1998/08/19, 1999/03/31, 2004/05/20, 2010/02/06
※ 下記の表を作るために使ったMS-Excelの作業ファイルが必要な時は、こちら
使用例1:尿素中の窒素含量は、尿素の欄の係数に100を乗じる(掛け算する)
使用例2:定量物質の(逆数)g を溶解して1リットルにすると、1,000ppm 溶液ができる。
たとえば、硫酸マグネシウム(7水物)の逆数は "6.1154" なので、
MgO-1,000ppm 溶液が必要なときは、6.1154g を水に溶かして1,000mlにすればよい。
調整時の注意:メスシリンダーは、測った後で別の容器に注いだ体積に対しての目盛りが振られている(出器)のに対して、メスフラスコは容器内での体積に対しての目盛りが振られています(入器)。
器具の内壁に残る水分の扱いが違うので、メスシリンダー内で溶解作業を行うと誤差が大きくなります。(この逆はありえないよね)
溶解には「内割り」と「外割り」があります。農薬など日常で一般的なのは「外割り」ですが、化学実験では使用例2の様な方法で行う「内割り」が一般的です。
内割にするには、所要量よりも少な目の水で溶かしてから、全体が所要量になるように水を追加します。
| 使用する資材 | 化学式(または略記号) | 式量 | 係数 | 逆数(1/係数) | ||
| (窒素) | (N) | 14.00674 | [ 1 ] | N | [ 1 ] | N |
| (アンモニウムイオン) | (NH4+) | 16.0207 | 0.87 | 1.14 | ||
| (硝酸イオン) | (NO32-) | 62.02 | 0.23 | 4.43 | ||
| 尿素 | CO(NH2)2 | 60.06 | 0.47 | 2.14 | ||
| 硫安(硫酸アンモニウム) | (NH4)2SO4 | 132.141 | 0.11 | 9.43 | ||
| ・[NH4+]としての係数=0.24 ・NH4+ の1,000ppm標準液は、3.663g を水で1リットルにする。 ・NH4-N の1,000ppm標準液は、4.717g を水で1リットルにする。 ・溶解度:41.35(0℃)、42.85(20℃)、48.47(80℃) | ||||||
| 硝安(硝酸アンモニウム) | NH4NO3 | 80.043 | 0.35 | N | 2.86 | N |
| ・[NH4+]としての係数=0.20, [NO32-]としての係数=0.77 ・NH4-N の1,000ppm標準液は、5.71g を水で1リットルにする。 (5.8g → 1015ppm、5.6g → 997.5ppm) ・溶解度:54.2(0℃)、65.5(20℃)、85.7(80℃) |
||||||
| 塩安(塩化アンモニウム) | NH4Cl | 53.491 | 0.26 | N | 3.82 | N |
| 酢酸アンモニウム | CH3COONH4 | 77.08 | 0.18 | 5.50 | ||
| 硝酸カルシウム四水物 (ノルウェー硝石) |
Ca(NO3)2・4H2O | 236.15 | 0.12 | 8.43 | ||
| 硝酸ナトリウム(チリ硝石) | NaNO3 | 84.99 | 0.16 | 6.07 | ||
| NO3-N の1,000ppm標準液は、6.07g を水で1リットルにする。 ・溶解度:41.9(0℃)、46.0(20℃)、62.3(95℃) |
||||||
| 亜硝酸ナトリウム | NaNO2 | 69.00 | 0.20 | N | 5.00 | N |
| NO2-N の1,000ppm標準液は、4.93g を水で1リットルにする。 ・使用直前に調整する |
||||||
| -- | -- | |||||
| 使用する資材 | 化学式 | 式量 | 係数 | 逆数(1/係数) | ||
| (リン) | (P) | 30.97 | [ 1 ] | 2.29 | [ 1 ] | 0.44 |
| (五酸化リン/五酸化二リン) | (P2O5) | 141.945 | 0.44 | [ 1 ] | 2.29 | [ 1 ] |
| (リン酸/オルトリン酸) | (H3PO4) | 97.945 | 0.32 | 1.45 | 3.16 | 0.69 |
| リン酸1カリウム | KH2PO4 | 136.09 | 0.23 | 0.52 | 4.39 | 1.92 |
| リン酸2カリウム | K2HPO4 | 174.18 | 0.18 | 0.41 | 5.62 | 2.45 |
| リン酸1アンモニウム | NH4H2PO4 | 115.03 | 0.27 | 0.61 | 3.71 | 1.64 |
