CNS 11304-2002 Iron and steel-Methods for determination of nitrogen content《铁及钢─氮定量法》.pdf

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1、1 鐵及鋼氮定量法 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 11304 G2247 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36頁) Iron and steel Methods for determination of nitrogen content 1. 適用範圍：本標準規定鐵及鋼中之氮定量方法。 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。惟CNS 11012不適用於附錄1及附錄5。 3. 定量方法之區分：氮之定量方法，依下列方法中之

2、一種。 (1) 氨蒸餾分離胺磺酸(Sulfamic acid)滴定法(ISO 10702)：本方法適用於氮含量0.002%(m/m)以上0.50%(m/m)以下之試樣，其定量方法，依附錄1之規定。惟不適用於含氮化矽之試樣。 (2) 氨蒸餾分離雙（1-苯基-3-甲基-5-吡唑哢）Bis(1-phenyl-3-methyl-5-pyrazolone)以下簡稱雙吡唑哢(Bispyrazolone)吸收光度分析法：本方法適用於氮含量0.0005%(m/m)以上0.020%(m/m)以下之試樣，其定量方法，依附錄2之規定。惟不適用於含氮化矽之試樣。 (3) 氨蒸餾分離靛酚(Indophenol)藍吸收光

3、度分析法：本方法適用於氮含量0.0005%(m/m)以上0.050%(m/m)以下之試樣，其定量方法，依附錄3之規定。惟不適用於含氮化矽之試樣。 (4) 惰性氣體熔融熱導度法()：本方法適用於氮含量0.0009%(m/m)以上0.050%(m/m)以下之試樣，其定量方法，依附錄4之規定。 (5) 惰性氣體熔融熱導度法()(ISO/DIS 10720)：本方法適用於氮含量0.0008%(m/m)以上0.5%(m/m)以下之試樣，其定量方法，依附錄5之規定。 2 CNS 11304, G 2247 附錄 1 氨蒸餾分離胺磺酸滴定法（ ISO 10702） Steel and iron Determ

4、ination of nitrogen content Titrimetric method after distillation 1. 用範圍：本附錄 1 規定，依滴定法定量鐵及鋼所含氮之方法。 本方法用於氮含量 0.002%(m/m)以 0.50%(m/m)以之試樣。惟不用於含氮化矽之試樣。 2. 引用標準 ： 列標準 係 引用於本 國 際標準之 條 文，故 構 成國際標 準 規定之部分 。 在發行本標準時 ， 各標準之發行版標示皆正確 ， 惟國際標準總會修訂 ， 因 此 同意使用本國際標準之當事 ， 應設法參照最新版之標準 。 IEC 及 ISO 會分送最新國際標準目錄給其會員國。 IS

5、O 377-2： 1989 Selection and preparation of samples and test pieces of wrought steels Part 2： Samples for the determination of chemical com - position. ISO 385-1： 1984 Laboratory glassware Burettes Part 1： general requirements. ISO 648： 1977 Laboratory glassware One - mark pipettes. ISO 1042： 1983 La

6、boratory glassware One - mark volumetric flasks. ISO 3696： 1987 Water for analytical laboratory use Specification and test methods. ISO 5725： 1986 Precision of test methods Determination of repeatability and reproducibility for a standard test method by inter - laboratory tests. 3. 原理 ： 以氫氯酸分解試樣後以過氧

7、化氫氧化之 。 酸不溶解之殘渣 ， 在硫酸鉀與硫酸銅 ( )之 共 存 ， 以硫酸 實施 白煙處 理。 加氫氧 化鈉 於此溶 液使 成為鹼 性後 ，實施蒸氣蒸餾，以硼酸溶液吸收餾出液，而以胺磺酸滴定銨離子。 4. 試藥：若未別規定，分析時應使用分析用保證試藥及以 ISO 3696 所規定第 2 級精製之新調製者。 4.1 硫酸鉀。 4.2 合硫酸銅 ( )： CuSO4 5H2O。 4.3 氫氯酸（密度約 1.19g/mL）之稀釋液 1+1。 4.4 硫酸（密度約 1.84g/mL）。 4.5 硼酸溶液： 1g/L 溶液，溶解硼酸 (H3BO3)1g 於，加稀釋成 1L。 4.6 硼酸溶液：

8、5g/L 溶液，溶解硼酸 5g 於，加稀釋成 1L。 4.7 氫氧化鈉溶液 (500g/L)：溶解粒狀氫氧化鈉 500g 於，放冷後加稀釋成 1L。 4.8 過氧化氫： 300g/L 溶液。 4.9 胺磺酸標準溶液 A： 將 容量分析用原級標準試藥之胺磺酸 (HOSO2NH2)置於減壓硫酸乾燥器 ， 保 持 48 小時 ， 秤取其 3.466g， 溶解於 ， 使用將溶液洗移 1000mL 之量瓶，加標線。 3 CNS 11304, G 2247 本標準溶液 1mL，相當於氮質量 0.500mg。 4.10 胺磺酸標準溶液 B： 正確取胺磺酸標準溶液 A（第 4.9 節） 200.0mL，移 入

