CNS 11305-2002 Steel-Methods for determination of lead content《钢─铅定量法》.pdf

1、 1 鋼鉛定量法 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 77.080 11305 G2248 經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 74 年 7 月 19 日 91 年 3 月 15 日 (共 7 頁 ) Steel Methods for determination of lead content 1. 適用範圍：本標準規定鋼中之鉛定量方法。 2. 一般事項：定量方法共同之一般事項，依 CNS 11012鋼鐵分析法通則之規定。 3. 定量方法之區分：鉛之定量方法，依下列方法中之一種。 (1) 硫化鉛沈澱分離鉬酸鉛重量法

2、：本方法適用於鉛含量 0.05 (m/m)以上 0.40(m/m)以下之試樣。其定量方法，依附錄 1 之規定。 (2) 鐵分離二苯基硫 月 宗 (Diphenylcarbazone)萃取吸收光度分析法：本方法適用於鉛含量 0.0002 (m/m)以上 0.010 (m/m)以下之試樣，其定量方法，依附錄 2 之規定。 2 CNS 11305, G 2248 附錄 1 硫化鉛沈澱分離鉬酸鉛重量法 Method for determination of lead content Lead molybdate gravimetric method after separation of lead a

3、s sulfide 1. 方法概要 ： 以氫氯酸分解試樣 ， 去除過剩之酸後 ， 以硫化氫使硫化鉛沈澱 ， 過 濾 後以硝酸分解沈澱物 。 加鉬酸銨使鉬酸鉛沈澱 ， 過濾之 。 將沈澱物灼熱後 ， 精 秤其質量。 2. 試藥 (1) 氫氯酸 (2) 氫氯酸 (1+1) (3) 硝酸 (4) 硝酸 (1+1) (5) 硫酸 (1+20) (6) 硫化氫飽和氫氯酸：劇烈通入硫化氫於氫氯酸 (1+99) 1 L 約 10 分鐘者。 (7) 鉛飽和硫酸：將 1800 mL 攪拌混合之情形，徐徐加硫酸 300 mL，趁熱加入酸鉛 1 g 於此溶液，攪拌混合後，放置 24 小時以。以濾紙（種 G 級）過濾

4、之。 (8) 氨 (9) 硫化氫：筒狀高壓氣體容器或硫化氫發生裝置得到者。 警告：硫化氫為無色，具種臭味（腐卵臭）之毒氣體，因此須在換氣機能良好之通風室使用之。 (10) 硫化鐵 ( )（硫化氫發生用） (11) 氯化銨 (12) 硝酸銨溶液 (50 g/L) (13) 鉬酸銨溶液 ： 溶解合鉬酸銨 (NH4)6Mo7O24 4H2O 10 g 於溫200 mL 後，以濾液（種 F 級）過濾之。 (14) 酒石酸 (15) 酸銨溶液 ： 以將常溫之酸銨飽和溶液稀釋成 2 倍 ， 加基紅溶液 依CNS 1501化試藥試驗法通則第 4.4 節（指示劑）之表 8（和滴定用）之規定 1、 2 滴，使用

5、酸或氨和之。此溶液每 1 L 加酸 30 mL。 (16) 酸銨洗滌液：以將酸銨溶液第 2.(15)節稀釋成 10 倍。 (17) 醇（ 95 或 99.5） 3. 裝置及器具：原則如。 (1) 硫化氫發生裝置：依硫化氫使用量多少， CNS 7315化分析用啟氏氣體發生器所規定之啟氏氣體發生器，選用當大小者，使用硫化鐵 ( )（第 2.(10)節）及氫氯酸 (1+1)，使發生硫化氫。 4. 試樣秤取量：依附錄 1 表 1 之規定秤取試樣。 3 CNS 11305, G 2248 附錄 1 表 1 試樣秤取量及氫氯酸 (1+1)使用量 鉛 含 量 (m/m) 試樣秤取量 g 氫氯酸 (1+1)使

