CNS 14641-2002 Methods of test for silica in highly purified water《超纯水中二氧化硅之试验法》.pdf

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1、1 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 71.040.40 K61081 14641 經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 91年5月16日 年 月 日 (共6頁) 超純水中二氧化矽之試驗法 Methods for test of silica in highly purified water 1.適用範圍：本標準規定超純水中二氧化矽之定量方法。 備考：本方法，亦適用於超純水以外之高度精製水中所含之二氧化矽。 2.共同事項 (1)通則：化學分析共同之一般事項，依CNS 9179化學分析法通則之規定。 (2)吸收光度分析法：吸收

2、光度分析法共同之一般事項，依CNS 6494吸收光度分析法通則之規定。 (3)電熱式原氶吸收光譜分析法：電熱式原子吸收光譜分析法共同之一般事項，依CNS 11209原子吸收光譜分析法通則之規定。 (4)用語釋義：本標準所用之主要用語定義，依CNS 12586分析化學用語(基礎部門)之規定。 (5)定量範圍：吸收光度分析法之定量範圍，以最終溶液中之質量(g)表示，電熱式原子吸收光譜分析法之定量範圍，以最終溶液中之濃度(g/L)表示。 (6)重現分析精密度：重現分析精密度，在各個試驗方法之定量範圍內，以重現試驗求得之變異係數(%)表示之(1)。 註(1)變異係數= 100x式中，：標準差 x：平均

3、值 (7)水：使用CNS 3699化學分析用精製水所規定之A1A3精製水，惟在各項目中另有規定時，依其規定。 (8)試藥：有關試藥之共同事項如下。 (a)試藥，若有相當之中國國家標準時，應使用該試藥之最上級或適合於用途者，若無相當之中國國家標準時，應使用對試驗無妨礙者。 (b)試藥類之溶液濃度，通常以g/L(化合物時，使用其無水物之質量)或mol/L或m mol/L表示。惟標準液濃度，以mg/L，g/mL或ng/mL表示。 (c)試藥類溶液名稱之後，括弧內所示之濃度，標準液以外，皆意謂大概之濃度。例如，抗壞血酸溶液(100g/L)，表示約為100 g/L之L(+)抗壞血酸溶液。 (d)液態試藥

4、濃度,以與水之混合比試藥(a+b)表示之。此表示法，意謂將試藥a mL與水b mL混合，依CNS 9179之規定，使用於硝酸，硫酸等。惟將此等試藥不予稀釋而直接使用時，僅以其試藥名稱表示。 (e)至於試藥類及廢液等之處理，應依有關法令規則等，並充分注意。 2 CNS 14641, K 61081 (9)玻璃器具類 ： 原則 ， 選 用 CNS 7300 7322 所規定之化分析用玻璃器具及 CNS 8862 8867 所規定之化分析用玻璃體積計。 再者，使用於乾燥之乾燥劑，原則為矽膠 (2)。 註 (2)：使用 CNS 6727包裝用矽膠乾燥劑所規定之包裝用矽膠乾燥劑 A 型 1種。 (10)

5、檢量線 (吸收光度分析法，電熱式原子吸收光譜分析法 )：製作檢量線時，將試驗方法所示之定量範圍分為 4 6 階 段 ， 然 後量取可與此情形致之標準液量。製作定量範圍內之檢量線。 於電熱式原子吸收光譜分析法，在試驗時，使用新製作之檢量線，對於多數試樣連續實施試驗時，則在試驗過程，當，使用標準液確認指示值。 於吸收光度分析法，可使用預先製作之檢量線。 (11)試驗環境 ： 本試驗 ， 宜在室內清淨度等級 3 級以之環境 (1m3空氣所含粒子之粒徑在 0.1 0.5 m之範圍，內且 0.1， 0.2， 0.3 及 0.5 m之 粒子顆數分別為103， 236， 101 及 35 以 )(例如，無塵

6、室內 )實施。 (12)結果之表示：試驗方法種以時，應加註試驗方法。 備考 ： 試樣之採取及試驗之任何操作 ， 均須付出最大意力 ， 以避免污染試樣。亦須意所使用器具之材質或形狀及洗滌方法。 尤其須意避免來分析者之污染。宜使用無塵室用手套等。 3.試樣採取 (1)試樣容器：使用聚烯製，聚烯製，聚苯烯製等之氣密容器。 (2)試樣容器之洗滌 (a)以 A1 分析用將試樣充分洗滌。 (b)將試樣容器容量之約41量 A1 分析用 ， 放入試樣容器 ， 加栓塞後激烈搖盪混合約 30 秒鐘，以實施洗滌。反覆實施此操作 5 次。 (c)裝滿 A3 分析用 (或與待測之同等品質之 )，密栓放置 16 小時後，

7、將捨棄。 (d)裝滿與 (c)相同之，密栓放置採取試樣。 (3)採取操作 (a)以待測之，將精製裝置出口或主管路之試樣採取閥 (3)前端充分洗滌後，裝設預先以 A1 分析用充分洗滌之試樣導管 (軟質合成樹脂製者 )(4)。 (b)將試樣容器之捨棄，以待測之實施第 3.(2)(b)節之操作。 (c)使試樣導管前端接觸試樣容器底部，而使試樣流出試樣容器容量之約 5 倍量後，取出試樣導管，以試樣充分洗滌栓塞後，密栓之。 註 (3)：試樣採取閥，應使用不銹鋼製，其他耐蝕性材料者。 (4)：試樣導管 之距離長時 ，放出 試樣採取閥 與試樣導管 間之滯留完全被取後，繼續放出約 5 分鐘。若為主管路時，則直

8、以約 1L/min試樣採取閥流出為宜。 3 CNS 14641, K 61081 4.試驗方法 ： 氧化矽之定量 ， 用鉬藍萃取吸收光度分析法或電熱式原子吸收光譜分析法。 4.1 鉬藍萃取吸收光度分析法 ： 以 L(+) 抗壞血酸 ， 將離子態氧化矽與鉬酸銨反應所生成之異性聚化合物還原成為鉬藍，將其萃取於 1-醇，測定機層之吸光度，以定量氧化矽。 定量範圍： SiO20.5 10 g 重現分析精密度：以變異係數表示，為 5 20%。 (1)試藥：使用列者，儲存於聚烯瓶。 (a)： A3 分析用 ，或精 製成同等 品質之 (使用屬 製蒸餾裝 置蒸餾 為宜 )。本試驗所使用試藥之調製及操作時，使用

9、之。 (b)硫酸 (2.5mog108/L)-鉬酸 銨 (188g/L)混 合溶液： 量取約 300mL， 將其冷 却並攪拌混合之情形，緩慢加入 CNS 2008硫酸 (試藥 ) 所規定之硫酸140mL。然後，將 CNS 1555化試藥 (合鉬酸銨 )所規定合鉬酸銨 200g 溶解於約 500mL 之溶液加入，冷却室溫後，使用洗移 1000mL 之量瓶，加標線。 (c)硫酸 (2+1)： 以容積比取 1 份於燒杯 ， 將其冷却並攪拌混合之情形，緩慢加入 2 份 CNS 2008 所規定之硫酸。 (d)抗壞血酸溶液 (100g/L)：將 CNS 1577 L(+)抗壞血酸 (試藥 )所規定之(L

10、(+)抗壞血酸 10g 溶解於並使成 100 mL。 儲存於 10以之暗處 ， 不可使用著色之溶液。 (e)硫酸鈉： CNS 1986化試藥 (無硫酸鈉 )所規定者。 (f)1-醇： CNS 1611化試藥 (1-醇 )所規定者。 (g)氧化 矽標準液 (1mg SiO2/mL)：以瑪瑙 硑缽，將砂 狀石英 (5)(99.9%以 )研 碎，於 700 800加熱 1 小時後 ， 置於乾燥器放冷 。 秤取其 0.500g，移入鉑坩堝 ， 加 CNS 12983容量分析用標準試藥 所規定之碳酸鈉 4g，充分混合後 ， 加熱熔融約 40 分鐘 。 放冷後 ， 以溶解熔融生成物 ， 使用將溶液洗移 5

11、00mL 之量瓶，加標線。 (h)氧化 矽標準液 (50 g S i O2/mL)：量取 氧化矽 標準液 (1mg SiO2/mL) 25mL，移入 500mL 之量瓶，加標線。使用時調製之。 (i)氧化矽標準液 (1 g S i O2/mL)：量取氧化矽標準液 (50 g S i O2/mL) 10mL，移入 500mL 之量瓶，加標線。使用時調製之。 註 (5)： 亦可使用粒狀矽 (99.9%以 )以替石英 。 此 時 ， 操作如 。 以 105將粒狀矽加熱約 1 小時 ， 置於乾燥器放冷 。 秤取其 0.234g，移入鉑坩堝 ， 以 ， 與石英之場合相同 ， 加 CNS 12983 所規

12、定之碳酸鈉 (容量分析用標準試藥 )4g 熔融之。 (2)器具及裝置 (a)分液漏斗： 300 mL，合成樹脂製者。 (b)光度計：分光光度計或光電光度計。 4 CNS 14641, K 61081 (3)操作 (a)量取試様 200mL(以 SiO2計含 0.5 10 g) ，移入分液漏斗。 (b)加硫 酸 (2.5mog108/L)-鉬酸 銨 (188g/L)混 合溶液 4mL， 搖 動混合 後， 將液溫保持於約 25，放置 20 分鐘。 (c)加硫酸 (2+1)25mL 搖動混合後 ， 立即加抗壞血酸溶液 (100g/L)2mL， 搖動混合 (6)，放置 10 分鐘。 (d)加 1-醇

13、25mL，搖盪混合約 2 分鐘，以萃取鉬藍。 (e)靜置後，將 1-醇層移入共栓塞試管，加硫酸鈉脫之。 (f)將其移入吸收槽 (光徑 20mm)(7)，以 1-醇為參比液，測定波長 800nm附近之吸光度。 (g)求得依述操作所加硫酸 (2.5mog108/L)-鉬酸銨 (188g/L)混合溶液 之空白試驗值，以修正測定試樣所得之吸光度。 分別加 200mL 於分液漏斗 (A)及 (B)，將硫酸 (2.5mog108/L)-鉬酸銨 (188g/L)混合溶液 4mL 加於 (A)， 8mL 加於 (B)，搖動混合之。將液溫保持於約 25，放 置 20 分鐘 。 然後實施 (c) (f)之 操 作

14、，測 得 (A)及 (B)之吸光度 a 及 b。依式算出由於硫酸 (2.5 mog108/L)-鉬酸銨 (188g/L)混合溶液之空白試驗值 c。 c = b a (h)檢量線求得氧化矽量，算出試樣之氧化矽濃度 ( g S i O2/L)。 檢量線： 階段式量取 氧化矽標 準液 (1 g S i O2/mL)0.5 10 mL 之各種液量 ， 移入分液漏斗 ， 加 (8)使成 200 mL 後，實 施 (b) (f)之 操 作 。 另外，將本操作所使用之量取 200 mL，實施 (b) (f)之操作，以修正測定氧化矽標準液 所得之吸光 度。製作 氧化矽 (SiO2)量與吸光 度之關係線 ，作為

15、檢量線。 註 (6)： 加硫酸 (2+1)搖動混合後 ， 立即加抗壞血酸溶液 (100g/L)再搖動混合 。 (7)： 試樣 氧化矽濃 度為 10 g S i O2/L 以時，使 用吸收槽 (光徑10mm)。 惟空白試驗及檢量線製作時之吸光度測定亦使用吸收槽 (光徑 10mm)。 檢量線之製作 ， 應使用將氧化矽標準液 (50 g S i O2/mL)稀釋成 25 倍而調製之氧化矽標準液 (2 g S i O2/mL) 1 10mL。 (8)：使用與調製氧化矽標準液所用之相同的。 備考 1：試樣之氧化矽濃度高 (20 400 g S i O2/L)，實施 (a) (c)之操作所後溶液之著色強時

16、，對於該溶液，使用吸收槽 (光徑 50mm)測定波長 815nm 之吸光度亦可 。 空白試驗 ， 係實施排除 1-醇萃取之 (g)操作，使用吸收槽 (光徑 50mm)，測定波長 815nm 之吸 光度，與 (g)相同算出空白試驗值，實施修正。 此時，檢量線，係將氧化矽標準液 (50 g S i O2/mL)稀釋成 5 倍而調製之氧化矽標準液 (10 g S i O2/mL)， 0.4 8mL 製作。 4.2 電熱式原子吸收光譜分析法 ： 將硝酸銠 ( )作為基質改良劑 ， 入電熱爐 ， 乾 燥之。反覆實施加試樣並乾燥之操作後，實施原子化，以波長 251.6nm 測 定矽之 5 CNS 1464

17、1, K 61081 原子吸光，以定量氧化矽。 定量範圍： SiO21 20 g/ L (9) 重現分析精密度：以變異係數表示，為 5 20%(9)。 註 (9)：反覆實施入，乾燥 5 次時所得者，因裝置測定條件而不同。 (1)試藥：使用列者，儲存於聚烯瓶。 (a)：依第 4.1(1)(a)節之規定。 (b)硝酸銠 ( )溶液 (100 g R h / m L )：以 105將硝酸銠 ( )(10)(99.5%以 )加熱約 1 小時 ， 置於乾燥器放冷之 。 秤取其 28mg， 加硝酸 (1+1)使用高純度硝酸，在使用時調製之 3 mL 溶解後使用將溶液洗移 100mL 之量瓶，加標線。 (c

