JIS M 8211 : 1995 鉄鉱石－化合水定量方法

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

M 8211-1995

鉄鉱石−化合水定量方法

Iron ores−Method for determination of combined water content

1. 適用範囲　この規格は，鉄鉱石中の化合水定量方法について規定する。

備考1. この規格の引用規格を，次に示す。

JIS K 0113 電位差・電流・電量・カールフィッシャー滴定方法通則

JIS M 8202 鉄鉱石−分析方法通則

2. この規格の対応国際規格を，次に示す。

ISO 7335 : 1987 Iron ores−Determination of combined water content−Karl Fischer titrimetric method

2. 用語の定義　この規格でいう化合水とは，鉄鉱石分析試料を105℃から950℃に加熱する間に発生する

水分を指す。

3. 一般事項　定量方法に共通な一般事項は，JIS M 8202の規定による。

4. 定量方法の区分　化合水の定量方法は，次による。

カールフィッシャー滴定法　この方法は，化合水含有率0.05% (m/m) 以上10% (m/m) 以下の試料に適用す

るもので，附属書による。

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M 8211-1995

附属書　カールフィッシャー滴定法

1. 要旨　試料を窒素気流中で105℃に加熱して吸湿水を除去した後，引き続き950℃に加熱し，遊離した

化合水をエチレングリコール・メタノールに吸収させ，カールフィッシャー試薬溶液で電気的に滴定する。

2. 試薬　試薬は，次による。

(1) 窒素　酸素含有量が窒素ガス1l中に10μl以下のもの。

(2) エチレングリコール・メタノール混合溶液　エチレングリコール100mlにメタノール100mlを加えて

よく振り混ぜる。この溶液は，吸湿しないように保存し，使用の都度水分含有量を測定して，溶液1ml

中に0.3mg以上の水分を含んでいないことを確かめる必要がある。この溶液の代わりに，無水エチレ

ングリコールも使用できる。

(3) カールフイツシヤー試薬溶液　調製及び標定方法は，JIS K 0113の8.1.2(7)（カールフィッシャー試薬

溶液）による。

(4) 水−メタノール溶液　調製及び標定方法は，JIS K 0113の8.1.2(8)（水−メタノール溶液）による。

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（附属書付図1〜3参照）。

なお，この方法に使用するカールフィッシャー試薬溶液は吸湿性が強いので，大気からの吸湿を防ぐ目

的で，装置と大気の連結部には，乾燥したシリカゲル，活性アルミナ又は塩化カルシウムなどの乾燥剤を

入れた乾燥管を取り付ける。

また，ガラス器具は，すべてすり合わせとし，ふっ素樹脂系又はシリコーン樹脂系のグリースで保護す

る。

(1) ガス流量計 (a) 最高500ml/minまではかれるもの。流量測定にU字管形の差圧流量計を使用すると

き，マノメーターの液体は，非蒸発性の油でなければならない。

(2) 窒素ガス乾燥塔 (b) 加熱管 (c) に送入する窒素ガスを乾燥するもので，乾燥剤(1)を充てんする，容

積が250ml以上であるもの。

注(1) 乾燥剤には，酸化りん (V)，過塩素酸マグネシウム又はこれと同等の乾燥能力のものを用いる。

(3) 加熱炉 (f1) と (f2) 加熱炉は，2個で一組となり，加熱管 (c) が挿入できるもの。附属書付図1は直

列に配置された方式であり，附属書付図2は並列に配置され，加熱管 (c) が移動式となっている。こ

れらの炉の一つは105±2℃に，他は950±20℃に維持でき，しかもこれらの温度の均一帯は，それぞ

れにつき少なくとも試料ボート (d) 全域を含むものであり，炉中温度は，温度計で測定する。

(4) 加熱管 (c) 附属書付図1に示した加熱管 (c) は，両端が開放で，内径約20〜30mm，長さ約800〜