| リン酸アンモニウム | (NH4)3PO4 | 132.056 | 0.23 | 0.54 | 4.26 | 1.85 |
| リン酸水素二アンモニウム | (NH4)2HPO4 | 149.087 | 0.21 | 0.48 | 4.81 | 2.08 |
| リン酸二水素アンモニウム | NH4H2PO4 | 115.026 | 0.27 | 0.62 | 3.71 | 1.61 |
| リン酸一カルシウム | CaH2PO4・H2O | 252.07 | 0.12 | 0.56 | 8.14 | 1.78 |
| リン酸二ナトリウム | Na2HPO4・12H2O | 358.14 | 0.09 | 0.396 | 11.56 | 2.52 |
| (P2O5)の1,000ppm標準液は、5.04g を水で1リットルにする。 ・溶解度(無水物換算):1.6(0℃)、7.7(20℃)、9.35(80℃) |
||||||
| 使用する資材 | 化学式 | 式量 | 係数 | 逆数(1/係数) | ||
| (カリウム) | (K) | 39.098 | [ 1 ] | 1.20 | [ 1 ] | 0.83 |
| カリ(酸化カリウム) | (K2O) | 94.196 | 0.42 | [ 1 ] | 2.41 | [ 1 ] |
| 硫酸カリウム | K2SO4 | 174.26 | 0.22 | 0.54 | 4.46 | 1.85 |
| 塩化カリ | KCl | 74.55 | 0.52 | 0.63 | 1.91 | 1.58 |
| 硝酸カリウム | KNO3 | 101.11 | 0.39 | 0.93 | 2.59 | 1.07 |
| K2O の1,000ppm標準液は、2.15g を水で1リットルにする。 ・溶解度:11.7(0℃)、24.0(20℃)、62.8(80℃) |
||||||
| 使用する資材 | 化学式 | 式量 | 係数 | 逆数(1/係数) | ||
| (金属カルシウム) | (Ca) | 40.078 | [ 1 ] | 1.40 | [ 1 ] | 0.71 |
| (酸化カルシウム) | (CaO) | 56.077 | 0.71 | [ 1 ] | 1.40 | [ 1 ] |
| 塩化カルシウム | CaCl2 | 110.98 | 0.36 | 0.50 | 2.77 | 1.98 |
| 硫酸カルシウム | CaSO4・2H2O | 172.17 | 0.23 | 0.33 | 4.30 | 3.07 |
| 硝酸カルシウム | Ca(NO3)2 | 164.088 | 0.24 | 0.34 | 4.09 | 2.93 |
| 硝酸カルシウム・四水物 (ノルウェー硝石) |
Ca(NO3)2・4H2O | 236.15 | 0.17 | 0.24 | 5.89 | 4.21 |
| CaO の1,000ppm標準液は、4.21g を水で1リットルにする。 ・溶解度: | ||||||
| 水酸化カルシウム | Ca(OH)2 | 74.093 | 0.54 | 0.76 | 1.85 | 1.32 |
| 炭酸カルシウム | CaCO3 | 100.087 | 0.40 | 0.56 | 2.50 | 1.78 |
| 硫酸カルシウム | CaSO4 | 136.142 | 0.29 | 0.41 | 3.40 | 2.43 |
| 石膏(硫酸カルシウム2水和物) | CaSO4・2H2O | 172.172 | 0.23 | 0.33 | 4.30 | 3.07 |
| カルシウムシアナミド(石灰窒素) | CaCN2 | 80.103 | 0.50 | 0.70 | 2.00 | 1.43 |
| 使用する資材 | 化学式 | 式量 | 係数 | 逆数(1/係数) | ||
| (金属マグネシウム) | (Mg) | 24.305 | [ 1 ] | 1.66 | [ 1 ] | 0.60 |
| (酸化マグネシウム) | (MgO) | 40.304 | 0.60 | [ 1 ] | 1.66 | [ 1 ] |
| 硫酸マグネシウム(7水物) | MgSO・7H2O | 246.476 | 0.10 | 0.16 | 10.14 | 6.12 |
| MgO の1,000ppm標準液は、6.16g を水で1リットルにする。 ・溶解度: | ||||||
| 塩化マグネシウム(6水物) | MgCl2・6H2O | 203.302 | 0.12 | 0.20 | 8.36 | 5.04 |
| 水酸化マグネシウム | Mg(OH)2 | 58.320 | 0.42 | 0.69 | 2.40 | 1.45 |
| 炭酸マグネシウム | MgCO3 | 84.312 | 0.29 | 0.48 | 3.47 | 2.09 |
