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M 8240:2015

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序文 ··································································································································· 1

1 適用範囲························································································································· 1

2 引用規格························································································································· 1

3 一般事項························································································································· 1

4 定量方法の区分 ················································································································ 1

5 しゅう酸カルシウム沈殿分離過マンガン酸カリウム滴定法 ······················································· 2

5.1 要旨 ···························································································································· 2

5.2 試薬 ···························································································································· 2

5.3 試料はかりとり量 ·········································································································· 2

5.4 操作 ···························································································································· 2

5.5 空試験 ························································································································· 4

5.6 計算 ···························································································································· 4

6 しゅう酸カルシウム沈殿分離エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム滴定法 ························· 4

6.1 要旨 ···························································································································· 4

6.2 試薬 ···························································································································· 4

6.3 試料はかりとり量 ·········································································································· 5

6.4 操作 ···························································································································· 5

6.5 空試験 ························································································································· 5

6.6 計算 ···························································································································· 5

7 原子吸光分析法 ················································································································ 6

7.1 要旨 ···························································································································· 6

7.2 試薬 ···························································································································· 6

7.3 試料はかりとり量 ·········································································································· 6

7.4 操作 ···························································································································· 6

7.5 空試験 ························································································································· 8

7.6 検量線の作成 ················································································································ 8

7.7 計算 ···························································································································· 8

7.8 許容差 ························································································································· 9

8 ICP発光分光分析法 ·········································································································· 9

8.1 要旨 ···························································································································· 9

8.2 試薬 ··························································································································· 10

8.3 試料はかりとり量 ········································································································· 10

8.4 操作 ··························································································································· 10

8.5 空試験 ························································································································ 11

8.6 検量線の作成 ··············································································································· 12

(1)

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M 8240:2015 目次

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8.7 計算 ··························································································································· 12

附属書JA(参考)JISと対応国際規格との対比表 ······································································ 14

(2)

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M 8240:2015

まえがき

この規格は,工業標準化法第14条によって準用する第12条第1項の規定に基づき,日本フェロアロイ

協会(JFA)及び一般財団法人日本規格協会(JSA)から,工業標準原案を具して日本工業規格を改正すべ

きとの申出があり,日本工業標準調査会の審議を経て,経済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 M 8240:1995は改正され,この規格に置き換えられた。

この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意

を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実

用新案権に関わる確認について,責任はもたない。

(3)

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日本工業規格

JIS

M 8240:2015

マンガン鉱石−カルシウム定量方法

Manganese ores-Methods for determination of calcium

序文

この規格は,1983年に第1版として発行されたISO 6233及び1985年に第1版として発行されたISO 7953

を基とし,国内の実情に合わせるため,技術的内容を変更して作成した日本工業規格である。

なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。

変更の一覧表にその説明を付けて,附属書JAに示す。

1

適用範囲

この規格は,マンガン鉱石中のカルシウムの定量方法について規定する。

注記 この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。

ISO 6233:1983,Manganese ores and concentrates−Determination of calcium and magnesium contents

−EDTA titrimetric method

ISO 7953:1985,Manganese ores and concentrates−Determination of calcium and magnesium contents

−Flame atomic absorption spectrometric method(全体評価:MOD)

なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1に基づき,“修正している”

ことを示す。

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(追補を含む。)を適用する。

JIS K 8001 試薬試験方法通則

JIS M 8203 マンガン鉱石−化学分析方法−通則

JIS Z 8401 数値の丸め方

3

一般事項

定量方法に共通な一般事項は,JIS M 8203による。

4

定量方法の区分

カルシウムの定量方法は,次のいずれかによる。

a) しゅう酸カルシウム沈殿分離過マンガン酸カリウム滴定法 この方法は,カルシウム含有率0.1 %(質

量分率)以上15.0 %(質量分率)以下の試料に適用する。

b) しゅう酸カルシウム沈殿分離エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム滴定法 この方法は,カル

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2

M 8240:2015

シウム含有率0.1 %(質量分率)以上15.0 %(質量分率)以下の試料に適用する。

c) 原子吸光分析法 この方法は,カルシウム含有率0.03 %(質量分率)以上15.0 %(質量分率)以下の

試料に適用する。

d) ICP発光分光分析法 この方法は,カルシウム含有率0.01 %(質量分率)以上10.0 %(質量分率)以

下の試料に適用する。

5

しゅう酸カルシウム沈殿分離過マンガン酸カリウム滴定法

5.1

要旨

試料を塩酸及び硝酸で分解し,不溶解残さを処理した後,しゅう酸アンモニウム及びアンモニア水でカ

ルシウムを大部分の鉄などから分離し,塩酸で溶解する。

アンモニア水及びぺルオキソ二硫酸アンモニウムでマンガンを分離し,次に塩酸溶液とし,加熱してぺ

ルオキソ二硫酸を分解した後,しゅう酸アンモニウム及びアンモニア水でカルシウムを再分離し,硫酸に

溶解して過マンガン酸カリウム溶液で滴定する。

5.2

試薬

試薬は,次による。

5.2.1

塩酸

5.2.2

塩酸(1+1,1+50)

5.2.3

硝酸

5.2.4

ふっ化水素酸

5.2.5

硫酸(1+1,1+3)

5.2.6

アンモニア水

5.2.7

アンモニア水(1+1,1+50)

5.2.8

二硫酸カリウム

5.2.9

ぺルオキソ二硫酸アンモニウム

5.2.10 しゅう酸アンモニウム溶液[飽和(約40 g/L)]

5.2.11 しゅう酸アンモニウム洗浄液 しゅう酸アンモニウム溶液[飽和(約40 g/L)]を水で10倍にうす

める。

5.2.12 0.02 mol/L過マンガン酸カリウム溶液 JIS K 8001のJA.5.2(滴定用溶液の調製,標定及び計算)

g)(0.02 mol/L過マンガン酸カリウム溶液)による。

5.3

試料はかりとり量

試料はかりとり量は,カルシウム含有率に応じ,表1に従って,0.1 mgの桁まではかる。

表1−試料はかりとり量

5.4

5.4.1

操作

試料溶液の調製

カルシウム含有率

%(質量分率)