9、 1000mL之量瓶，加標線。 本標準溶液 1mL，相當於氮質量 0.100mg。 4.11 混合指示劑溶液：將 4 -胺偶氮苯 -2-羧酸 (4-Dimethylaminoazobenzene -2-carboxylic acid)（以簡稱基紅） (C15H15N3O2)0.125g 及亞藍 (methylene blue)(C16H18ClN3S nH2O, n=2,3 或 4)0.083g， 溶解於醇 (99.5 V/V%)100mL。 備考：試藥，皆使用氮化合物少之最級品。 5.裝置 5.1 容量分析用玻璃器具 ： 須使用符合 ISO 385-1、 ISO 648 或 ISO 1042

10、 之當者。 玻璃器具， 應準備專用 於氮定量者 ，在即將使 用時以鉻 酸鉀硫酸洗 液及充分洗淨。 5.2 蒸氣蒸餾裝置（參照附錄 1 附圖 A）：當之裝置形狀，如附錄 1 附圖 A.1及附圖 A.2 所示。 備考：蒸餾 裝置為新品 時，或未連 續使用時， 須在不通入 冷卻於蛇 管冷凝器(c)之情形，通入蒸氣 2 3 小時洗滌後使用之。 5.3 滴定管：具 0.02mL 刻度，容量 10mL 之滴定管。 6.取樣：依 ISO 377-2，或關鐵之當國內標準實施之。 7. 操作 ： 本操作 ， 須在具可將所氮化合物源逐出之換氣裝置之分析試驗室內實施之。 7.1 試樣秤取量：對應預估氮含量，將列試樣

11、秤取量精秤 1mg。 (a)氮含量為 0.002%(m/m)以未滿 0.015%(m/m)時之試樣秤取量：約 5.0g (b)氮含量為 0.015%(m/m)以未滿 0.03%(m/m)時之試樣秤取量：約 2.5g (c)氮含量為 0.03%(m/m)以 0.5%(m/m)以時之試樣秤取量：約 1.0g 7.2 空白試驗：空白試驗應準備 2 個，以第 7.4 節所規定之操作，與試樣並行，使用全部試藥之相同量實施。但分別秤取氮含量約 0.002%(m/m)之 低氮鋼 2.5g 及5.0g，以替試樣。 設對應秤取量 2.5g 之滴定量為 xmL，對 應 5.0g 之滴定量為 ymL。空白試驗值V2

12、，即為 (2x-y)mL。 須將空 白試 驗效 管制 ，使其 經常 可得到 低值 且良 好之 再現性 。每 次定 量 時實施兩 組空 白試驗 ，而 使用其 平均 值。若 為高 空白試 驗值 或兩個 值之 差大 時 ，則不予 採用 ，確認 玻璃 器具及 蒸 氣蒸餾 裝置 之清潔 度， 並確認 所使 用之 及各個試 藥之 品質後 ，須 採取必 要措 施使污 染源 降為最 低。 尤其是 過氧 化氫 之 選擇，須別意。 兩個空白試驗值之平均值 ， 以滴定液量計須為 1.3mL 以 ， 兩空白試驗值之差 ，以滴定液量計須為 0.2mL 以。分別相當於氮質量 0.13mg 及 0.02mg。 7.3 蒸氣

13、蒸餾裝置之準備 （參照附圖 A.1 或 A.2） ： 放入約 2L 於蒸氣發生器(a)， 漏斗 (f)加氫氧化鈉溶液 （第 4.7 節） 120mL 於蒸餾燒瓶 (b) ， 以少量 4 CNS 11304, G 2247 洗滌後將洗液放入蒸餾燒瓶 (b)。 開啟栓塞 1 與栓塞 3，關閉栓塞 2 而將蒸氣發生器 (a)之加熱使其沸騰，使蒸氣漏斗 (e)逸出。關閉栓塞 1，使蒸氣阱 (trap)(g)之排出管逸出約 1分鐘。 將內置硼酸溶液（第 4.6 節） 20mL 之錐形瓶 (300mL)放在蛇管冷凝器 (c)面，而將蛇管冷凝管前端浸在硼酸溶液 。 關閉栓塞 1，栓 塞 2 及栓塞 3， 將