6、用量 mL 0.05 以未滿 0.10 10.0 1000.10 以未滿 0.20 5.0 50 0.20 以 0.40 以 2.5 305. 操作 5.1 試樣溶液之調製：依列步驟之種。 (1) 以氫氯酸容易分解之試樣 (a) 秤取試樣移入燒杯 (500 mL)。 (b) 覆蓋錶玻璃，依附錄 1 表 1 之規定加氫氯酸 (1+1)，加熱分解之。繼續加熱鹽類開始析出後 ， 以洗滌錶玻璃面 ， 取錶玻璃 ， 再加熱使溶液儘可能變成不致於燒灼於燒杯底部而呈棕色之乾涸狀態 。 稍放冷後 ， 再 覆蓋錶玻璃 ， 加熱 400 mL 溶 解鹽類 ， 加氯化銨 10 g， 劇烈通入硫化氫 第2.(9)節

7、10 分鐘後 ， 以硫化氫飽和氫氯酸 第 2.(6)節 洗滌錶玻璃面，取錶玻璃，以濾紙（種 E 級）將所生成之沈澱物濾出，以硫化氫飽和氫氯酸第 2.(6)節洗滌數次。捨棄濾液及洗液。 (c) 將燒杯（ 300 mL）置於漏斗面，入熱硝酸 (1+1)10 mL 於 濾紙之沈澱物 ， 以將沈澱物溶解 ， 並以熱洗滌數次 。 將濾液及洗液合併 ， 加使液量為約 100 mL。 加酒石酸 2 g， 攪拌混合 將酒石酸溶解後 ， 以 氨 和 ，再加氨 5 mL 作為過剩量。 (2) 以氫氯酸分解困難之試樣 (a) 秤取試樣移入燒杯 (500 mL)，實施第 5.1(1)(b)節之操作。 (b) 將沈澱物

8、連濾紙起移入瓷坩堝 (15 mL) ， 乾燥後 ， 於 400 500加熱以將濾紙灰化，將殘渣移入燒杯 (100 mL)。加氫氯酸約 5 mL 將附著於瓷坩堝之殘渣加熱分解 ， 使用將溶液洗移原來之燒杯 (100 mL)。加 硝酸 10 mL， 加熱分解殘渣 ， 加約 20 mL。 以濾紙 （種 G 級 ） 過 濾溶液，以熱充分洗滌濾紙及不溶解殘渣 。 捨棄殘渣 。 將濾液及洗液收集於燒杯(300 mL)， 加熱濃縮使液量為約 10 mL， 加鉛飽和硫酸 第 2.(7)節 40 mL，繼續 加熱 使發 生硫 酸白 煙。 稍放 冷後 ，以 少量 硫酸 (1+20)洗滌 燒杯 內 壁後，再使發生硫

9、酸白煙。 (c) 放冷室溫後 ， 加使液量為約 40 mL， 加熱溶解鹽類 ， 放置使硫酸鉛沈澱物成熟 。 以濾紙 （種 G 級） 濾出沈澱物 ， 以鉛飽和硫酸 第 2.(7)節 充分洗滌後 ， 以硫酸 (1+20)洗滌數次 ， 最後以醇洗滌 1 次 。 捨棄濾液及洗液。 (d) 使用溫將 濾紙之沈 澱物洗移 原來之燒杯 (300 mL)，加酸銨溶 液第 2.(15)節 50 mL，加熱溶解硫酸鉛，以原來之濾紙過濾，以熱酸 4 CNS 11305, G 2248 銨洗滌液第 2.(16)節充分洗滌之。將濾液及洗液收集於燒杯 (300 mL)，加使液量為約 250 mL，捨棄殘渣。 5.2 沈澱