試料はかりとり量

0.1以上 5.0未満

5.0以上 15.0以下

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3

M 8240:2015

試料溶液の調製は,次の手順によって行う。

a) 試料をはかりとってビーカー(300 mL)に移し入れ,時計皿で覆う。

b) 時計皿を少しずらして,塩酸20 mLを加え,穏やかに加熱して分解する。硝酸5 mLを加えて2〜3分

間沸騰した後,時計皿の下面を少量の水で洗って時計皿を取り除く。ビーカーの内壁を水で洗浄した

後,沸騰しないように注意しながら加熱して乾固する。放冷した後,塩酸(1+1)20 mLを加え,加

熱して可溶性塩類を溶解し,温水約30 mLを加える。

c) この溶液をろ紙(5種B)を用いてろ過する。元のビーカーの内壁に付着した不溶解残さはポリスマ

ンでこすり落とした後,水でろ紙上に移す。不溶解残さ及びろ紙を40〜60 ℃に加熱した塩酸(1+50)

で5,6回,次に温水で3,4回洗浄する。ろ液及び洗液はビーカー(500 mL)に受け,主液として保

存する。

d) 不溶解残さをろ紙とともに白金るつぼ(30 mL)に移し入れ,徐々に加熱してろ紙を灰化した後,約

600 ℃で加熱する。放冷した後,硫酸(1+1)3,4滴を加えて不溶解残さを湿し,ふっ化水素酸約5 mL

を加え,穏やかに加熱して二酸化けい素及び硫酸を揮散させる。

e) 放冷した後,白金るつぼに二硫酸カリウム約2 gを加え,白金製の蓋をし,強熱して融解し,続いて,

約1 000 ℃で約5分間加熱する。放冷した後,この白金るつぼ及び蓋をc) で保存した主液中に入れ,

穏やかに加熱して融成物を溶解し,白金るつぼ及び蓋を水で洗ってビーカーから取り出す。

5.4.2

カルシウムの分離

カルシウムの分離は,次の手順によって行う。

a) 時計皿で覆い,5.4.1で得た溶液を約50 mLまで加熱して濃縮する。時計皿の下面を少量の水で洗って

時計皿を取り除く。40〜60 ℃に加熱したしゅう酸アンモニウム溶液[飽和(約40 g/L)]200 mLを加

え,更にアンモニア水(1+1)を僅かにアンモニア臭がするまで滴加する。約10分間沸騰してカルシ

ウムの沈殿を生成した後,30分間以上静置する。

b) この沈殿をろ紙(5種B)を用いてろ過し,40〜60 ℃に加熱したしゅう酸アンモニウム洗浄液(5.2.11)

で5,6回洗浄する。ろ液及び洗液は捨てる。沈殿をろ紙とともに白金るつぼ(30 mL)又は磁器るつ

ぼ(30 mL)に移し入れ,徐々に加熱してろ紙を灰化した後,約600 ℃で加熱する。

c) 放冷した後,沈殿を元のビーカーに移し入れる。るつぼに付着した沈殿を少量の塩酸(1+1)で溶解

して,同じビーカーに移し入れ,塩酸(1+1)10 mLを加えた後,加熱して沈殿を溶解し,水で約100

mLにうすめる。

d) 溶液にアンモニア水(1+1)を僅かにアンモニア臭がするまで滴加し,ぺルオキソ二硫酸アンモニウ

ム約0.5 gを加え,更にアンモニア水5 mLを加えて約5分間沸騰する。ろ紙(5種A)を用いてろ過

し,40〜60 ℃に加熱したアンモニア水(1+50)で5,6回洗浄し,ろ液及び洗液はビーカー(300 mL)

に受ける。沈殿は捨てる。

e) pH計を用いて,ろ液及び洗液が微酸性になるまで塩酸を加えた後,水で液量を約200 mLにうすめる。

時計皿で覆い,約10分間沸騰してぺルオキソ二硫酸を分解した後,時計皿を少しずらして40〜60 ℃

に加熱したしゅう酸アンモニウム溶液[飽和(約40 g/L)]20 mLを加え,更にアンモニア水(1+1)

を僅かにアンモニア臭がするまで滴加する。2〜3分間沸騰して沈殿を生成した後,30分間以上静置す

る。時計皿の下面を少量の水で洗って時計皿を取り除く。

5.4.3

滴定

滴定は,次の手順によって行う。

a) 5.4.2 e) の沈殿をろ紙(5種B)を用いてろ過し,時計皿の下面を少量の水で洗って時計皿を取り除い

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4

M 8240:2015

た後,ろ紙(5種B)を用いてろ過し,水で十分に洗浄してろ液及び洗液を捨て,沈殿を生成させた

ビーカーを漏斗の下に置き,ろ紙に小孔をあけて温水で大部分の沈殿を洗い落とした後,40〜60 ℃に

加熱した硫酸(1+3)20 mLを少量ずつろ紙上に注ぎ,ろ紙に付着した沈殿を溶解し,更に温水で5,

6回洗浄する。

b) この溶液を温水で200 mLにうすめ,加熱して液温を60〜80 ℃に保ちながら0.02 mol/L過マンガン酸

カリウム溶液(5.2.12)で滴定して,溶液が微紅色になる点を終点とする。

5.5

空試験

ビーカー(300 mL)を時計皿で覆った後,試料を入れないで試薬だけを用いて,5.4.1のb)〜e) ,5.4.2

及び5.4.3の手順に従って,試料と同じ操作を,試料と併行して行う。

5.6

5.6.1

計算

カルシウム含有率の算出

試料中のカルシウム含有率は,次の式によって算出し,JIS Z 8401によって小数点以下2桁に丸める。

×

f

1

×

0.002 004

V

V

×

100

Ca

=

1 2

m

1

ここに,

5.6.2

Ca: 試料中のカルシウム含有率[%(質量分率)]

V1: 5.4.3で得た0.02 mol/L過マンガン酸カリウム溶液の使

用量(mL)