14、蒸 氣送蒸餾燒瓶 (b)而實施蒸餾，經過蛇管冷凝器 (c)回收餾出液約 100mL。 將錐形瓶降低 ， 使蛇管冷凝器前端離開液面 ， 再回收餾液 10mL。 將蛇管冷凝管前端部洗滌。加混合指示劑溶液（第 4.11 節） 3 滴，以胺磺酸標準溶液 B（第 4.10 節）滴定。若滴定量大於第 7.2 節 所推荐之空白試驗值時，再採取餾出液 110mL 滴定之 。 若滴定量仍大於第 7.2 節所推荐之空白試驗值時 ,則調查污染原因並確認之，在排除污染原因之前不得實施分析。 將蒸氣發生器 (a)之熱源切斷，利用虹吸管將蒸餾燒瓶 (b)之溶液吸阱 (g)，開啟栓塞 3 排出之。 7.4 操作 7.4.1

15、 試樣之分解：將所秤取之試樣（第 7.1 節） 移入錐形瓶 (500mL)，加氫氯酸（第 4.3 節） 70mL，放置漏斗於燒瓶口，加熱目視反應已完成。小心加過氧化氫（第 4.8 節） 5mL 再加熱，以分解試樣。 以濾紙 (1)過濾溶液 ， 收集濾液於燒杯 (300mL)。 以洗滌錐形瓶 ， 而以前端套橡膠管之玻璃棒將附著於錐形瓶內壁之粒子擦落，以相同濾 紙過濾洗液。以儘 可能少量之 洗滌濾紙 ，將濾液及 洗液保存於 燒杯，作 為 試 樣溶液 S1。將洗滌之殘渣連濾紙移入原來之錐形瓶。 備考：生鐵及鑄鐵試樣，依試樣粒度會氮之偏析，故須使用 149 840m（相當於 20 100mesh）間之

16、粒度。 註 (1)不含微細氮化物之試樣時，亦可使用通常之濾紙（種 F 級），但氮化物之粒徑不明時，使用濾紙（種 G 級）為宜。已知如氮化硼之微細氮化物存在時，使用孔徑未滿 0.2 m 之膜濾器 (membrane filter)實施減壓過濾為宜。 7.4.2 不溶解殘渣之處理 ： 將殘渣連濾紙 （第 7.4.1 節） 移入原來之錐形瓶 (500mL)，加硫酸鉀（第 4.1 節） 10g，合硫酸銅 ( )（第 4.2 節） 1g 及硫酸（第 4.4 節） 20mL。 徐徐加熱使分蒸發後 ， 放置漏斗於燒瓶口 ， 以 335 350繼續加熱 60 分鐘以分解殘渣 。 放冷室溫後 ， 加 50mL

17、並煮沸 5 分鐘以去除氧化硫，放冷室溫。將此溶液作為試樣液 S2。 7.4.3 蒸氣蒸餾：開啟栓塞 2，漏斗 (f)加入氫氧化鈉溶液（第 4.7 節） 120mL於蒸餾燒 瓶 (b)，以 儘可能少 量 之洗落 之 。對應試 樣 之預估 氮 含 量 ，將附錄 1 表 1 所規定之硼酸溶液 （第 4.5 或 4.6 節） 量加入接受器之錐形瓶(300mL)。 5 CNS 11304, G 2247 附錄 1 表 1 所使用之硼酸溶液濃度及胺磺酸標準溶液種類 氮含量 %(m/m) 硼酸溶液之濃度 g/L 胺磺酸標準溶液之種類 0.002 以未滿 0.10 1（第 4.5 節） B(0.100mgN/

18、mL) （第 4.10 節） 0.10 以 0.50 以 5（第 4.6 節） A(0.500mgN/mL) （第 4.9 節） 放置接受器於蛇管冷凝器 (c)面 ， 使冷凝管前端浸入硼酸溶液 ， 漏斗 (f)加入試樣溶液 S1及 S2於蒸餾燒瓶 (b)，以儘可能少量之洗落之。 將栓塞 1，栓塞 2 及栓塞 3 關閉，送入蒸氣於蒸餾燒瓶 (b)以實施蒸餾，通入蛇管冷凝器而回收餾出液約 120 mL。 將接受器降低 ， 使蛇管冷凝器 (c)前端離開液面 ， 再回收餾出液 10mL。將 蛇管冷凝器 (c)前端洗滌。 將蒸 氣發 生器 (a)之 熱源切 斷， 利用虹 吸管 將蒸餾 燒瓶 (b)之溶

19、液吸 阱(g)，開啟栓塞 3 將其排出，以便將裝置供為次之分析用。 7.4.4 滴定：加混合指示劑溶液（第 4.11 節） 3 滴於錐形瓶之餾出液，對應試樣之氮含量使用胺磺酸標準溶液 A（第 4.9 節） 或胺磺酸標準溶液 B（第4.10 節）（參照表 1），滴定溶液變成紅紫色。 8. 結果之表示 8.1 計算方法：依式算出氮含量（質量百分率） WN。 m10)VC()VC(10010m)VC()VC(W221132211Ng180g180g45g180g61g180g180g180g45g180g61 式， C1：試樣溶液之滴定時所消耗之胺磺酸標準溶液氮相當量 (mg/mL) C2： 空白試

20、驗 （ 第 7.2 節） 之滴定時 所 消 耗 之胺磺酸標準溶 液 氮相當量 (mg/mL) V1：試樣溶液之滴定所消耗之胺磺酸標準溶液體積 (mL) V2：空白試驗（第 7.2 節）之滴定所消耗之胺磺酸標準溶液體積 (mL) m：試樣秤取量 (g) 8.2 許可差：本方法之國際共同試驗，係使用 8 個標準之含氮試樣，在 5 個國 家，10 所分析試驗室實施，各分析試驗室對各試樣實施氮含量之定量 3 次 (2)(3)。 供作試驗之試樣及所得結果，分別如附錄 1 參考 B 表 B.1 及表 B.2 所示。 所得之結果 ， 係使用 8 個標準之氮含量試樣之數據 ， 依 ISO 5725 之規定統計

21、處理。 所得之數據 ， 如附錄 1 表 2 之摘要 ， 氮含量與重現許可差 (r)及再現許可差 (R 及Rw)(4)之間，對數比例關係。如參考 C 之圖所示。 註 (2) 3 次定量之 2 次， 係 依 ISO 5725 所規定之重現測定條件 ， 即個分析者使用同裝置，以同條件及同檢量線，在最短時間內試驗。 (3)第 3 次之定量，係與註 (2)相同之分析者，以相同裝置使用重新製作之檢量線，在不同時間（不同期）試驗。 6 CNS 11304, G 2247 (4)第 1 所得之結果 ， 依 ISO 5725 所規定之步驟計算重現許可差 (r)及不同試驗室間再現許可差 (R)。 第 1 之第 1

22、 個結果與第 2 之結果 ， 計算同試驗室內再現許可差 (Rw)。 附錄 1 表 2 許可差 氮含量 %(m/m) 重現許可差 r 不同試驗室間再現許可差R 同試驗室內再現許可差 Rw0.0020 0.0002 0.0007 0.0005 0.0050 0.0004 0.0012 0.0008 0.0100 0.0006 0.0019 0.0012 0.0200 0.0009 0.0029 0.0017 0.0500 0.0016 0.0051 0.0029 0.100 0.0024 0.0078 0.0042 0.200 0.0035 0.0120 0.0060 0.500 0.0060 0

23、.0212 0.0099 9.分析報告書：須記載列訊。 (1)識別試樣，分析試驗室及分析期所需之切訊。 (2)引用本附錄 1。 (3)結果及其表示方式。 (4)定量時所得知之切該別提起之非尋常事。 (5)未規定於本附錄 1 之操作，或可能對結果影響之切任意操作。 7 CNS 11304, G 2247 附錄 1 附圖 A 蒸氣蒸餾裝置示例 附錄 1 附圖 A.1 蒸氣蒸餾裝置示例 a 蒸氣發生器，容積 2L b 蒸餾燒瓶 c 蛇管冷凝器 e 蒸氣發生器進口 f 漏 斗 g 阱 (trap) r 電阻加熱器 1,2,3 栓 塞 8 CNS 11304, G 2247 附錄 1 附圖 A.2 蒸氣

24、蒸餾裝置示例 a 蒸氣發生器，容積 2L b 蒸餾燒瓶 c 蛇管冷凝器 e 蒸氣發生器取口 f 漏 斗 g 阱 (trap) r 電阻加熱器 1,2,3 栓 塞 9 CNS 11304, G 2247 附錄 1 參考 B 關國際共同試驗之追加訊 附 錄 1 表 2， 係使用 7 個鋼試樣及個生鐵試樣 ， 在 5 個國家 ， 10 所分析試驗室 ，於 1989 年實施國際共同試驗，而其結果所得者。 共同試驗之結果，報告於 1990 年 3 發行之 ISO/TC17/SC1 料 N841。關其結果之數據，如附錄 1 參考 C 所示。 供作試驗之試樣及所得之結果，分別如附錄 1 參考 B 表 B.1

25、 及表 B.2 所示。 附錄 1 表 B.1 所使用之試樣 *)非驗證值 化 組 成 %(m/m) CRM 號碼（試樣） N C Si Mn Ni Cr Ti 其他ECRM 088-1（高純度鐵） 0.0009 0.002 0.002 0.02 ECRM 083-1（碳鋼） 0.0022 0.03 0.29 0.01 JSS 030-6（碳鋼） 0.0040 0.18 0.26 0.72 JSS 110-8（鑄造用生鐵） 0.0063 4.1 1.7 0.58 0.01 0.02 0.05 ECRM 057-1（碳鋼） 0.016 0.07 0.06 0.52 JSS 611-8（高速鋼） 0

