の表し方
4.1   分析値は百分率で表し,二つ以上の分析値を平均して,合金成分については小数点以下第1位の次
のけたまで,不純物については,小数点以下第2位の次のけたまで算出して,JIS Z 8401(数値の丸め方)
によって丸める。
4.2   銅及びBAu-4,BAu-4Vのニッケルは,通常分析をしないで差数法によって算出するが,特に分析の
必要がある場合は,8.銅の定量方法及び9.ニッケルの定量方法に従って行う。
5. 分析操作上の注意
5.1   分析は同一試料について2回以上行って結果を確かめる。
5.2   分析に当たっては,全操作を通じて空試験を行い,測定値を補正しなければならない。
6. 金定量方法
6.1   方法の区分 金の定量方法は,次のいずれかによる。
  (1) 乾式分析法 この方法は,原則として金含有率70%以上の試料に適用する。ただし,BAu-4及び
      BAu-4Vには適用できない。
  (2) 湿式分析法 この方法は,原則として金含有率70%未満並びにBAu-4及びBAu-4Vの試料に適用す
      る。
6.2   乾式分析法(灰吹法)
6.2.1  要旨 試料中に含まれる金の量に対し,銀の量が約2.5倍となるように銀をはかり取り,試料と共
に鉛はくに包み適量の鉛錠を加え,マッフル炉内で灰吹操作を行って金銀合粒とする。次に,硝酸を用い
て分金操作を行って銀を分離し,乾燥,焼なまし後,金の質量をはかる。別に試料の化学成分と近似の照
校試料を作り,全操作を通じて試料と並行して金の定量を行い,試料中の金含有率を補正する。
6.2.2  試薬 試薬は,次による。
  (1) 硝酸(密度1.29g/cm3,1.19g/cm3)塩化物イオンを含まないもの。
  (2) 金(99.99%以上)
  (3) 銀〔99.99%以上,JIS H 2141(銀地金)の1種相当品〕
  (4) 鉛はく及び鉛錠 JIS K 8701(鉛)(試薬)の〔試金用相当品〕はくは厚さ約0.1mm,錠は球状で1
      個の質量が約3.5gのものを用いる。
  (5) 銅〔99.96%以上,JIS H 2121(電気銅地金)の相当品〕
6.2.3  試料はかり取り量 試料は,0.5gをはかり取る。
6.2.4  操作 定量操作は,次の手順によって行う。
  (1) 試料をはかり取り,これに試料中の金予想量の約2.5倍となるように銀を加え,約2.5gの鉛はくで
      包む。
  (2) マッフル炉内で約900℃以上に十分に予熱したキュウペルに約15gの鉛錠を入れ,次に鉛はくに包
      んだ試料を加え,マッフル炉の戸を閉じて融解する。完全に融解すれば戸を少し開いて空気を流入
      させ,灰吹を行う。灰吹の終点は,金銀合粒の輝いた表面のしま目が消失したときとする。
  (3) 灰吹が終われば戸を閉じ,温度を徐々に降下させて約500℃とする。約1時間後にキュウペルを取
      り出し,金銀合粒をハンマーで軽くつち打ちし,ブラシを用いて骨灰を完全に除去する。
  (4) 金銀合粒をつち打ちして平らにし,鉄製焼なまし台上に置き,炉内で短時間赤熱した後,ローラで
      圧延して厚さ約0.25mmの薄片とする。これをうず巻き状に巻き,白金又は磁器トレーに入れ,ト