1000mmの石英製の直管で，石英製の長い押し棒を内部に挿入できるようにする。附属書付図2に示

した加熱管 (c) は，一端が閉じられた内径約30mm，長さ約350mmのもので，ガスの流れを外部に導

き出すため，内部に外径約8mmの細管が取り付けられている。

(5) 試料ボート (d) 白金，石英又は不活性な磁器製で，はかり採った試料を広げた場合，1mm2当たり

1mgを超えないような大きさのもの。このボートは，使用直前に950℃で加熱して水分を除いた後デ

シケーター中で放冷して使用する。

(6) 吸収セル (h) ガラス製の容器で，附属書付図3に示すもの。白金電極 (i)，ビュレット及びガス導

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入管の取付部は，吸湿しないようになっていなければならない。

(7) 白金電極 (i)

(8) 電気滴定装置　カールフィッシャー滴定に適切な装置で，終点を電気的に指示できるもの。

(9) 流量調節弁

(10) マグネチックスターラー

(11) ビュレット　容量が25mlのもの。

4. 試料はかり採り量　試料はかり採り量は，附属書表1による(2)。

注(2) 化合水含有率が2.0% (m/m) 以上の試料は，JIS M 8202の4.2(2)の(2.1)（乾燥法による場合）又は

(2.2)（吸湿水補正法による場合）を適用する。

附属書表1 試料はかり採り量

化合水含有率

試料はかり採り量

0.05以上 2.0未満

2.0 以上 5.0未満

5.0 以上 10 以下

5. 操作

5.1

装置の準備　加熱炉 (f1) 中の加熱管 (c) を105±2℃に，加熱炉 (f2) 中の加熱管 (c) を950±20℃

に加熱し，装置全体（附属書付図1又は附属書付図2）を気密に連結した後，窒素 [2.(1)] を200ml/minの

流量で通す。次に，加熱管 (c) の出口を閉じて気密性を検査する。再び，加熱管 (c) の出口を吸収セル (h)

の入口に接続した後，必要ならば窒素を200ml/minに再調節する。この状態で窒素を10分間通す。

吸収セル (h) の栓を外し，エチレングリコール・メタノール混合溶液 [2.(2)] 40mlを加え，再び栓を確

実に閉じ，マグネチックスターラーと電気滴定装置を作動させる。回転子のスピードを一定になるように

調節して溶液を十分に混合する。窒素を200ml/minの流量で通し，滴定が終了するまで流し続ける。

5.2

滴定　滴定は，次のいずれかによる。ただし，滴定の際の温度は，カールフィッシャー試薬溶液の

温度と同じ温度である必要がある。

(1) 直接滴定法

(a) 吸収液の脱水　カールフィッシャー試薬溶液 [2.(3)] を吸収セル (h) 中にゆっくりと滴下させる。

あらかじめ滴定終点での電流値（30〜40μA）を選定しておき(3)，その値が30秒間以上のある一定

時間（30〜60秒間）持続した点を終点とする。

10分間この状態を保持した後，再びカールフィッシャー試薬溶液 [2.(3)] を滴下させて先に定め

た電流値に戻し，30秒間その値が持続するまで続ける。この操作を繰り返して，その間の滴定量が

水の増加量に換算して0.15mg未満になるまで行う。

注(3) 吸収セル (h) に浸した2個の白金電極 (i) 間には，10〜100mVの電圧を加えておく。装置によ

っては，事前に設定されている場合がある。

(b) 吸湿水の除去　試料(2)をはかり採って試料ボート (d) に移し入れて平に広げる。加熱管 (c) の入口

側の栓を外して加熱管 (c) 内の入口に試料ボート (d) を置き，直ちに気密に栓をした後，試料ボー

ト (d) を加熱炉 (f1) の均一加熱帯の中央に移して，試料中の吸湿水分，及び加熱管内の雰囲気中の

水分を追い出し，吸収セル (h) 中に導く。30分後，(a)に従って操作する。

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移すか，又は附属書付図2のように加熱炉 (f1) を加熱炉 (f2) に置き換えて，試料を950±20℃に