V2: 5.5で得た0.02 mol/L過マンガン酸カリウム溶液の使用

量(mL)

f1: 0.02 mol/L過マンガン酸カリウム溶液のファクター

m1: 試料はかりとり量(g)

酸化カルシウム含有率の算出

酸化カルシウム含有率[%(質量分率)]として表す場合は,5.6.1で算出した値から,次の式によって

算出し,JIS Z 8401によって小数点以下2桁に丸める。

CaO

=Ca

×

1.399

2

ここに,

CaO: 酸化カルシウム含有率[%(質量分率)]

Ca: 5.6.1で算出した値[%(質量分率)]

6

しゅう酸カルシウム沈殿分離エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム滴定法

6.1

要旨

試料を塩酸及び硝酸で分解し,不溶解残さを処理した後,しゅう酸アンモニウム及びアンモニア水でカ

ルシウムを大部分の鉄などから分離し,塩酸に溶解する。

2,2',2"-ニトリロトリエタノールを共存させ,水酸化ナトリウムでpHを調節し,シアン化カリウム及び

塩化ヒドロキシルアンモニウムを共存させて鉄などをマスキングし,カルセイン・チモールフタレインを

指示薬とし,エチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム(以下,EDTA2Naという。)溶液で滴定する。

6.2

試薬

試薬は,次による。

6.2.1

塩酸

6.2.2

塩酸(1+1,1+50)

6.2.3

硝酸

6.2.4

ふっ化水素酸

6.2.5

硫酸(1+1)

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5

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6.2.6

アンモニア水(1+1)

6.2.7

水酸化ナトリウム溶液(200 g/L)

6.2.8

二硫酸カリウム

6.2.9

シアン化カリウム溶液(50 g/L)

警告 シアン化カリウム溶液は猛毒であるので,この溶液及びこれを添加した溶液の取扱いは注意を

必要とする。また,酸,二酸化炭素などによってシアン化水素を発生するので,酸性にしない。

6.2.10 しゅう酸アンモニウム溶液[飽和(約40 g/L)]

6.2.11 しゅう酸アンモニウム洗浄液 しゅう酸アンモニウム溶液[飽和(約40 g/L)]を水で10倍にうす

める。

6.2.12 塩化ヒドロキシルアンモニウム(塩酸ヒドロキシルアミン)(HONH3Cl)溶液(100 g/L)

6.2.13 2,2',2"-ニトリロトリエタノール(トリエタノールアミン)[N(CH2CH2OH)3][50 %(体積分率)]

2,2',2"-ニトリロトリエタノール50 mLに水を加えて100 mLにする。

6.2.14 0.05 mol/L EDTA2Na溶液 JIS K 8001のJA.5.2(滴定用溶液の調製,標定及び計算)のc) 2)[0.05

mol/Lエチレンジアミン四酢酸二水素二ナトリウム溶液(0.05 mol/L EDTA2Na溶液)]による。

6.2.15 カルセイン・チモールフタレイン混合指示薬 カルセイン(C30H26N2O13)1,チモールフタレイン

(C28H30O4)1,塩化カリウム100の割合で混合して粉砕する。

6.3

試料はかりとり量

試料はかりとり量は,5.3に従ってはかる。

6.4

6.4.1

操作

試料溶液の調製

試料溶液の調製は,5.4.1に従って行う。

6.4.2

カルシウムの分離

カルシウムの分離は,5.4.2のa)〜c) に従って行う。

6.4.3

滴定

a) 6.4.2で得た溶液を室温まで冷却し,2,2',2"-ニトリロトリエタノール(トリエタノールアミン)

[N(CH2CH2OH)3][50 %(体積分率)](6.2.13)20 mLを加え,pH計を用いて水酸化ナトリウム溶液

(200 g/L)でpHを12.5〜13.0に調節し,水で約200 mLにうすめる。

b) シアン化カリウム溶液(50 g/L)(6.2.9)5 mL及び塩化ヒドロキシルアンモニウム(塩酸ヒドロキシ

ルアミン)(HONH3Cl)溶液(100 g/L)5 mLを加え,これにカルセイン・チモールフタレイン混合指

示薬(6.2.15)0.05〜0.1 gを加え,直ちに0.05 mol/L EDTA2Na溶液(6.2.14)で滴定し,溶液の色が青

緑から紫に変わって蛍光色が消失する点を終点とする。

注記 滴定を完了した試料溶液中には,シアン化カリウムを含むので,取扱いは注意を必要とする。

6.5

空試験

ビーカー(300 mL)を時計皿で覆った後,試料を入れないで試薬だけを用いて,5.4.1のb)〜e) 及び6.4.2

の手順に従って,試料と同じ操作を,試料と併行して行う。

6.6

6.6.1

計算

カルシウム含有率の算出

試料中のカルシウム含有率は,次の式によって算出し,JIS Z 8401によって小数点以下2桁に丸める。

×

f

2

×

0.002 004

V

V

×

100

Ca

=

3 4

m

2

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6

M 8240:2015

ここに,

6.6.2

Ca: 試料中のカルシウム含有率[%(質量分率)]

V3: 6.4.3で得た0.05 mol/L EDTA2Na溶液の使用量(mL)

V4: 6.5で得た0.05 mol/L EDTA2Na溶液の使用量(mL)

f2: 0.05 mol/L EDTA2Na溶液のファクター

m2: 試料はかりとり量(g)

酸化カルシウム含有率の算出

酸化カルシウム含有率[%(質量分率)]として表す場合は,6.6.1で算出した値から,次の式によって

算出し,JIS Z 8401によって小数点以下2桁に丸める。

CaO

=Ca

×

1.399

2

ここに,

7

原子吸光分析法

7.1

要旨

CaO: 酸化カルシウム含有率[%(質量分率)]

Ca: 6.6.1で算出した値[%(質量分率)]

試料を塩酸及び硝酸で分解し,不溶解残さを処理した後,原子吸光分析装置を用いてカルシウムの吸光

度を測定する。

7.2

試薬

試薬は,次による。

7.2.1

塩酸

7.2.2

塩酸(1+1,1+50)

