ガラスに含まれる金属の分析
ガラス標準物質及び着色ガラス中金属分析 |
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ガラスは窓等の建材、食器や飲料品・食品の容器あるいは眼鏡やカメラ等の光学製品といったものに使用されている身近で日常生活に欠かせない材料の一つです。
このように、広範に利用されているため、利用目的によってガラスに対する品質要求も大きく変わってきます。例えばカメラや光ファイバー等といった光学製品と飲料品用容器では、ガラス中の不純物の許容量や機能向上のために添加する物質も全然違います。
また、最近ではカレット※１を高比率で再利用したガラス瓶に対しエコマーク※２の認定基準が制定されるなど、本来の機能だけではなくリサイクルの観点からもガラスの品質に対する要求が出てきています。特に着色ガラスについては、色によってリサイクル困難なケースがあり、その多くは埋め立て処分されているのが現状であり、着色に使用する金属の種類及び含有量を知る事は重要です。
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| 色 |
使用する金属 |
色 |
使用する金属 |
| 紫 |
Mn+Cu、Co |
赤紫 |
Nd、Mn |
| 青 |
Co、Cu |
黄 |
Ag、Ni、Cr、Cd |
| 緑 |
Cr、Fe、Cu |
茶 |
Fe+S |
| 赤 |
Au、Cu、Co、Se+Cd |
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こういった事より、ガラス原料や製品に含まれる微量不純物や微量有害物質の量を知る事は、従来にも増して重要となってきます。
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| ※１：カレット |
： |
廃ガラスをガラス原料に再生処理（分別、異物除去など）したもの（エコマークホームページより） |
| ※２：エコマーク |
： |
（財）日本環境協会が、資源の消費、地球温暖化物質の排出、廃棄物の発生、処理処分などリサイクルだけでなく、生産から廃棄まで、商品の一生を通したあらゆる環境負荷を考慮してつくった認定基準に基づき認定した製品に付す印でグリーン購入の目安になる（ガラスびんリサイクル促進協議会「リサイクル通信」2004.1.26より抜粋）。 |
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（株）ニッテクリサーチでは、光学用ガラスから日用ガラス製品までの多くの測定実績があり、本レポートではその一例としてガラス標準物質、理化学用ガラス及び色ガラス製品等の分析例を紹介します。
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誘導結合プラズマ発光分光分析装置（セイコーインスツルメンツ社製ICP/OES SPS5000）
誘導結合プラズマ質量分析装置（セイコーインスツルメンツ社製ICP/MS SPQ9000）
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分析試料：BCR−６６４（ヨーロッパ)及びNIST-614（アメリカ）
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BCR-664
※BCR：Community Bureau of Reference |
NIST-614
※NIST：National Institute of Standards & Technology |
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| ガラス標準物質分析結果 |
（単位：mg／kg） |
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BCR-664 |
NIST-614 |
| 測定値 |
認証値 |
測定値 |
認証値 |
| Ａｓ |
5.6 |
5.9±0.４ |
− |
− |
| Ｂａ |
28.9 |
29.1±0.7 |
− |
− |
| Ｃｄ |
6.1 |
5.7±0.４ |
0.55 |
（0.55） |
| Ｃｏ |
2.92 |
2.77±0.21 |
0.75 |
（0.73±0.02） |
| Ｃｒ |
2.62 |
2.65±0.13 |
− |
− |
| Ｐｂ |
50.6 |
53.1±2.6 |
2.29 |
2.32±0.04 |
| Ｓｂ |
24.1 |
24.3±1.0 |
0.98 |
（1.06） |
| Ｓｅ |
8.1 |
8.6±0.5 |
− |
− |
| Ｃｕ |
|
− |
1.41 |
1.37±0.07 |
| Ｇａ |
|
− |
1.2 |
（1.3） |
| Ｆｅ |
|
− |
12.4 |
（13.3±1） |
| Ｎｉ |
|
− |
0.97 |
（0.95） |
| Ｒｂ |
|
− |
0.850 |
0.855±0.005 |
| Ｓｃ |
|
− |
0.62 |
（0.59±0.04） |
| Ｓｒ |
|
− |
45.7 |
45.8±0.1 |
| Th |
|
− |
0.744 |
0.748±0.006 |
| Ｔｉ |
|
− |
3.1 |
（3.1±0.3） |
| Ｕ |
|
− |
0.822 |
0.823±0.002 |
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| ※認証値欄の括弧付数値は参考値を示します。 |
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分析試料： 市販されているガラス製品を粉砕したもの
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| 着色ガラス分析結果 |
（単位：mg／kg） |
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赤 |
青１ |
青２ |
緑１ |
緑２ |
紫 |
琥珀１ |
琥珀2 |
茶 |
透明 |
| Mn |
18 |
65 |
22 |
110 |
43 |
3600 |
43 |
36 |
86 |
16 |
| Cu |
6.7 |
20 |
1900 |
7.2 |
220 |
4.2 |
2.7 |
4.7 |
36 |
2.0 |
| Co |
0.9 |
370 |
240 |
4.2 |
0.5 |
1.0 |
0.7 |
2.5 |
6.3 |
1.1 |
| Cr |
3.1 |
62 |
9.8 |
1100 |
250 |
100 |
1.9 |
110 |
170 |
4.6 |
| Fe |
575 |
510 |
300 |
1600 |
270 |
360 |
670 |
1000 |
1800 |
220 |
| Ni |
0.6 |
3.6 |
210 |
10 |
23 |
28 |
0.5 |
3.3 |
10 |
1.5 |
| Cd |
2800 |
0.5 |
0.9 |
0.8 |
9.0 |
7.5 |
0.7 |
0.2 |
0.3 |
0.3 |
| Se |
2600 |
3.2 |
8.7 |
7.6 |
13 |
5.0 |
＜2.0 |
＜2.0 |
＜2.0 |
3.6 |
| As |
20 |
4.2 |
8.0 |
6.7 |
4200 |
4800 |
17 |
2.3 |
2.0 |
2.6 |
| Sb |
27 |
25 |
3.8 |
10 |
35 |
46 |
＜1.0 |
3.3 |
4.3 |
3.1 |
| Sr |
7.4 |
85 |
64 |
66 |
13 |
13 |
20 |
97 |
90 |
62 |
| Pb |
36 |
120 |
63 |
69 |
110 |
66 |
5.1 |
54 |
28 |
58 |
| Zn |
25000 |
160 |
35 |
30 |
26 |
8200 |
32 |
25 |
16 |
9.8 |
| Ba |
36 |
140 |
160 |
28 |
79 |
55 |
145 |
210 |
55 |
63 |
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