15分間加熱して発生した水分を窒素 [2.(1)] で吸収セル (h) に導く。引き続き加熱管冷却部を適切

な加熱器を用いて約100℃に加熱し，凝縮した水分を完全に吸収セル (h) に導く。以下，(a)に従っ

てカールフィッシャー試薬溶液 [2.(3)] で滴定する。

(2) 逆滴定法

(a) 吸収液の脱水 (1)(a)による。

(b) 吸湿水の除去 (1)(b)による。

ルフィッシャー試薬溶液 [2.(3)] を必要量より数ml過剰に加え，加えた量を正しく読み取る。その

過剰量を水−メタノール溶液 [2.(4)] で逆滴定する。滴定要領は(1)(a)に示した操作に準じる。ただ

し，電流指示計の作動状態は，直接滴定法の場合と反対となる。

(3) 電量滴定法

(a) 吸収液の脱水　吸収セル (h) によう素発生極液(4)を約100ml入れ，対極が挿入されているセルに対

極液(4)を5〜10ml入れる。次に，電解電流を終点(5)まで流す。電解電流を絶って10分間保持した

後，再び電解電流を終点(5)まで流す。その間の電解に要した電気量を水の増加量に換算して，0.15mg

未満になるまでこの操作を繰り返す。

注(4) よう素発生極液及び対極液の一例を附属書表2に示す。

なお，よう素発生極液として附属書表2中の組成のものを用いる場合は，水を加えて遊離よ

う素と反応させ，水1molとよう素1molが定量的に反応することを確認しておく。

附属書表2 よう素発生極液及び対極液の組成

試薬

極液

対極液

よう化水素又はよう化カリウ

ムのよう素相当量

二酸化硫黄

ピリジン

メタノール

(5) 滴定の終点は，次のいずれかによる。

(a) 定電圧分極電流法の場合は，吸収セル (h) に浸した2個の白金電極 (i) の間に10〜100mV

の電圧を加えて，(1)(a)と同様に滴定終点検出器に10〜20μAの電流値が持続して検出された

ときを終点とする。

(b) 定電流分極電圧法の場合は，吸収セル (h) に浸した2個の白金電極 (i) の間に1〜10μAの電

流を流して電圧を測定し，300〜500mVから10〜50mVに急激に変化したときを終点とする。

(b) 吸湿水の除去 (1)(b)に従って操作して試料中の吸湿水分，及び加熱管内の雰囲気中の水分を追い出

し，吸収セル (h) 中に導く。30分間経過した後に，電解電流を終点(5)になるまで流して電解に要し

た電気量から水の増加分を求め，その量が0.15mg以下になるまで，この操作を繰り返す。

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点(5)まで流して必要とした電気量を読み取る。

6. 空試験　試料ボートに試料を入れないで，5.1及び5.2の手順に従って試料と同じ操作を行う。この空

試験値は，1.0mgH2O/h以下でなければならない。

7. 計算 5.2及び6.で得た滴定量又は電気量から，試料中の化合水含有率を，次のいずれかの式によって

算出する。

(1) 直接滴定法の場合

(

−

)

1 000

ここに，

100

CW：　試料中の化合水含有率 [% (m/m)]

V1： 5.2(1)(c)の滴定におけるカールフィッシャー試薬溶液の使用

量 (ml)

V2：　空試験液の滴定におけるカールフィッシャー試薬溶液の使用

量 (ml)

F1：　カールフィッシャー試薬溶液1mlに相当する水の量 (mg)

m：　試料はかり採り量 (g)

(2) 逆滴定法の場合

(

−

)

−

(

−

)

ここに，

1 000

100

CW： (1)に同じ [% (m/m)]

V1： 5.2(2)(c)の滴定におけるカールフィッシャー試薬溶液の添加

量 (ml)

V2：　空試験液の滴定におけるカールフィッシャー試薬溶液の添加

量 (ml)

F1： (1)に同じ

V3： 5.2(2)(c)の滴定における水−メタノール溶液の使用量 (ml)

V4：　空試験液の滴定における水−メタノール溶液の使用量 (ml)

F2：　水−メタノール溶液1mlに相当する水の量 (mg)

m： (1)に同じ

(3) 電量滴定法

ここに，

(

)