7.2.3

硝酸

7.2.4

ふっ化水素酸

7.2.5

硫酸(1+1)

7.2.6

マンガン 純度99.95 %(質量分率)以上でカルシウム含有率0.005 %(質量分率)以下のもの。

7.2.7

鉄 純度99.95 %(質量分率)以上でカルシウム含有率0.005 %(質量分率)以下のもの。

7.2.8

融解合剤(炭酸カリウム3,ほう酸1)

7.2.9

バックグラウンド溶液 マンガン(7.2.6)6.25 g及び鉄(7.2.7)0.625 gをはかりとってビーカー(2

L)に移し入れ,時計皿で覆い,時計皿を少しずらして,塩酸(1+1)625 mL及び硝酸25 mLを加え,穏

やかに加熱して分解する。次いで炭酸カリウム18.75 g及びほう酸6.25 gを加えて加熱して溶解する。溶

液を常温まで冷却した後,1 000 mLの全量フラスコに移し入れ,水で標線までうすめる。

7.2.10 塩化ランタン(III)溶液(La:100 mg/mL) 塩化ランタン(III)七水和物26.6 gを水で溶解し

て100 mLとする。

7.2.11 カルシウム標準液(Ca:1 mg/mL) 調製方法は,JIS K 8001のJA.3(標準液)の表JA.4[標準

液(原子吸光法,炎光光度法及びICP発光分光分析法用)]による。保存方法は,JIS K 8001のJA.3 d)[標

準液(1 mg/mL,0.1 mg/mL及び0.01 mg/mL)の保存]に従って,ポリエチレン製の容器に保存する。

7.2.12 カルシウム標準液(Ca:50 μg/mL) 使用の都度,カルシウム標準液(Ca:1 mg/mL)(7.2.11)を

水で正しく20倍にうすめる。

7.3

試料はかりとり量

試料はかりとり量は,1.00 gとし,0.1 mgの桁まではかる。

7.4

7.4.1

操作

試料の分解

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7

M 8240:2015

試料の分解は,次の手順によって行う。

a) 試料をはかりとって,ビーカー(300 mL)に移し入れ,時計皿で覆う。

b) 時計皿を少しずらして,塩酸(1+1)40 mLを加え,加熱して分解する。硝酸2 mLを加えて沸騰し

た後,時計皿の下面を少量の水で洗って時計皿を取り除き,ビーカーの内壁を水で洗浄した後,沸騰

しないように注意しながら加熱して乾固する。

c) 塩酸10 mLを加えて,再び沸騰しないように注意しながら加熱して乾固する。引き続いて約130 ℃の

熱板上で40〜60分間加熱する。

d) 放冷した後,塩酸20 mLを加え,加熱して可溶性塩類を溶解し,温水で液量を50〜60 mLとする。

e) ろ紙(5種B)を用いてろ過する。元のビーカーの内壁に付着した不溶解残さはポリスマンでこすり

落とした後,水でろ紙上に移す。

f)

不溶解残さ及びろ紙を塩酸(1+50)で3,4回洗浄し,次に温水で数回洗浄する。ろ液及び洗液はビ

ーカー(500 mL)に受け,主液として保存する。

7.4.2

不溶解残さの処理

不溶解残さの処理は,次の手順によって行う。

a) 不溶解残さをろ紙とともに白金るつぼ(30 mL)に移し入れる。徐々に加熱してろ紙を灰化した後,

約600 ℃で強熱する。

b) 放冷した後,硫酸(1+1)1 mL及びふっ化水素酸5〜10 mLを加え,穏やかに加熱した後,硫酸の白

煙が発生するまで加熱して二酸化けい素を揮散させ,約600 ℃で強熱して硫酸を揮散させる。

c) 放冷した後,融解合剤(炭酸カリウム3,ほう酸1)2.0 gを加え,白金製の蓋をして加熱して融解し,

続いて1 000 ℃で約5分間加熱する。

d) 放冷した後,白金るつぼ及び蓋をビーカー(200 mL)に移し入れ,塩酸(1+1)10 mLを加えて加熱

して内容物を溶解する。溶液が白濁した場合,ろ紙(5種B)を用いてろ過し,40〜60 ℃に加熱した

塩酸(1+50)及び水を用いて洗浄した後,不溶解残さは捨てる。白金るつぼ及び蓋を水で洗ってビー

カーから取り出し,溶液を7.4.1 f) で保存した主液に合わせる。液量が多くなった場合,沸騰しない

ように加熱して濃縮する。

e) 常温まで冷却した後,200 mLの全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線までうすめる。この溶

液を試料溶液とする。

7.4.3

測定溶液の調製

測定溶液の調製は,次のいずれかによる。

a) カルシウム含有率が0.50 %(質量分率)未満の場合 7.4.2 e)で得た試料溶液及びバックグラウンド溶

液(7.2.9)を表2に従って,100 mLの全量フラスコにそれぞれ分取し,更に塩化ランタン(III)溶液

(La:100 mg/mL)(7.2.10)5 mLを加えて,水で標線までうすめる。

表2−カルシウム含有率が0.50 %(質量分率)未満の場合の測定溶液調製方法

カルシウム含有率

%(質量分率)

試料溶液の分取量

バックグラウンド溶液添加量

0.03以上 0.10未満

0.10以上 0.50未満

b) カルシウム含有率が0.50 %(質量分率)以上の場合 7.4.2 e)で得た試料溶液を水で正確に10倍に希

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M 8240:2015

釈し,その溶液及びバックグラウンド溶液(7.2.9)を表3に従って,100 mLの全量フラスコにそれぞ

れ分取し,更に塩化ランタン(III)溶液(La:100 mg/mL)(7.2.10)5 mLを加えて,水で標線までう

すめる。

表3−カルシウム含有率が0.50 %(質量分率)以上の場合の測定溶液調製方法

7.4.4

カルシウム含有率

%(質量分率)