26、.0548 0.86 0.37 0.30 0.13 4.0 Mo 4.9 W 6.3 V 1.9 Co 0.4無（耐熱鋼） (0.23)*) 0.2 0.1 1 11 21 0.01 無（耐熱鋼） (0.45)*) 0.5 0.1 9 4 21 0.01 10 CNS 11304, G 2247 附錄 1 表 B.2 國際共同試驗結果 氮含量分析值 %(m/m)CRM 號碼（試樣） 1,NW 2,NW 重現 許可差 r 不同試驗室間再現許可差R 同試驗室內再現許可差 RwECRM 088-1（高純度 鐵 ） 0.0011 0.0011 0.0002 0.0006 0.0004 ECRM 083

27、-1（碳鋼） 0.0023 0.0023 0.0002 0.0008 0.0008 JSS 030-6（碳鋼） 0.0038 0.0038 0.0004 0.0011 0.0005 JSS 110-8（ 鑄造用生 鐵 ） 0.0061 0.0060 0.0005 0.0012 0.0009 ECRM 057-1（碳鋼） 0.0161 0.0159 0.0003 0.0017 0.0010 JSS 611-8（高速鋼） 0.0531 0.0531 0.0019 0.0052 0.0022 無（耐熱鋼） 0.2351 0.2354 0.0059 0.0149 0.0086 無（耐熱鋼） 0.450

28、2 0.4495 0.0051 0.0218 0.0106 1,NW ：第 1 之總平均 2,NW ：兩之總平均 11 CNS 11304, G 2247 附錄 1 參考 C 許可差數據之圖示 附錄 1 參考 C 圖 C.1 氮含量 (NW )與重現許可差 (r)及再現許可差 (R 及 Rw)之對數比例關係 許可差% (m/m) 氮含量 %(m/m) log r 0.5793 log1,NW 2.0459 log Rw 0.5397 log2,NW 1.8422 log R 0.6204 log1,NW 1.4874 式，1,NW ：第 1 所得之氮含量總平均值 %(m/m) 2,NW ： 兩

29、所得之氮含量總平均值 %(m/m) 12 CNS 11304, G 2247 附錄 2 氨蒸餾分離雙（ 1-苯基 -3-基 -5-吡唑哢）吸收光度分析法 Method for determination of nitrogen content Bis (1-phenyl-3-methyl-5-pyrazolone) spectrophotometric method after distillation 1.方法概要 ： 以氫氯酸分解試樣 ， 濾出不溶解殘渣 ， 保存濾液 。 以硫酸及硫酸鉀將不溶解殘渣加熱分解後 ， 併入濾液 。 以氫氧化鈉使此溶液成為鹼性後 ， 實施蒸氣蒸餾， 使用吸 收所

30、餾出 之氨。加 檸檬酸， 磷酸氫 鈉及 p-苯硫醯氯 醯胺 鈉(p-Toluenesulfonchloramide sodium) 以簡稱氯胺 T(Chloramine T)後 ， 加 雙（ 1-苯基 -3-基 -5-吡唑哢） 以簡稱雙吡唑哢 (Bispyrazolone) ， 使生成顯色錯合物 ，使用光度計測定其吸光度。 2.試藥 (1) 註 (1)試藥，皆須使用空白試驗值低之最級品。 2.1 氫氯酸 (1+1) 2.2 濃縮硫酸 ： 取必要量之硫酸於燒杯 ， 加熱濃縮使發生白煙 20 30 分 鐘 後，放 冷室溫。此濃縮硫酸，每次使用時調製之。 2.3 氫氧化鈉溶液 (500g/L) 2.

31、4 硫酸鉀 2.5 緩衝 溶液 ：每 次使 用時 ，將 檸檬 酸溶 液 (21g/L)197mL 與磷酸 氫 鈉 溶 液(28g/L)20mL 混合使用之。本緩衝溶液之 pH 為 4.8。 2.6 氯胺 T 溶液 ： 溶解合氯胺 T(C7H7SO2NClNa 3H2O)5g 於 ， 加使液量為1000mL。 2.7 吡唑哢 溶液： 加於 2.5g 之 1- 苯基 -3- 基 -5- 吡唑 哢(1-Phenyl-3-methyl-5-pyrazolone)以 簡 稱吡唑 哢 (Pyrazolone) C6H5NN：C(CH3)CH2CO2.5g，加熱溶解之。冷卻室溫後，加使液量為 1000mL。

32、 2.8 雙吡唑哢溶液 ： 取雙吡唑哢 (C20H18N4O2)0.100g， 加碳酸鈉溶液 (26.5g/L)50mL，加熱溶解後，冷卻常溫，在即將使用時以稀釋成 2 倍。本溶液，每次使用時調製之。 2.9 氮標準溶液 (10 g N/mL)：將預先放置於 減壓硫酸乾 燥器乾燥 之氯化銨秤 取3.820g， 溶解於後 ， 使用將溶液洗移 1000mL 之量瓶 ， 加標線作為原液 (1mgN/mL)。每次使用時，以將此原液正確稀釋成 100 倍，作為氮標準 溶液。 3.裝置：原則依列規定 (2)。 註 (2)蒸餾裝 置為 新品時 ，或 未連續 使用 時，須 在不 通入冷 卻 於蛇管 冷凝 器

33、(c)之情形，通入蒸氣 2 3 小時洗滌後使用之。 (1) 蒸氣蒸餾裝置 ： 附 錄 2 圖 1 及附錄 2 圖 2 為蒸氣蒸餾裝置之當形狀示例 。裝置係 由 蒸氣發 生燒 瓶 (a)(3)，蒸餾燒 瓶 (b)，漏 斗 (e,f)，球 室 (d)及蛇管 冷凝器 (c)所組成 ， 並皆以硬質玻璃所製作 。 各部分皆為磨砂接頭連接 (h)並以彈簧或夾鉗固定。使用 100mL 之量瓶作為接受器。蒸氣發生燒瓶 (a)與蒸餾燒瓶 (b) 13 CNS 11304, G 2247 之間 ， 亦可連接阱 (trap)(g)。 在此阱 (g)底部之小管 ， 具備附彈簧夾之橡膠管。 註 (3)為了防止暴沸之發生

34、，在蒸氣發生燒瓶 (a)放入細片狀錫 5 10g。 附錄 2 圖 1 蒸氣蒸餾裝置示例 單位： mm 蒸餾燒瓶 容量 750mL b 蒸氣發生燒瓶容量 2L a 阱 容量 500mL g 彈簧夾 14 CNS 11304, G 2247 附錄 2 圖 2 蒸氣蒸餾裝置示例 單位： mm 蒸氣發生燒瓶 容量 1L a 餾燒瓶 容量 500mL b 4.試樣秤取量：依附錄 2 表 1 之規定。 附錄 2 表 1 試樣秤取量及氫氯酸添加量 氮 含 量 %(m/m) 試 樣 秤 取 量 g 氫氯酸 (1+1)添加量 mL 0.0005 以未滿 0.002 4.0 500.002 以 0.020 以 2

35、.0 30 5. 操作 (4) 註 (4)本操作須在大氣不含氮化合物之場所實施 ， 所使用之亦不得含氮化合物。 15 CNS 11304, G 2247 5.1 試樣溶液之調製 (1)秤取試樣 (5)移入燒杯 (300mL)或錐形瓶 (300mL)， 覆 蓋錶玻璃 ， 對應試樣秤取量 ， 依附錄 2 表 1 之規定加氫氯酸 (1+1)， 和緩加熱分解之 。 以洗滌錶玻璃面 ， 取錶玻璃 ， 以濾紙 （種 F 或 G 級） (6)過濾 ， 將濾液收集於燒杯300mL。 以 將燒杯 或錐 形瓶內 壁洗 滌，並 以前 端套橡 膠管 之玻璃 棒將 附 著於燒杯或燒瓶內壁之粒子擦落，以先前之濾紙過濾洗液

36、。以儘可能少量 之 洗滌濾紙 ， 洗液亦收集於燒杯 ， 加熱濃縮液量為約 30mL， 將溶液作為主液保存。 註 (5)生鐵及鑄鐵試樣 ， 會因試樣粒度而氮之偏析 ， 故須使用粒度 149 840 m（相當於 20 100mesh）者。 (6)不含微細氮化物之試樣時 ， 可使用濾紙 （種 F 級） ， 但氮化物之粒度不明時 ， 使用濾紙 （種 G 級） 為宜 。 若已知如氮化硼之微細氮化物存在時 ， 則使用孔徑未滿 0.2 m 之膜濾器 (membrane filter)而實施減壓過濾為宜。 (2) 將不溶解殘渣 (7)放入錐形瓶 (300mL )，加硫酸鉀 10g 及濃縮硫酸（第 2.2節）