18、)硝酸銠 ( )溶液 (2 g R h / m L )： 量取硝酸銠 ( )溶液 (100 g R h / m L ) 1 0 m L，移入 500mL 之量瓶，將 (b)所調製之硝酸 (1+1)15 mL 加入其，加標線。使用時調製之。 (d)氧化矽標準液 (1 g S i O2/mL)：依第 4.1(1)(i)節之規定。 註 (10)：因吸濕性強，使用時須意。 (2)器具及裝置 (a)電熱式原子吸收光譜分析儀：電熱式，可修正背景者。 (b)發熱體：石墨製。 (c)矽空陰極管。 (d)遞送氣體 ： 使用高 純度氬氣 (純度 99.99 vog108 %以 ， 氧及分 分別為 20 及20 v

19、og108 ppm 以 )。 (e)微吸量管：按鈕式液體用微量體積計 10 50 L，或動入裝置。 (3)操作 (a) 使 電 熱式原 子 吸收光 譜 分析儀 為 可操作 之 狀態， 將 硝酸銠 ( )溶液 (2 g Rh/mL)50 L入發熱體 ， 實施乾 燥 (例如 ， 100 120， 30 60 秒鐘 (11)。 (b)將試樣之定量 (例如， 50 L) 入發熱體，與 (a)同樣實施乾燥。 (c) 將 (b)之操作再反覆實施 4 次 (12)。 (d)然後，實施灰化 (例如， 500 1200， 30 40 秒鐘 )，原子化 例如， 2400 3000， 3 6 秒鐘 (11)，以波長

20、 251.6nm 測 定 矽之原子吸光，讀取 (13)指示值 (14)。 (e) 不入試樣 實施 (a)及 (d)之操作， 作為空白試 驗，讀取指 示值 (14)，以修正測定試樣所得之指示值。 (f) 檢量線求得氧化矽濃度 ( g S i O2/L)，依式算出試樣之氧化矽濃度 ( g S i O2/L)。 S=an1式， S：試樣之氧化矽濃度 ( g S i O2/L) a：檢量線求得之氧化矽濃度 ( g S i O2/L) 6 CNS 14641, K 61081 n：在發熱體乾燥之次數 檢 量 線 ：階段 式量 取氧 化矽 標準液 (1 g S i O2/mL) 0.5 10mL 之各種

21、液量，移入 100mL 之量瓶，加標線。對此等溶液實施 (a)， (b)及 (d)之操作。另外，對本操作所使用之實施 (a)， (b)及 (d)之操作。以修正各氧化 矽標準所得 之指示值。 製作氧化 矽濃度 ( g S i O2/L)與指 示值之關係線，作為檢量線。檢量線之製作，係在測定試樣時實施。 註 (11)：乾燥，灰化，原子化之條件，因裝置而不同。 亦因試樣入量而不同。 (12)： 試樣之氧化 矽 濃度低時 ， 可將此操 作 次數增加 共 計 10 次以 內 。 (13)： 依需要將 (a) (d)之操作反覆實施 3 次以 ， 以確認指示值為致。 (14)：吸光度或其比例值。 備考 2：

22、 試 樣之氧化矽濃度低 (1 g S i O2/L 以 )時 ， 可使用依述步驟濃縮者實施第 4.2(3)節之操作。 量取試様 250 mL， 移入已知質量 (精稱 0.01g)之合成樹脂 (氟化烯樹脂等 )製燒杯，在第 2.(11)節所規定清淨度等級 3 級以 之無塵室或無塵枱內 ， 置於加熱板 ， 以不使沸騰之狀態 ， 濃縮液量為約 5mL。 精稱燒杯質量 0.01g， 求得與燒杯原來質量之差 ，作為試樣體積。 試樣之濃縮倍數)mL()mL(濃縮後之試樣體積濃縮所用之試樣體積求之 。 以 ， 對此試樣實施第 4.2(3)(a)及 (b)節之操作 ， 然後實施第 4.2(3)(d)及 (f)

23、節之操作 ，以求試樣之氧化矽濃度。 3： 可使用硝酸鎂溶液 (2 g M g / m L )， 以替硝酸銠 ( ) (2 g R h / m L ) 溶液。 引用標準： CNS 1555 化試藥 (合鉬酸銨 ) CNS 1577 L(+)抗壞血酸 (試藥 ) CNS 1611 化試藥 (1-醇 ) CNS 1986 化試藥 (無硫酸鈉 ) CNS 2008 硫酸 (試藥 ) CNS 3699 化分析用 CNS 6494 吸收光度分析法通則 CNS 6727 包裝用矽膠乾燥劑 CNS 9179 化分析法通則 CNS 11209 原子吸收光譜分析法通則 CNS 12586 分析化用語 (基礎部門 ) CNS 12983 容量分析用標準試藥