希釈した溶液の分取量

バックグラウンド溶液添加量

0.50以上 2.5未満

2.5 以上 5.0未満

5.0 以上 15.0以下

吸光度の測定

7.4.3のa) 又はb) で得た測定溶液の一部を原子吸光分析装置のアセチレン・一酸化二窒素フレーム中に

噴霧して,波長422.7 nmにおける吸光度を測定する。

7.5

空試験

ビーカー(300 mL)にマンガン(7.2.6)0.5 g及び鉄(7.2.7)0.05 gをはかりとり,時計皿で覆う。以下,

7.4.1のb)〜f) 及び7.4.2〜7.4.4の手順に従って,試料と同じ操作を試料と併行して行う。この溶液を,空

試験液とする。

7.6

検量線の作成

検量線の作成は,次のいずれかによる。

a) 試料中のカルシウム含有率が0.1 %(質量分率)未満の場合

1) 100 mLの全量フラスコ7個を用意し,それぞれにカルシウム標準液(Ca:50 μg/mL)(7.2.12)0,

1.0,2.0,3.0,4.0,5.0及び6.0 mLを加え,更に塩化ランタン(III)溶液(La:100 mg/mL)(7.2.10)

5 mL及びバックグラウンド溶液(7.2.9)20 mLを加え,水で標線までうすめて検量線溶液とする。

2) 7.4.4に従って,検量線溶液の吸光度を測定し,得た吸光度とカルシウム量との関係線を作成し,そ

の関係線が原点を通るように平行移動して検量線とする。

b) 試料中のカルシウム含有率が0.1 %(質量分率)以上の場合

1) 100 mLの全量フラスコ7個を用意し,それぞれにカルシウム標準液(Ca:50 μg/mL)(7.2.12)0,

2.0,4.0,6.0,8.0,10.0及び15.0 mLを加え,更に塩化ランタン(III)溶液(La:100 mg/mL)(7.2.10)

5 mL及びバックグラウンド溶液(7.2.9)20 mLを加え,水で標線までうすめて検量線溶液とする。

2) a) 2) の手順に従って行う。

7.7

7.7.1

計算

カルシウム含有率の算出

カルシウム含有率の算出は,次のいずれかによる。

a) 試料中のカルシウム含有率が0.10 %(質量分率)未満の場合 7.6 a) で作成した検量線に,7.4.4及び

7.5で得た吸光度を挿入して,それぞれのカルシウム量を求め,試料中のカルシウム含有率を,次の式

によって算出し,JIS Z 8401によって小数点以下2桁に丸める。

Ca

=

A

1

A

2

×

100

50

m

3

×

100

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M 8240:2015

ここに,

Ca: 試料中のカルシウム含有率[%(質量分率)]

A1: 測定溶液中のカルシウム検出量(g)

A2: 空試験液中のカルシウム検出量(g)

m3: 試料はかりとり量(g)

b) 試料中のカルシウム含有率が0.10 %(質量分率)以上0.50 %(質量分率)未満の場合 7.6 b) で作成

した検量線に,7.4.4及び7.5で得た吸光度を挿入して,それぞれのカルシウム量を求め,試料中のカ

ルシウム含有率を,次の式によって算出し,JIS Z 8401によって小数点以下2桁に丸める。

Ca

=

A

3

A

4

×

100

25

×

m

4

100

ここに,

Ca: 試料中のカルシウム含有率[%(質量分率)]

A3: 測定溶液中のカルシウム検出量(g)

A4: 空試験液中のカルシウム検出量(g)

m4: 試料はかりとり量(g)

c) 試料中のカルシウム含有率が0.50 %(質量分率)以上の場合 7.6 b) で作成した検量線に,7.4.4及び

7.5で得た吸光度を挿入して,それぞれのカルシウム量を求め,試料中のカルシウム含有率を,次の式

によって算出し,JIS Z 8401によって小数点以下2桁に丸める。

Ca

=

A

5

A

6

×

100

1 V

m

5

× ×

5

10 100

ここに,

7.7.2

Ca: 試料中のカルシウム含有率[%(質量分率)]

A5: 測定溶液中のカルシウム検出量(g)

A6: 空試験液中のカルシウム検出量(g)

V5: 希釈した溶液の分取量(mL)

m5: 試料はかりとり量(g)

酸化カルシウム含有率の算出

酸化カルシウム含有率[%(質量分率)]として表す場合は,7.7.1で算出した値から,次の式によって

算出し,JIS Z 8401によって小数点以下2桁に丸める。

CaO

=Ca

×

1.399

2

ここに,

7.8

CaO: 酸化カルシウム含有率[%(質量分率)]

Ca: 7.7.1で算出した値[%(質量分率)]

許容差

許容差は,表4による。

表4−許容差

単位 %(質量分率)

カルシウム含有率範囲

室内再現許容差

室間再現許容差

注a) カルシウム含有率が,この範囲を超える場合には,許容差を適用しない。

b) 試料中のカルシウム含有率

8

ICP発光分光分析法

8.1

要旨

試料を塩酸,硝酸及びふっ化水素酸で分解し,過塩素酸を加え,過塩素酸の白煙を発生させた後,ろ過

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M 8240:2015

する。不溶解残さはろ紙とともに強熱し,融解合剤又は二硫酸ナトリウムで融解してろ液と合わせる。こ

の溶液をICP発光分光分析装置のアルゴンプラズマ中に噴霧し,カルシウムの発光強度を測定する。

8.2

試薬

試薬は,次による。

8.2.1

塩酸

8.2.2

塩酸(1+1,1+50)

8.2.3

硝酸

8.2.4

過塩素酸

8.2.5

ふっ化水素酸

8.2.6

過酸化水素

8.2.7

二硫酸ナトリウム

8.2.8

亜硫酸水素ナトリウム溶液(100 g/L)

8.2.9

融解合剤(炭酸ナトリウム2,ほう酸1)