10、物之生成及過濾：將第 5.1(1)(c)節或第 5.1(2)(d)節所得之溶液加熱，開始煮沸時 ， 加鉬酸銨溶液 第 2.(13)節 10 mL， 煮沸數分鐘使鉬酸鉛沈澱物凝集。以少量濾紙漿與濾紙（種 F 級）將沈澱物過濾，使用前端套橡膠管之玻璃棒，將 附著於燒杯 內壁之沈澱 物擦落並移 濾紙， 以滴加氨 使成為稍鹼性之熱硝酸銨溶液充分洗滌之。捨棄濾液及洗液。 5.3 灰化及秤量 (1) 將第 5.2 節所得之沈澱物連濾紙起移入已知質量之瓷坩堝 (15 mL)， 徐徐加熱乾燥之。然後，逐漸提高溫度而將濾紙灰化。 (2) 以 600 650之範圍 ， 將坩堝加熱 ， 置於乾燥器放冷常溫後 ， 精

11、秤其質量。 (3) 反覆實施第 5.3(2)節之操作，使成為恆量。 6. 空白試驗：僅使用試藥，與試藥並行實施相同之操作。 7. 計算：依式算出試樣之鉛含量。 Pbm5644.0)mm(01g180g45 100 式， Pb：試樣之鉛含量 (m/m) m1：在第 5.3(3)節所得之鉬酸鉛質量 (g) m0：在第 6.節所得之鉬酸鉛質量 (g) m：試樣秤取量 (g) 8. 許可差：許可差 (1)，依附錄 1 表 2 之規定。 附錄 1 表 2 許可差 單位： (m/m) 鉛 含 量 同試驗室內再現許可差 不同試驗室間再現許可差 0.05 以 0.25 以 D 0.0288 (Pb) 0.00

12、42 D 0.0117 (Pb) 0.0089 註 (1)許可差計算式之 D，意 謂 D (n, 0.95)， 其值依 CNS 11771化分析及物理試驗許可差總則 之表 4。 n 之值 ， 同試驗室內再現許可差時 ， 為同試驗室內之分析次數 ， 不同試驗室間再現許可差時 ， 為參與分析之試驗室數 （ n2 時， D 2.8）。 再者， (Pb)為擬求許可差之試樣鉛含量 (m/m)。 參考：此許可差，係使用鉛含量 0.08 (m/m)以 0.22 (m/m)以之試樣，實施共同試驗而其結果求得者。 5 CNS 11305, G 2248 附錄 2 鐵分離苯基硫 萃取吸收光度分析法 Method

13、for determination of lead content Diphenylthiocarbazone benzene extraction spectrophotometirc method 1. 方法概要 ： 以氫氯酸 、 硝酸及過氯酸分解試樣 ， 使發生過氯酸白煙以去除氫氯酸及硝酸。 調節 氫氯酸 濃度 ，以 4-基 -2-戊酮 (4-Methyl-2-pentanone)將鐵等 萃取 分離後 ， 加酒石酸 、 亞硫酸鈉及氰化鈉將鎳等隱蔽 ， 加苯基硫 ， 以苯基硫 錯合物之形態將鉛萃取於苯，使用光度計，測定其吸光度。 2. 試藥 (1) 氫氯酸 (2) 氫氯酸 (7+5, 1+

14、1, 1+100) (3) 硝酸 (4) 過氯酸 (5) 氨 (6) 鐵：儘可能高純度之鐵，而不含鉛或鉛含量低且已知者。 (7) 亞硫酸鈉溶液 （飽和 ， 約 200 g/L） ： 溶 解和亞硫酸鈉於飽和 。 本溶液，每次使用時調製之。 (8) 洗滌液 ： 加亞硫酸鈉溶液 （飽和） 第 2.(7)節 5 mL 於氨 (1 100)100 mL 。 (9) 氰化鈉溶液 ： 溶解氰化鈉 20 g 於 100 mL 後 ， 移入分液漏斗 (200 mL)， 加 苯基硫 俗稱：狄西 (Dithizone)苯溶液第 2.(11)節 10 15 mL，搖盪混合之。靜置分離為兩層後，取出層之相使用。若機相呈