1 000

100

CW： (1)に同じ [% (mm)]

Q1： 5.2(3)(c)で求めた電気量（クーロン）

Q2：　空試験液の滴定に要した電気量（クーロン）

k：　装置の特性などによって生じた補正係数(6)

m： (1)に同じ

注(6) 電解液，電解方式及び電解隔膜によって電流効率が正しく100%にならないときに用いられる補

正係数である。

8. 許容差　許容差は，附属書表3による。

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附属書表3 許容差

単位% (m/m)

室内許容差

室間許容差

D (n) ［0.005 3×（化合水含有率）＋0.012］ D (n) ［0.017 1×（化合水含有率）＋0.030］

備考 n＝2のとき，D (n) ＝2.8

参考　この許容差は，化合水含有率0.05% (m/m) 以上7.62% (m/m) 以下の試料を用い

て求めたものである。

附属書付図1 鉄鉱石中の化合水定量装置の一例

加熱部詳細図

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附属書付図2 鉄鉱石中の化合水定量装置の一例

（並列移動型炉）

全体配置図

加熱部詳細図

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附属書付図3 吸収セル (h) の一例

電量滴定装置の構成（例）

滴定部

滴定槽

検出器

滴定剤添加装置

発生電極

対極

制

御

部

表

示

記

録

部

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社団法人日本鉄鋼協会　共同研究会鉄鋼分析部会化学分析分科会鉄鉱石分析方法JIS改正WG 構成表

氏名

鉄鋼分析部会

化学分析分科会

鉄鉱石JIS改正WG

（部会長）

佐　伯　正　夫

（主査）

岩　田　英　夫

（リーダー）　岩　田　英　夫

（直属幹事）　石　橋　耀　一

（委員）

岡　野　輝　雄

杉　原　孝　志

中　川　孝

秋　窪　英　敏

金　築　宏　治

河　村　恒　夫

稲　本　勇

大　水　勝

笠　井　茂　夫

鈴　木　興　三

鈴　木　節　雄

土　屋　武　久

蔵　保　浩　文

中　里　福　和

西　野　和　美

平　松　茂　人

菅　野　清

西　田　宏

小　倉　正　之

船　曳　佳　弘

大　槻　孝

増　喜　浩　二

所属

新日本製鐵株式会社

日本鋼管株式会社

川崎製鉄株式会社

川鉄テクノリサーチ株式会社

合同製鐵株式会社

株式会社神戸製鋼所

株式会社コベルコ科研

新日本製鐵株式会社

住友金属工業株式会社

住友金属工業株式会社（化合水担当）

住友金属工業株式会社

株式会社中山製鋼所

日新製鋼株式会社

日本鋼管株式会社

社団法人日本鉄鋼協会

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社団法人日本鉄鋼連盟　鉄鉱石分析標準化推進委員会原案検討小委員会　構成表

氏名

鉄鉱石分析標準化推進委員会

原案検討小委員会

（委員長）　松　村　泰　治

（委員）

小　嶋　誠

藤　本　京　子

滝　沢　佳　郎

岡　山　和　生

金　築　宏　治

今　北　毅

西　埜　誠

笠　井　茂　夫

秦　浩一郎

鈴　木　節　雄

西　野　和　美

松　本　義　朗

原　田　幹　雄

藤　田　昇　平

林　三　男

石　橋　耀　一

小　倉　正　之

河　野　久　征

大　槻　孝

脊　戸　雄　功

所属

川鉄テクノリサーチ株式会社

工業技術院標準部材料規格課

川崎製鉄株式会社

川鉄テクノリサーチ株式会社

合同製鐵株式会社

株式会社神戸製鋼所

株式会社コベルコ科研

株式会社島津製作所

新日本製鐵株式会社

住友金属工業株式会社

株式会社中山製鋼所

日新製鋼株式会社

社団法人日本海事検定協会

日本鋼管株式会社

理学電機工業株式会社

社団法人日本鉄鋼協会

社団法人日本鉄鋼連盟