――――― [JIS Z 3904 pdf 2] ―――――

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                                                                                    Z 3904-1979
      レーと共にほとんど沸騰している硝酸(密度1.19g/cm3)中に浸し,1525分間静かに煮沸する。
  (5) 温水中でトレーを数回上下して洗い,更に硝酸(密度1.29g/cm3)中で約20分間静かに煮沸後,温
      水を用いて銀分を十分に洗浄,除去する。これを乾燥し,焼なまし炉内に入れ,徐々に均等に赤熱
      し,放冷した後,金の質量をはかる。
  (6) 別に試料の化学成分と近似の照校試料を作り,全操作を通じて試料と並行して操作し,金の質量を
      はかり補正値を求める。
6.2.5  計算 試料中の金含有率を,次の式によって算出する。
                                w1  w2
                         金 %          100
                                  W
                      ここに    w1 :  金の質量 (g)
                                w2 :  照校試料から求めた金の補正値 (g)
                                W :  試料はかり取り量 (g)
6.3   湿式分析法(亜硫酸ナトリウム還元重量法)
6.3.1  要旨 試料を塩酸と硝酸の混酸で分解し,加熱濃縮後,塩酸の添加と濃縮を繰り返して硝酸を除去
する。水を加えて可溶性塩類を溶解した後,塩化銀の沈殿をろ過し(沈殿は7.銀の定量に用いることがで
きる),ろ液に亜硫酸ナトリウムを加え,加熱して金を還元析出させる。沈殿はこし分け(ろ液は8.銅の定
量及び9.ニッケルの定量に用いることができる),乾燥,強熱後その質量をはかる。
6.3.2  試薬 試薬は,次による。
(1) 塩酸
(2) 塩酸 (1+100)
(3) 硝酸 (1+1)
(4) 混酸(塩酸4,硝酸1,水5)
(5) 亜硫酸ナトリウム溶液 (5w/v%)
(6) ニッケル〔99.95%以上,JIS H 2104(ニッケル地金)の特種相当品〕
(7) ヒドロキノン溶液 (5w/v%)
6.3.3  試料はかり取り量 試料は,1gをはかり取る。
6.3.4  操作 定量操作は,次の手順によって行う。
  (1) 試料をはかり取ってビーカー (300ml) に移し入れ,時計ざらで覆い,混酸60mlを加えて加熱分解
      する(1)。分解が終われば時計ざらの下面及びビーカーの内壁を水洗し,約100℃で加熱してシロッ
      プ状になるまで濃縮する。
  (2) 放冷後,塩酸10mlを加えて加熱し,再びシロップ状になるまで濃縮する。更に,塩酸5mlの添加
      と濃縮の操作を34回繰り返して硝酸を完全に追い出す。
  (3) 温水約150mlを加えて加熱し,よくかき混ぜて可溶性塩類を溶解した後(2)暗所に静置し,塩化銀の
      沈殿を沈降させる。沈殿は,ろ紙(5種B)又はガラスろ過器 (1G4) を用いてろ過し,始めは塩酸
      (1+100)で,次に冷水で,十分に洗浄する(沈殿は7.銀の定量に用いることができる。)。
  (4) ろ液及び洗液はコニカルビーカー (500ml) に受け,水を加えて液量を約250mlとした後,8090℃
      に加熱する。溶液を極めて静かに振り動かしながら,これに亜硫酸ナトリウム溶液を滴加して金を
      還元析出させる(3)。ときどき振り混ぜながら加熱し,金の沈殿が凝縮して溶液が透明になれば,亜
      硫酸ナトリウム溶液数滴を加えて金の還元の有無を確かめ,更に5mlを過剰に加え,煮沸しない程

――――― [JIS Z 3904 pdf 3] ―――――

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Z 3904-1979
      度に約30分間加熱する。
  (5) 沈殿は,ろ紙(6種)を用いてこし分け(4)(5),温水で十分に洗浄した後(ろ液及び洗液は8.銅の定
      量及び9.ニッケルの定量に用いることができる。),あらかじめ恒量とした磁器るつぼ(1種B形
      15ml)中にろ紙と共に移し入れる。ビーカーの壁などに付着した金の沈殿は,ろ紙(6種)の小片
      で十分にふき取り,るつぼ中の主沈殿に合わせる。
  (6) 約100℃の空気浴中で乾燥後,始めは徐々に加熱してろ紙を燃焼させ,最後は約800℃で強熱して恒
      量とし,デシケーター中で約60分間放冷後,金の質量をはかる。
6.3.5  計算 試料中の金含有率を,次の式によって算出する(6)。
                                 圀
                         金 %      100
                      ここに     w :  金の質量 (g)
                                 W :  試料はかり取り量 (g)
    注(1) 銀を含む試料の場合,試料表面が塩化銀の沈殿で覆われて分解が困難なときは,溶液を強く煮
          沸して十分に分解させる。
      (2) 試料に銀を含まない場合は,以下のろ過,洗浄の操作を省略し,溶液をコニカルビーカー
          (500ml) に移し入れ,温水で液量を約250mlとした後,(4)の8090℃に加熱する以降の手順に
          従って操作する。
      (3) 亜硫酸ナトリウム溶液の滴加ごとに金の還元状態を注視し,加熱と振り混ぜ操作を続ける。亜
          硫酸ナトリウムが多過ぎると銅を還元析出させるから注意を要する。
      (4) 始めは還元した金の沈殿をなるべくろ紙上に移さないよう,傾斜法によってこし分け,温水の
          添加と傾斜ろ過を約5回繰り返した後,沈殿をろ紙上に移す。
      (5) 銅が析出した疑いがある場合は,傾斜ろ過を繰り返した後,温水20mlと硝酸 (1+1) 20mlを加
          えて加熱し,煮沸しない程度の温度に1020分間保持し,元のろ紙を用いてこし分ける。
      (6) 原則として試料中の金とほぼ等しい量の純金を正確にはかり取り,これに試料と同一組成とな
          るように銀,銅,ニッケルなどを加えた後,全操作を通じて並行実験を行い,定量結果を補正
          する。
    備考 金の還元操作は,次のヒドロキノン法によることができる。
            6.3.4(4)のろ液及び洗液を約250mlとして8090℃に加熱後,ヒドロキノン溶液を滴加し,極
          めて静かに溶液を振り動かして沈殿が生じ始めたとき,金25mgにつきヒドロキノン溶液を3ml
          の割合で少量ずつ滴加し,1020分間極めて静かに溶液を煮沸し,金の沈殿を凝縮させる。溶
          液が透明になればヒドロキノン溶液10mlを過剰に加え,更に約20分間加熱を続ける。以下,
          6.3.4(5)以降の手順に従って操作し,金を定量する。
7. 銀定量方法
7.1   方法の区分 銀の定量方法は,塩化銀重量法による。
7.2   塩化銀重量法
7.2.1  要旨 試料を混酸で分解後,6.3.1の手順に従って操作し硝酸を除去した後,水を加えて可溶性塩
類を溶解する。ガラスろ過器を用いて塩化銀の沈殿をこし分け,乾燥後その質量をはかる(ろ液は6.3金
の定量及び8.銅の定量に用いることができる。)。
7.2.2  試薬 試薬は,次による。

――――― [JIS Z 3904 pdf 4] ―――――

                                                                                              5
                                                                                    Z 3904-1979
       塩酸 (1+100)
7.2.3  試料はかり取り量 試料は,1gをはかり取る。
7.2.4  操作 定量操作は,次の手順によって行う。
  (1) 試料をはかり取ってビーカー (300ml) に移し入れ,6.3.4の(1)(3)の手順に従って操作し,塩化銀
      の沈殿を沈降させる。
  (2) 沈殿は,あらかじめ恒量としたガラスろ過器 (1G4) を用いてこし分け,始めは塩酸(1+100)で,次
      に冷水で,十分に洗浄する(ろ液及び洗液は6.3金の定量及び8.銅の定量に用いることができる。)。
  (3) 沈殿をガラスろ過器とともに約130℃の空気浴中で約1時間乾燥し,デシケーター中で約1時間放
      冷した後,その質量をはかり,恒量となるまでこの操作を繰り返す。
7.2.5  計算 試料中の銀含有率を,次の式によって算出する。
                                w  .07526
                         銀 %            100
                                   W
                      ここに     w :  塩化銀の質量 (g)
                                 W :  試料はかり取り量 (g)
8. 銅定量方法
8.1   方法の区分 銅の定量方法は,電解重量法による。
8.2   電解重量法
8.2.1  要旨 試料を混酸で分解後,6.3.1の手順に従って操作し,銀及び金を沈殿分離する。ろ液に硝酸
と硫酸を加え,加熱蒸発して白煙を発生させ,水を加えて可溶性塩類を溶解する。これに硝酸を加え,白
金電極を用いて電解を行い,陰極に析出した銅の質量をはかる(電解残液は,9.ニッケルの定量に用いる
ことができる。)。
8.2.2  試薬 試薬は,次による。
  (1) 硝酸
  (2) 硝酸 (1+1)
  (3) 硫酸 (1+1)
  (4) エチルアルコール (95v/v%)
8.2.3  装置及び器具 装置及び器具は,原則として次のものを用いる。
  (1) 電解用ビーカー(付図1参照)
  (2) 白金電極A(付図2参照)
  (3) 白金電極B(付図3参照)
  (4) 半円形時計ざら(付図4参照)
8.2.4  試料はかり取り量 試料は,1gをはかり取る。
8.2.5  操作 定量操作は,次の手順によって行う。
  (1) 試料をはかり取ってビーカー (300ml) に移し入れ,6.3.4(1)(5)の手順に従って操作し,金の沈殿
      をろ過,洗浄する。ろ液及び洗液はビーカー (500ml) に受け,硝酸 (1+1) 10mlを加えて加熱蒸発
      し,液量を約50mlとする。
  (2) 溶液は電解用ビーカーに移し入れ,硫酸 (1+1) 15mlを加えて再び加熱蒸発し,硫酸の白煙を発生
      させる(7)。放冷後,水50mlと硝酸 (1+1) 5mlを加えて可溶性塩類を溶解し,12分間煮沸して酸
      化窒素を追い出した後,水を加えて液量を約150mlとする。
  (3) あらかじめ質量をはかった白金電極Aを陰極とし,白金電極Bを陽極に用い,2個の半円形時計ざ

――――― [JIS Z 3904 pdf 5] ―――――

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