37、20mL。緩慢加熱 (8)使分蒸發後，置漏斗於燒瓶加熱約 1 小時。放冷室溫後，逐次少量加 100mL，煮沸片刻以去除氧化硫。 註 (7)已 知 不 溶解殘渣不含氮時，可省略第 5.1(2)節及第 5.1(3)節之操作。 (8)為了防止暴沸之發生，可添加少量已先在氫氯酸 (1+1)煮沸過，然後在氫氧化鈉溶液 (500g/L)煮沸後 ， 以充分洗滌之多孔質陶瓷片 ， 再加熱亦可。 (3) 放冷室溫後，將溶液併入第 5.1(1)節所保存之主液。 5.2 蒸氣蒸餾裝置之準備：參照附錄 1 第 7.3 節之規定。 5.3 蒸氣蒸餾（參照附錄 2 圖 2） (1) 依附錄 2 表 2 之規定，加氫氧化鈉

38、溶液於蒸餾燒瓶 (b)，以磨砂接頭 (h)連接於球室 (d)並固定之。加 10mL 於接受器之 100mL 量瓶，將蛇管冷凝器 (c)之前端浸在其。 附錄 2 表 2 氫氧化鈉溶液添加量 試樣秤取量 g 無實施第 5.1(2)節之殘渣處理 氫氧化鈉溶液添加量 mL 120 4.0 無 60 110 2.0 無 50 16 CNS 11304, G 2247 (2) 漏 斗 (f)將第 5.1(3)節所 得之 溶 液 (9)移 入蒸餾 燒瓶 (b) ， 以 少量 將燒杯及漏斗 (f)內壁洗滌而將洗液加入蒸餾燒瓶 (b)。再加使蒸餾燒瓶內液 量為約 250mL。 註 (9)用註 (7)時，為第 5

39、.1(1)節所得之溶液。 (3) 蒸氣 發生 燒瓶 (a)送 蒸氣 而實 施 蒸氣 蒸餾 。接受 器 內 之 液 量 達 約90mL 時 ， 將接受器降低 ， 使蛇管冷凝器 (c)之前端離開液面 ， 再蒸餾片刻以將蛇管 冷凝 器 (c)之內 部洗滌 。將 蛇管冷 凝器 (c)之前 端 外部 洗 滌後，取出接受器。 5.4 顯色：加於內第 5.3(3)節所得餾出液之接受器（ 100mL 之量瓶）標線。對應試樣氮含量 ， 依附錄 2 表 3 所規定之分取量分取此溶液 ， 移 入 100mL 之量瓶 。 加使液量為約 50mL， 正確加緩衝溶液 （第 2.5 節） 5mL 以及正確 加氯胺 T 溶液

40、（第 2.6 節） 2mL，於 20 25正確靜置 5 分鐘。加雙吡唑哢溶液（第 2.8 節） 10mL，放置 5 分鐘 。然後加吡唑哢溶液（第 2.7 節） 10mL，放置6 10 分鐘後，加標線。 附錄 2 表 3 試樣溶液分取量 氮 含 量 %(m/m) 分 取 量 mL 0.0005 以未滿 0.005 50 0.005 以未滿 0.010 25 0.010 以 0.020 以 10 5.5 吸光度之測定：取第 5.4 節所得溶液之部分於光度計之吸收槽 (10mm)，以為參比液，測定於波長 540nm 附近之吸光度。 6. 空白試驗：僅使用試藥，與試樣並行實施相同之操作。 7. 檢量線

41、之製作 ： 準 備 7 個燒杯 (200mL)， 各加氫氯酸 (1+1)30mL， 然後分別正確加氮標準溶液（第 2.9 節） 0mL、 1mL、 2mL、 4mL、 6mL、 8mL、 10mL（含氮 0 100 g） 。 加氫氧化鈉溶液 55mL 於蒸餾燒瓶 (b)， 以磨砂接頭 (h)連接於球室 (d)並固定之 。 放入 10mL 於作為接受器之 100mL 量瓶 ， 將蛇管冷凝 器 (c)之前端浸入其。漏斗 (f)將述燒杯 (200mL)內溶液移入蒸餾燒瓶 (b)， 以少量洗滌燒杯及漏斗 (f)之內壁 ， 並將洗液放入蒸餾燒瓶 (b)內 。 然後加使蒸餾燒瓶 (b)內液量為約 250m

42、L。以 ， 依 第 5.3(3)節第 5.5 節之步驟 (10)與試樣並行操作 ， 製作吸光度與顯色溶液氮量之關係線，將其平行移動通過原點後，作為檢量線。 註 (10)但，設在第 5.4 節之溶液分取量為 50mL。 8.計算：第 5.5 及第 6 節所得之吸光度與第 7 節所製作之檢量線求氮量，依式算出試樣之氮含量。 17 CNS 11304, G 2247 100100BmmmN01g180g180g45g61 式， N：試樣之氮含量 %(m/m) m1：所分取試樣溶液之氮檢測量 (g) m0：所分取空白試驗溶液之氮檢測量 (g) m：試樣秤取量 (g) B：試樣溶液及空白試驗溶液之分取量