8.2.10 マンガン溶液(Mn:25 mg/mL) マンガン[カルシウム含有率0.005 %(質量分率)以下]6.25 g

をはかりとってビーカー(300 mL)に移し入れ,時計皿で覆い,時計皿を少しずらして塩酸(1+1)80 mL

及び硝酸10 mLを少量ずつ加え,加熱してマンガンを分解する。常温まで冷却した後,時計皿の下面を水

で洗って時計皿を取り除き,250 mLの全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線までうすめる。

8.2.11 鉄溶液(Fe:10 mg/mL) 鉄[カルシウム含有率0.005 %(質量分率)以下]2.5 gをはかりとっ

てビーカー(300 mL)に移し入れ,時計皿で覆い,時計皿を少しずらして塩酸(1+1)50 mLを少量ずつ

加え,加熱して鉄を分解する。常温まで冷却した後,時計皿の下面を水で洗って時計皿を取り除き,250 mL

の全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線までうすめる。

8.2.12 カルシウム標準液A(Ca:2.5 mg/mL) 炭酸カルシウム[99.9 %(質量分率)以上]6.250 0 gを

はかりとってビーカー(300 mL)に移し入れ,時計皿で覆い,時計皿を少しずらして塩酸(2+1)40 mL

を加え,沸騰しない程度に加熱して二酸化炭素を除く。常温まで冷却した後,時計皿の下面を水で洗って

時計皿を取り除き,1 000 mLの全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線までうすめる。

8.2.13 カルシウム標準液B(Ca:250 μg/mL) カルシウム標準液A(Ca:2.5 mg/mL)(8.2.12)を50 mL

分取して500 mLの全量フラスコに移し入れ,塩酸(1+2)30 mLを加えて,水で標線までうすめる。

8.2.14 カルシウム標準液C(Ca:25 μg/mL) カルシウム標準液A(Ca:2.5 mg/mL)(8.2.12)を5 mL

分取して500 mLの全量フラスコに移し入れ,塩酸(1+2)30 mLを加えて,水で標線までうすめる。

8.3

試料はかりとり量

試料はかりとり量は,0.50 gとし,0.1 mgの桁まではかる。

8.4

操作

警告 過塩素酸の蒸気は,アンモニア,亜硝酸蒸気又は有機物が存在すると爆発する危険があるので,

過塩素酸を使用する場合には,過塩素酸を使用しても安全な排気設備を備えた場所で処理しな

ければならない。

8.4.1

試料の分解

試料の分解は,次の手順によって行う。

a) 試料をはかりとってポリテトラフルオロエチレン(以下,PTFEという。)製のビーカー(200 mL)に

移し入れ,少量の水で湿した後,PTFE製の時計皿で覆う。

b) 時計皿を少しずらして,塩酸(1+1)20 mL及び硝酸5 mLを加え,加熱する。反応が治まったら,

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11

M 8240:2015

ふっ化水素酸10 mLを加え,引き続き加熱して分解する。

c) 放冷した後,時計皿の下面を水で洗って,時計皿を取り除く。過塩素酸15 mLを加え,加熱して過塩

素酸の濃厚な白煙を約10分間発生させた後,放冷する。

d) 塩酸15 mL及び水10〜15 mLを加え,かき混ぜながら,マンガン酸化物が溶けるまで亜硫酸水素ナト

リウム溶液(100 g/L)又は過酸化水素を滴加し,時計皿で覆い,加熱して亜硫酸又は過酸化水素を分

解する。

e) 放冷した後,時計皿の下面を水で洗って,時計皿を取り除き,ろ紙(5種B)を用いてビーカー(300

mL)にろ過する。ビーカーに付着している不溶解残さは,ポリスマンを用いてこすり落とし,水でろ

紙上に移し入れる。ろ紙及び不溶解残さを塩酸(1+50)で4,5回,次いで温水でろ紙の黄色が消え

るまで洗浄する。ろ液及び洗液は主液として保存する。

8.4.2

不溶解残さの処理

不溶解残さの処理は,次の手順によって行う。

a) 8.4.1 e) で得た不溶解残さをろ紙とともに白金るつぼ(30 mL)に移し入れ,徐々に加熱してろ紙を灰

化した後,約600 ℃で加熱する。放冷した後,融解合剤(炭酸ナトリウム2,ほう酸1)2.0 g又は二

硫酸ナトリウム2.0 gを加え,白金製の蓋をして,始めは徐々に加熱して融解し,続いて,約1 000 ℃

で約5分間加熱する。

b) 放冷した後,8.4.1 e) で保存していた主液に白金るつぼ及び蓋を入れ,加熱して融成物を溶解する。

白金るつぼ及び蓋を少量の水で洗ってビーカーから取り出す。

c) 常温まで冷却した後,250 mLの全量フラスコに水を用いて移し入れ,水で標線までうすめる。この溶

液を試料溶液とする。

なお,沈殿が生成した場合は,乾燥したろ紙(5種A)を用いて乾燥した100 mL全量フラスコに必

要な分だけろ過して使用する。

8.4.3

測定溶液の調製

測定溶液の調製は,次のいずれかによる。

a) 試料中のカルシウム含有率が0.1 %(質量分率)未満の場合 8.4.2 c) で得た試料溶液を測定溶液とす

る。

b) 試料中のカルシウム含有率が0.1 %(質量分率)以上1.0 %(質量分率)未満の場合 8.4.2 c) で得た

試料溶液を25 mL分取して100 mLの全量フラスコに移し入れ,水で標線までうすめ,測定溶液とす

る。

c) 試料中のカルシウム含有率が1.0 %(質量分率)以上の場合 8.4.2 c) で得た試料溶液を25 mL分取し

て100 mLの全量フラスコに移し入れ,水で標線までうすめる。この溶液を10 mL分取して100 mLの

全量フラスコに移し入れ,水で標線までうすめ,測定溶液とする。

8.4.4

発光強度の測定

8.4.3のa)〜c) で得た測定溶液の一部をICP発光分光分析装置のアルゴンプラズマ中に噴霧し,カルシ

ウムの発光強度を測定する。カルシウムの分析線として,例えば,波長318.02 nm,393.36 nm,393.48 nm,

396.84 nm,422.67 nmなどがある。

8.5

空試験

PTFE製のビーカー(200 mL)に,試料に含まれるマンガン及び鉄と同量のマンガン溶液(Mn:25 mg/mL)