| 硝酸マグネシウム | Mg(NO3)2・6H2O | 256.41 | 0.09 | 0.16 | 10.55 | 6.36 |
| MgO の1,000ppm標準液は、6.36g を水で1リットルにする。 ・溶解度: |
||||||
| 使用する資材 | 化学式 | 式量 | 係数 | 逆数(1/係数) | ||
| (鉄) | (Fe) | 55.847 | [ 1 ] | -- | [ 1 ] | -- |
| 硫酸鉄(U)/硫酸第一鉄 | FeSO4 | 151.911 | 0.37 | -- | 2.72 | -- |
| 硫酸鉄(U)7水物 | FeSO4・7H2O | 278.018 | 0.20 | -- | 4.98 | -- |
| 酸化鉄(U) | FeO | 71.846 | 0.78 | -- | 1.29 | -- |
| 二水酸化鉄(U) | Fe(OH)2 | 89.862 | 0.62 | -- | 1.61 | -- |
| 三酸化二鉄(V) | Fe2O3 | 159.692 | 0.70 | -- | 1.43 | -- |
| エデト酸鉄 | (Fe-EDTA) | 421.10 | 0.13 | -- | 7.54 | -- |
| クエン酸鉄 | FeC6H5O7 | 244.95 | 0.23 | -- | 4.39 | -- |
| 二リン酸三鉄(U) | Fe3(PO4)2 | 245.7822 | 0.68 | -- | 1.47 | -- |
| リン酸鉄(V) | FePO4 | 357.484 | 0.16 | -- | 6.40 | -- |
| 塩化鉄(U) | FeCl2・4H2O | 198.81 | 0.28 | -- | 3.56 | -- |
| Fe2+ の1,000ppm標準液は、3.56g を 1N-HCl 500ml に溶かした後、水で1リットルにする。 ・溶解度(無水物換算):33.2(0℃)、38.5(20℃) |
||||||
| 硝酸鉄(V) | Fe(No3)3・9H2O | 404.00 | 0.14 | -- | 7.23 | -- |
| Fe3+ の1,000ppm標準液は、7.23g を 1N-HCl 500ml に溶かした後、水で1リットルにする。 ・溶解度: |
||||||
| 使用する資材 | 化学式 | 式量 | 係数 | 逆数(1/係数) | ||
| (マンガン) | (Mn) | 54.93805 | [ 1 ] | Mn | [ 1 ] | Mn |
| 酸化マンガン | MnO | 70.937 | 0.77 | 1.29 | ||
| 硫酸マンガン | MnSO4 | 151.002 | 0.36 | 2.75 | ||
| 硫酸マンガン・4水物 | MnSO4・4H2O | 223.063 | 0.25 | 4.06 | ||
| 二酸化マンガン | MnO2 | 86.937 | 0.63 | 1.58 | ||
| 炭酸マンガン | MnCO3 | 114.947 | 0.48 | 2.09 | ||
| 硝酸マンガン | Mn(NO3)2 | 287.04 | 0.19 | 5.22 | ||
| Mn の1,000ppm標準液は、5.22g を水で1リットルにする。 ・溶解度: |
||||||
| 使用する資材 | 化学式 | 式量 | 係数 | 逆数(1/係数) | ||
| (ホウ素) | (B) | 10.811 | [ 1 ] | 3.22 | [ 1 ] | 0.31 |
| (無水ホウ酸) | B2O3 | 69.620 | 0.31 | [ 1 ] | 3.22 | [ 1 ] |
| ホウ酸 | H3BO3 | 61.833 | 0.17 | 0.56 | 5.72 | 1.78 |
| B の1,000ppm標準液は、5.72g を水で1リットルにする。 ・溶解度:2.7(0℃)、4.65(20℃) |
||||||
| ホウ砂(四ホウ酸ナトリウム十水物) | Na2B4O7・10H2O | 381.372 | 0.11 | 0.37 | 8.82 | 2.74 |
| 四ホウ酸ナトリウム(無水物) | Na2B4O7 | 201.219 | 0.21 | 0.69 | 4.65 | 1.45 |
| ※ 肥料取締法に基づく公定規格では、「ホウ素含量」の語を使っているが、「無水ホウ酸」としての値なので注意!(所要物質は B2O3) ※ 「ホウ砂四ホウ酸ナトリウム」は、「ホウ酸ナトリウム」と称されることもある。 | ||||||
| 使用する資材 | 化学式 | 式量 | 係数 | 逆数(1/係数) | ||