43、 (mL) 9.許可差：許可差 (11)，依附錄 2 表 4 之規定。 附錄 2 表 4 許可差 單位： %(m/m) 氮 含 量 同試驗室內再現許可差 不同試驗室間再現許可差0.0006 以未滿 0.020 D0.0254 (N)+0.00007 D0.0465 (N)+0.00019 註 (11)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， (N)為擬求許可差之試樣氮含量

44、 %(m/m)。 參考 ： 此許可差 ， 係使用氮含量 0.0005%(m/m)以未滿 0.02%(m/m)之試樣 ， 實 施共同試驗，而其結果求得者。 18 CNS 11304, G 2247 附錄 3 氨蒸餾分離靛酚藍吸收光度分析法 Method for determination of nitrogen content Indophenol blue spectrophotometric method after distillation 1.方法概要 ： 以氫氯酸分解試樣 ， 過濾不溶解殘渣 ， 保存濾液 。 以硫酸及硫酸鉀將不溶解殘渣加熱分解後 ， 併入濾液 。 以氫氧化鈉使此溶液為

45、鹼性後 ， 實施蒸氣蒸餾 ，以稀硫酸 吸收所餾 出之氨。 加酚次 氯酸鈉及 氰亞硝 醯鐵 ( ) 酸鈉 Sodium pentacyanonitrocylferrate( )另稱 ： 亞硝醯鐵氰化鈉 (Sodium nitroferricyanide)，使生成藍色錯合物，使用光度計，測定其吸光度。 2.試藥 (1) 註 (1)試藥，皆須使用空白試驗值低之最級品。 2.1 氫氯酸 (1+1) 2.2 濃縮硫酸 ： 取必要量之硫酸於燒杯 ， 加熱濃縮使發生白煙 20 30 分鐘後 ， 放冷室溫。此濃縮硫酸，每次使用時調製之。 2.3 硫酸 ： 將硫酸 30mL 逐次少量加於約 700mL ， 冷卻

46、後加稀釋成 1000mL，以再將其 40mL 稀釋成 1000mL。 2.4 氫氧化鈉溶液 (8g/L， 500g/L) 2.5 硫酸鉀 2.6 磷酸氫鈉溶液 ： 溶解合磷酸氫鈉 36g 於 ， 加使液量為 1000mL。 2.7 氰亞硝醯 鐵 ( ) 酸 鈉溶液： 溶解 合氰亞 硝醯鐵 ( ) 酸鈉Na2Fe(CN)5NO 2H2O10g 於 ， 加使液量為 1000mL。 每次使用時 ， 以 將此溶液 25mL 稀釋成 1000mL。 2.8 次氯酸鈉溶液 ： 加稀釋使次氯酸鈉之效氯含量為約 0.3%(m/m)。 本溶液應在 10以之溫度儲存 3 以，再使用為宜。 2.9 酚鈉溶液：加 8

47、0mL 於氫氧化鈉溶液 (250g/L)10mL ，攪拌混合後，邊將溶液冷卻邊加酚 5g 溶解之 ， 加使液量為 100mL。 本溶液 ， 每次使用時調製之。 2.10 氮標準溶液 (10 gN/mL)，將預先放置於減壓 硫酸乾燥器 乾燥之氯 化銨秤取3.820g， 溶解於後 ， 使用將溶液移 1000mL 之量瓶 ， 加標線作為 原液 (1mgN/mL)。 每次使 用時 ， 以將此原液正確稀釋成 100 倍 ， 作為氮標準溶液。 2.11 基紅溶液：依 CNS 1501化試藥試驗法通則第 4.4 節（指示劑）表 8之規定。 3.裝置：原則依列規定 (2)。 註 (2)蒸餾裝置為新品時 ， 或未連續使用時 ， 須在不通入冷卻於蛇管冷凝器 (c)之情形，通入蒸氣 2 3 小時洗滌後使用之。 3.1 蒸氣蒸餾裝置：其當之形狀，如附錄 2 圖 1 及附錄 2 圖 2 所示。裝置係由蒸氣發生燒瓶 (a)(3)， 蒸餾燒瓶 (b)，漏 斗 (e,f)，球 室 (d)及蛇管冷凝器 (c)所組成 ， 19 CNS 11304, G 2247 並皆 以硬質玻璃 所製作。各 部分皆為磨 砂接頭 (h)連接並以彈 簧或夾鉗固 定。使用 100mL 之量瓶作為接受器 。 蒸氣發生燒瓶 (a)與蒸餾燒瓶之間 ， 亦可連接 阱(trap)(g)。在此阱 (g)底部之小管，具備附彈簧夾之橡膠管。 註 (