15、紅色時，將層之相移入另個分液漏斗 ， 將加苯基硫 溶液 第 2.(11)節 搖盪混合之操作，反覆實施機相不再呈紅色。 警告：氰化鈉具劇毒，故使用含氰化鈉之溶液時，須別意。 (10) 酒石酸溶液 (200 g/L) (11) 苯基硫 苯溶液 ： 溶解苯基硫 (C13H12N4S) 0.01 g 於苯 10 mL， 移入分液漏斗 (100 mL)，加洗滌液第 2.(8)節 50 mL，搖盪混合 1 分鐘。靜置分離為兩層後 ， 將層之相移入另個分液漏斗 (100 mL) ， 加氫 氯酸 (1+1)使稍呈酸性 。 加 苯 20 mL 搖 盪混合 1 分鐘 。 靜置分離為兩層後 ， 捨棄層之相，以苯將層

16、之機相稀釋成 100 mL，裝入褐色瓶儲存之。 苯基硫 不純時，依述步驟精製之。 溶解苯基硫 0.1 g 於苯 50 mL， 移入分液漏斗 (200 mL)， 加洗滌 液 第 2.(8)節 50 mL， 搖盪混 合 1 分鐘 。 靜置片刻 ， 分離為兩層後 ， 將層之相取出，加氫氯酸使稍呈酸性 。 以濾紙 （種 E 級 ） 將所沈澱之苯基硫 濾 出，以 洗滌後，置於乾燥器乾燥之。 (12) 苯 (13) 4-基 -2-戊酮另稱：基異酮 (Methyl isobutyl ketone, MIBK) (14) 鉛標準溶液 (10 g Pb/mL)： 溶解硝酸鉛 ( ) 0.1599 g 於 ， 加

17、硝酸約 10 mL 後， 6 CNS 11305, G 2248 使用將溶液洗移 1000 mL 之量瓶，加標線作為原液 (100 g Pb/mL)。每次使用時，使用將此原液正確稀釋成 10 倍作為鉛標準溶液。 3. 試樣秤取量： 0.500 g 4. 操作 警告：過氯酸之蒸氣，若氨、亞硝酸蒸氣或機物存在時，發生爆炸之危險。 4.1 試樣溶液之調製 (1) 秤取試樣移入錐形瓶 (300 mL)。 (2) 加氫氯酸 10 mL 及硝酸 3 mL，加熱分解之。加過氯酸 20 mL，繼續加熱使發生濃厚之過氯酸白煙，將鉻氧化成鉻酸。試樣之鉻含量為 10 (m/m)以時 ， 須再繼續加熱 ， 並以每次添

18、加 1 2 mL 之 方式加氫氯酸數次 ， 使 鉻之大部分以氧化氯化鉻之形態揮發。 (3) 放冷室溫後，加約 50 mL，搖動混合溶解鹽類。使用濾紙（種 F 級）過 濾溶液 (1)，以 氫氯酸 (1+100)洗 滌之。 捨棄 殘渣。 將濾 液及洗 液收 集於燒杯 (300 mL)。 註 (1)試樣之矽含量為未滿 1 (m/m)及 /或鎢含量為未滿 1 (m/m)時， 亦 可省略過濾操作。 (4) 加熱使發生過氯酸白煙 ， 放冷室溫後 ， 加氫氯酸 (7+5)約 30 mL 溶解鹽類。 4.2 鐵之分離 ： 使用氫氯酸 (7+5)約 30 mL 將第 4.1(4)節所得之溶液洗移分液漏斗(200

19、 mL)， 冷卻室溫 。 加 4-基 -2-戊酮 30 mL， 劇烈搖盪混合約 30 秒 鐘。靜置分離為兩層後，將層之相移入錐形瓶 (300 mL)。再加氫氯酸 (7+5) 5 mL 於 分液漏斗，搖盪混合約 30 秒鐘，靜置分離為兩層後，將層之相併入 原 先 之錐形 瓶， 捨棄 機相 。將錐 形瓶 加熱， 以使 相 所含 之 4-基 -2-酮大部分揮發後 ， 加硝酸 5 mL， 繼續加熱乾涸 。 放冷室溫後 ， 加氫氯 酸(1+1) 1 2 mL，加熱溶解鹽類，加 40 mL，冷卻室溫。 4.3 干擾元素之隱蔽 ： 加酒石酸溶液 2 mL， 亞硫酸鈉溶液 第 2.(7)節 10 mL 及氰化

20、鈉溶液 第 2.(9)節 10 mL 於第 4.2 節所得之溶液而搖動混合 ， 加熱 7080，放置 4 5 分鐘。 4.4 顯色 ：將第 4.3 節所得之溶液冷卻 20 25 ，加氨 10 mL 後 ，使用將其洗移分液漏斗 (200 mL)。正確加苯基硫 苯溶液第 2.(11)節 20 mL，劇烈搖盪混合 1 分鐘 。 靜置分離為兩層後 ， 捨棄層之相 (2)。 加洗滌液 第2.(8)節 50 mL 於分液漏斗 ， 搖盪混合約 30 秒鐘 ， 靜置分離為兩層後 ， 捨 棄層之相 (2)。 註 (2)此相含氰化鈉，故處理時須意。 4.5 吸光度之測定：使用乾濾紙（種 E 級）將第 4.4 節所

21、得之機相過濾，捨棄最初之濾液 ， 將後續之濾液部分取於光度計之吸收槽 (10 mm)， 以苯為參比液測定於波長 520 nm 附近之吸光度。 5. 空白試驗 ： 將 第 6.節檢量線製作所得之未添加鉛標準溶液之溶液吸光度 ， 作為空白試驗吸光度。 7 CNS 11305, G 2248 6. 檢量線之製作：準備 7 個錐形瓶 (300 mL)，各秤取鐵第 2.(6)節 0.500 g 加入其，然後分別正確加鉛標準溶液第 2.(14)節 0、 0.5、 1、 2、 3、 4、 5 mL（鉛量0 50 g）。 以 ， 依 第 4.1(2)節第 4.5 節之步驟 ， 與試樣並行實施相同之操作，製作吸

22、光度與作為鉛標準溶液加於顯色溶液的鉛量之檢量線 ， 將其平行移動使通過原點後，作為檢量線。 7. 計 算： 第 4.5 及 5 節所得之吸光度與第 6.節所製作之檢量線求鉛量 ， 依式算出試樣之鉛含量。 Pbm)mm(m201g45g45 100 式， Pb：試樣之鉛含量 (m/m) m1：試樣溶液之鉛檢測量 (g) m0：空白試驗溶液之鉛檢測量 (g) m2：鐵第 2.(6)節 0.500 g 所含之鉛量 (g) m：試樣秤取量 (g) 8. 許可差：許可差 (3)，依附錄 2 表 1 之規定。 附錄 2 表 1 許可差 單位： (m/m) 鉛 含 量 同試驗室內再現許可差 不同試驗室間再現

23、許可差 0.0002 以 0.010 以 D 0.0428 (Pb) 0.00008 D 0.1352 (Pb) 0.00008 註 (3)許可差計算式之 D，意 謂 D (n, 0.95)， 其值依 CNS 11771化分析及物理試驗許可差總則之表 4。 n 之值，同試驗室內再現許可差時，為同試驗室內之分析次數 ， 不同試驗室間再現許可差時 ， 為參與分析之試驗室數 （ n 2時， D 2.8）。 再者， (Pb)為擬求許可差之試樣鉛含量 (m/m)。 參考 ： 此許可差 ， 係使用鉛含量 0.0004 (m/m)以 0.007 (m/m)以之試樣 ， 實施共同試驗而其結果求得者。 引用標準： CNS 1501 化試藥試驗法通則 CNS 7315 化分析用啟氏氣體發生器 CNS 11012 鋼鐵分析法通則 CNS 11771 化分析及物理試驗許可差總則