| (亜鉛) | (Zn) | 65.39 | [ 1 ] | Zn | [ 1 ] | Zn |
| 酸化亜鉛 | ZnO | 81.389 | 0.80 | 1.24 | ||
| 硫酸亜鉛 | ZnSO4・7H2O | 287.56 | 0.28 | 3.53 | ||
| 硝酸亜鉛 | Zn(NO3)2・6H2O | 297.47 | 0.97 | 1.03 | ||
| Zn の1,000ppm標準液は、4.55g を水で1リットルにする。 ・溶解度(無水物換算):48.3(0℃)、58.1(30℃) |
||||||
| 使用する資材 | 化学式 | 式量 | 係数 | 逆数(1/係数) | ||
| (銅) | (Cu) | 63.546 | [ 1 ] | Cu | [ 1 ] | Cu |
| 酸化銅 | CuO | 79.545 | 0.80 | 1.25 | ||
| 硫酸銅 | CuSO4 | 159.610 | 0.40 | 2.51 | ||
| 硫酸銅(五水物) | CuSO4・5H2O | 249.686 | 0.25 | 3.93 | ||
| 硝酸銅 | CuNO3 | 158.060 | 0.40 | 2.48 | ||
| 使用する資材 | 化学式 | 式量 | 係数 | 逆数(1/係数) | ||
| (モリブデン) | (Mo) | 95.94 | [ 1 ] | Zn | [ 1 ] | Zn |
| モリブデン酸アンモニウム(4水物) | (NH4)6Mo7O24・4H2O | 1235.860 | 0.54 | 1.84 | ||
| 使用する資材 | 化学式 | 式量 | 係数 | 逆数(1/係数) | ||
| (アルミニウム) | (Al) | 26.9815 | [ 1 ] | 1.89 | [ 1 ] | 0.53 |
| 酸化アルミニウム(礬土/ばんど) | (Al2O3) | 101.961 | 0.53 | [ 1 ] | 1.89 | [ 1 ] |
| 水酸化アルミニウム | Al(OH)3 | 78.004 | 0.35 | 0.65 | 2.89 | 1.53 |
| リン酸アルミニウム | Al2PO4 | 121.953 | 0.44 | 0.42 | 2.26 | 2.39 |
| 硫酸アルミニウムカリウム (焼きミョウバン) |
KAl(SO4)2・12H2O | 258.20 | 0.10 | 0.20 | 9.57 | 5.06 |
| 硫酸アルミニウムカリウム・12水 (カリウムミョウバン) |
KAl(SO4)2・12H2O | 474.38 | 0.06 | 0.11 | 17.58 | 9.31 |
| 硝酸アルミニウム・9水 | Al(NO3)3・9H2O | 375.13 | 0.07 | 0.14 | 13.90 | 7.36 |
| Al の1,000ppm標準液は、13.90g を水で1リットルにする。 ・溶解度: | ||||||
| ニッケル | Ni | 58.6934 | -- | -- | ||
| 硝酸ニッケル | Ni(NO3)2・6H2O | 290.81 | -- | -- | ||
| Ni の1,000ppm標準液は、4.95g を水で1リットルにする。 ・溶解度: | ||||||
| ナトリム | Na | 22.989768 | -- | -- | ||
| 塩素 | Cl | 35.4527 | -- | -- | ||
| 硫酸イオン | SO42- | 96.06 | -- | -- | ||
| 塩化ナトリウム | NaCl | 58.44 | -- | -- | ||
| Cl の1,000ppm標準液は、1.65g を水で1リットルにする。 ・溶解度:26.28(0℃)、19.0(20℃)、43.2(80℃) |
||||||
| 硫酸ナトリウム | Na2SO4・10H2O | 322.19 | -- | -- | ||
| SO4 の1,000ppm標準液は、3.35g を水で1リットルにする。 ・溶解度(無水物換算):4.5(0℃)、19.0(20℃)、43.2(80℃) |
||||||
| 【その他・試薬類】 | 化学式 | 式量 | 備考 | |||
| 水 | H2O | 18.015 | ||||
| 硝酸 | HNO3 | 63.013 |
・濃硝酸:70%、15.9mol、990g/リットル ・2N硝酸:11.8%、2mol、126g/リットル | |||
| 塩酸 | HCl | 36.45 |
・濃塩酸:37%、12.1mol、440g/リットル) ・12N塩酸:20%、6mol、219g/リットル ・ 2N塩酸:7.1%、2mol、73g/リットル | |||
| 硫酸 | H2SO4 | 98.080 |