(8.2.10)及び鉄溶液(Fe:10 mg/mL)(8.2.11)をとり,PTFE製の時計皿で覆う。以下,8.4.1のb)〜e) 及

び8.4.2〜8.4.4の手順に従って,試料と同じ操作を,試料と併行して行う。この溶液を空試験液とする。

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12

M 8240:2015

8.6

検量線の作成

検量線の作成は,次のいずれかによって行う。

a) 試料中のカルシウム含有率が0.1 %(質量分率)未満の場合

1) 数個のPTFE製のビーカー(200 mL)を準備し,それぞれに試料に含まれるマンガン及び鉄と同量

のマンガン溶液(Mn:25 mg/mL)(8.2.10)及び鉄溶液(Fe:10 mg/mL)(8.2.11)をとる。

2) カルシウム標準液C(Ca:25 μg/mL)(8.2.14)0〜20 mLを段階的に正確に加え,PTFE製の時計皿

で覆う。

3) 8.4.1 b)〜8.4.3 a) の手順に従って,試料と同じ操作をする。これらの溶液中のカルシウム量は,0〜

500 μgに相当する。

4) 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,試料と同じ波長を用いて

カルシウムの発光強度を測定溶液と併行して測定し,その発光強度とカルシウム標準液として加え

たカルシウム量との関係線を作成して検量線とする。

b) 試料中のカルシウム含有率が0.1 %(質量分率)以上1.0 %(質量分率)未満の場合

1) a) 1) の手順に従って行う。

2) カルシウム標準液B(Ca:250 μg/mL)(8.2.13)0〜20 mLを段階的に正確に加え,PTFE製の時計皿

で覆う。

3) 8.4.1 b)〜8.4.2及び8.4.3 b) の手順に従って,試料と同じ操作をする。これらの溶液中のカルシウム

量は,0〜500 μgに相当する。

4) 以下,a) 4) の手順に従って行う。

c) 試料中のカルシウム含有率が1.0 %(質量分率)以上の場合

1) a) 1) の手順に従って行う。

2) カルシウム標準液A(Ca:2.5 mg/mL)(8.2.12)0〜20 mLを段階的に正確に加え,PTFE製の時計皿

で覆う。

3) 8.4.1 b)〜8.4.2及び8.4.3 c) の手順に従って,試料と同じ操作をする。これらの溶液中のカルシウム

量は,0〜500 μgに相当する。

4) 以下,a) 4) の手順に従って行う。

8.7

8.7.1

計算

カルシウム含有率の算出

カルシウム含有率の算出は,次のいずれかによる。

a) 試料中のカルシウム含有率が0.1 %(質量分率)未満の場合 8.4.4及び8.5で得た発光強度と8.6 a) で

作成した検量線とから,カルシウム量を求め,試料中のカルシウム含有率を,次の式によって算出し,

JIS Z 8401によって小数点以下2桁に丸める。

Ca

=

A

7

A

8

×

100

m

6

ここに,

Ca: 試料中のカルシウム含有率[%(質量分率)]

A7: 測定溶液中のカルシウム検出量(g)

A8: 空試験液中のカルシウム検出量(g)

m6: 試料はかりとり量(g)

b) 試料中のカルシウム含有率が0.1 %(質量分率)以上1.0 %(質量分率)未満の場合 8.4.4及び8.5

で得た発光強度と8.6 b) で作成した検量線とから,カルシウム量を求め,試料中のカルシウム含有率

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13

M 8240:2015

を,次の式によって算出し,JIS Z 8401によって小数点以下2桁に丸める。

Ca

=

A

9

A

10

×

100

25

m

7

×

100

ここに,

Ca: 試料中のカルシウム含有率[%(質量分率)]

A9: 測定溶液中のカルシウム検出量(g)

A10: 空試験液中のカルシウム検出量(g)

m7: 試料はかりとり量(g)

c) 試料中のカルシウム含有率が1.0 %(質量分率)以上の場合 8.4.4及び8.5で得た発光強度と8.6 c)

で作成した検量線とから,カルシウム量を求め,試料中のカルシウム含有率を,次の式によって算出

し,JIS Z 8401によって小数点以下2桁に丸める。

Ca

=

A

11

A

12

×

100

25 10

×

m

8

×

100 100

ここに,

8.7.2

Ca: 試料中のカルシウム含有率[%(質量分率)]

A11: 測定溶液中のカルシウム検出量(g)

A12: 空試験液中のカルシウム検出量(g)

m8: 試料はかりとり量(g)

酸化カルシウム含有率の算出

酸化カルシウム含有率[%(質量分率)]として表す場合は,8.7.1で算出した値から,次の式によって

算出し,JIS Z 8401によって小数点以下2桁に丸める。

CaO

=Ca

×

1.399

2

ここに,

CaO: 酸化カルシウム含有率[%(質量分率)]

Ca: 8.7.1で算出した値[%(質量分率)]

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M 8240:2015

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。

JIS M 8240:2015 マンガン鉱石−カルシウム定量方法

(I)JISの規定

(IV)JISと国際規格との技術的差異の箇条

ごとの評価及びその内容

箇条番号

及び題名

3 一般事

4 定量方

法の区分

内容

JIS M 8203を引用

国際規格

番号

(III)国際規格の規定

箇条番号

a) しゅう酸カルシ

ウム沈殿分離過マ

ンガン酸カリウム

滴定法,b) しゅう酸

カルシウム沈殿分

離エチレンジアミ

ン四酢酸二水素二

ナトリウム滴定法,

c) 原子吸光分析法

及びd) ICP発光分

光分析法を規定

b) カルシウム含有 ISO 6233 1

率0.1 %(質量分率)

以上15.0 %(質量分

率)以下

内容

General instructions)を引

EDTA滴定法及び原子吸

光分析法を規定

カルシウム含有率0.3 %

(質量分率)以上

箇条ごと

の評価

変更

(V)JISと国際規格との技術的差

異の理由及び今後の対策

技術的差異の内容

JIS M 8203の対応国際規格は

ISO 4297であるが,技術的差

異はない。

追加

しゅう酸カルシウム沈殿分離

過マンガン酸カリウム滴定法

及びICP発光分光分析法を追

加した。

ISOへの提案を検討する。

変更

マンガン鉱石の含有率範囲か

ら,JISではカルシウム0.1 %

(質量分率)以上15.0 %(質

量分率)以下とした。

ISOへの提案を検討する。

附属書JA

(参考)

JISと対応国際規格との対比表

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(I)JISの規定

箇条番号

及び題名

4 定量方

法の区分

(続き)

5 しゅう

酸カルシ

ウム沈殿

分離過マ

ンガン酸

カリウム

滴定法

6 しゅう

酸カルシ

ウム沈殿

分離エチ

レンジア

ミン四酢

酸二水素

二ナトリ

ウム滴定

内容

c) カルシウム含有

率0.03 %(質量分

率)以上15.0 %(質

量分率)以下

国際規格

番号

箇条番号

(IV)JISと国際規格との技術的差異の箇条

ごとの評価及びその内容

内容

カルシウム含有率0.01 %

(質量分率)以上15.0 %

(質量分率)以下

箇条ごと

の評価

変更

(V)JISと国際規格との技術的差

異の理由及び今後の対策

技術的差異の内容

JISでは,共同実験から求めた ISOへの提案を検討する。

定量下限,0.03 %(質量分率)

以上とした。

追加

追加

JISはカルシウムだけで,しゅ

う酸でカルシウムを分離する

のでこの方法に適したマスク

剤としてシアン化カリウムを

使用した。シアン化カリウムは

毒物なので警告を記載した。

ISO規格は,EDTA2Na溶液の

調製方法を記載している。

6.2.9 シアン化カリ

ウム溶液(50 g/L)

(III)国際規格の規定

M 8240:2015

日本国内で使用されているため

追加した。

EDTA2Na溶液

EDTA2Na溶液

変更

6.3 試料はかりとり

6.4.1 試料溶液の調

変更

0.50 g又は1.0 gとした。

不溶解残さの融剤とし

て,炭酸ナトリウムを使

変更

JISでは,分解が容易な二硫酸

カリウムに変更した。

6.4.2 カルシウムの

分離

追加

ISOへの提案を検討する。

炭酸ナトリウム1〜2 g

変更

しゅう酸によるカルシウムの

分離操作を追加した。

二硫酸カリウム2 gに変更し

た。

マラカイトグリーン指示

薬及びカルセイン・チモ

ールフタレイン指示薬

削除

マラカイトグリーン指示薬を

削除した。

ISOへの提案を検討する。

JISでは,カルシウム含有率に従

って2段階とした。

ISOへの提案を検討する。

ISOへの提案を検討する。

6.4.3 滴定

JISは,JIS K 8001の調製方法を

引用した。

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16

M 8240:2015

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。

内容

6.6.2 酸化カルシウ

ム含有率の算出

(III)国際規格の規定

(IV)JISと国際規格との技術的差異の箇条

ごとの評価及びその内容

箇条番号

内容

7.2.11 カルシウム

標準液(Ca:1

7.3 試料はかりとり

箇条ごと

の評価

追加

(V)JISと国際規格との技術的差

異の理由及び今後の対策

技術的差異の内容

酸化物としての含有率の算出

方法を追加した。

国内で要求される場合があるた

め追加した。

カルシウム標準液

変更

ISO規格は,カルシウム標準液

の調製方法を記載している。

JISは,JIS K 8001の調製方法を

引用した。

変更

ISOへの提案を検討する。

7.4.3 測定溶液の調

ISO規格では,測定溶液

の調製方法を表で記載

変更

ISO法2.0 gでは,試料分解時

に不溶解物の発生があるので

JISでは1.00 gとした。

JISでは,分かりやすいように

2段階に分けて記載した。

7.6 検量線の作成

カルシウム含有率0.01 %

(質量分率)以上

変更

7.7.1 カルシウム含

有率の算出

追加

7.7.2 酸化カルシウ

ム含有率の算出

7.8 許容差

希釈した測定溶液から,

試料溶液への計算の記載

がない。

段階的に併行条件による

許容差を記載

変更

追加

ISOへの提案を検討する。

JISは,Ca最高濃度を0.1 %(質 ISOへの提案を検討する。

量分率)未満の場合は3 mg/L,

0.1 %(質量分率)以上の場合

は7.5 mg/Lに変更した。

JISでは,分かりやすく分取及 ISOへの提案を検討する。

び希釈をカルシウム含有率ご

とに記載した。

酸化物として表示できるよう

ISOへの提案を検討する。

に追加した。

室内及び室間再現許容差を記

ISOへの提案を検討する。

箇条番号

及び題名

6 しゅう

酸カルシ

ウム沈殿

分離エチ

レンジア

ミン四酢

酸二水素

二ナトリ

ウム滴定

法(続き)

7 原子吸

光分析法

国際規格

番号

(I)JISの規定

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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。

(I)JISの規定

箇条番号

及び題名

8 ICP発光

分光分析

内容

国際規格

番号

(III)国際規格の規定

(IV)JISと国際規格との技術的差異の箇条

ごとの評価及びその内容

箇条番号

内容

箇条ごと

の評価

追加

M 8240:2015

(V)JISと国際規格との技術的差

異の理由及び今後の対策

技術的差異の内容

日本国内で使用されているため

追加した。

JISと国際規格との対応の程度の全体評価:(ISO 6233:1983,ISO 7953:1985,MOD)

注記1 箇条ごとの評価欄の用語の意味は,次による。

− 削除……………… 国際規格の規定項目又は規定内容を削除している。

− 追加……………… 国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。

− 変更……………… 国際規格の規定内容を変更している。

注記2 JISと国際規格との対応の程度の全体評価欄の記号の意味は,次による。

− MOD…………… 国際規格を修正している。