・濃硫酸:96%、18mol、1762g/リットル ・12N硫酸:44%、6mol、588g/リットル ・ 2N硫酸:9.1%、1mol、98g/リットル | |||
| アンモニア | NH3 | 17.031 |
・濃アンモニア水:286%、14.5mol、252g/リットル ・2Nアンモニア水:3.5%、2mol、34g/リットル | |||
| (アンモニウム) | NH4 | 18.039 | ||||
| (水酸化アンモニウム) | NH4OH | 35.046 | ||||
| N/-- | P/ P2O5 | K/ K2O | Ca/ CaO | Mg/ MgO | S/ SO4 | |
| 元素(mg)->酸化物(mg) | -- | ×2.298 | ×1.205 | ×1.399 | ×1.658 | ×3.00 |
| 酸化物(mg)->元素(mg) | -- | ×0.437 | ×0.830 | ×0.715 | ×0.603 | ×0.333 |
| 元素(mg)->元素(me) | ÷14.0 | ÷10.3 | ÷39.1 | ÷20.0 | ÷12.2 | ÷16.0 |
| 酸化物(mg)->元素(me) | -- | ×0.0423 | ×0.0212 | ×0.0357 | ×0.0498 | ×0.0208 |
【上の表の使い方】
気体アンモニアの捕集は「上方置換で行う。捕集容器内部が満たされると下方の口から溢れ出るので、ガラス棒に濃塩酸を付けて近づけると、NH4Cl の白煙を生じる。
発生したアンモニアを水に吸収させる場合は、水上置換で行うが、容器内部の水面付近が飽和すると残りのアンモニア(気体)と水の接触を妨げるので、時々振盪してやらなければならない。
| 温度 | 水100g当り重量 | 水1g当り容積 |
| 0℃ | 87.5g | 1299ml |
| 10 | 67.9 | 910 |
| 15 | 60.0 | 802 |
| 20 | 52.6 | 710 |
| 30 | 40.3 | -- |
| 40 | 30.7 | -- |
【製法】
MnO2(二酸化マンガン/軟マンガン鉱)を KOH と共に空気中で熱すると K2MnO4(マンガン酸カリウム)が得られ、水に溶かして緑色の溶液として抽出する。
抽出した溶液を酸性にすると不均化反応によって KMnO4(過マンガン酸カリウム)になる。
3MnO42-+4H+ → 2MnO4-+MnO2+2H2O
・二酸化マンガンは、マンガン乾電池を分解して入手できる。
多くの製品は樹脂で密封した後、鉄製の外殻で覆れている。これらを外すと二酸化マンガンの粉末の他に、黒鉛製の電極棒と亜鉛製のジャケットが得られる。
二酸化マンガンの粉末には酸性の電解液が浸込ませてあるので水洗して使用する。
【性状】
黒紫色結晶。水溶液は濃赤紫色。
| 酸性溶液中では、 | MnO4- | + | 8H+ | + | 5e- | → | Mn2+ | + | 4H2O |
| +Z | +U | ||||||||
| アルカリ性溶液中では、 | MnO4- | + | 4H+ | + | 3e- | → | MnO2 | + | 2H2O |
| +Z | +W |
【計算例】
未知濃度の過酸化水素水 1ml を 20ml の希硫酸で希釈し、0.05mol/Lit. のKMnO4 を滴下したら気泡を発し、7ml 滴下した所で紫色が消失した。
・H2O2:x mol/Lit.(1リットル中にχ/1000mol の H2O2 を含む)
・KMnO4:0.05×7/1000mol を消費した
・0.05×7/1000:χ/1000 = 2:5 より、χ=0.875mol/Lit.
・H2O2 の比重:1.0、式量:34(1mol=34g) とすると、34/1000×0.875×100(%)=2.975%(w/w)
Al2(SO4)3・18H2O の、2%水溶液に調整して使用する。
混濁液 100ml に対して、0.2〜0.3ml(4〜5滴) を加え、希水酸化ナトリウム液で中和してろ過する。
【解離定数】
1段:2.9、 2段:4.34、 3段:5.66
【飽和溶液(水100g中)】
| 0℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | |
| (無水) | --- | --- | --- | 35.8 | 68.3 | 70.9 | --- | --- | 78.8 | --- | 84.0 |
| (16水) | 49.0 | 54.2 | 59.4 | 64.6 | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |