CNS 5376-20-2003 Iron ores－Methods for determination of tin content《铁矿石－锡定量法》.pdf

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1、1 鐵礦石錫定量法 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 73.060.10 5376-20 M3014-20 經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 92 年 11 月 27 日 年月日(共 7 頁) Iron ores Methods for determination of tin content 1. 適用範圍：本標準規定鐵礦石中錫之定量方法。 2. 一般事項：定量方法共同之一般事項，依 CNS 5376鐵礦石分析法通則之規定。 3. 定量方法之區分：錫定量方法依下列方法中之一種。 (1) 碘化物萃取分離苯基螢光酮

2、(phenylfluorone)吸收光度分析法：本方法適用於錫含量 0.01%(m/m)以上， 0.10%(m/m)以下之試樣， 其定量方法依附錄 1 之規定。 (2) 碘化物萃取原子吸收光譜分析法：本方法適用於錫含量 0.001%(m/m)以上，0.015%(m/m)以下之試樣，其定量方法，依附錄 2 之規定。 2 CNS 5376-20 , M 3014-20 附錄 1 碘化物萃取分離苯基螢光酮吸收光度分析法 1. 方法概要：以過氧化鈉將試樣熔融，加溫水溶解後，再使成為硫酸酸性，加碘化鉀。以苯將所生成之碘化錫萃取，再以稀硫酸將錫逆萃取。加苯基螢光酮使與錫生成錯合物，測定其吸光度。 2. 試

3、藥 (1) 硫酸（ 3+1， 1+1， 1+3， 1+70） (2) 過氧化氫（ 1+9） (3) 過氧化鈉 (4) 碘化鉀溶液（ 780g/L） (5) 亞硫酸鈉溶液（ 100g/L） (6) 緩衝溶液：溶解 酸氫鉀5.0g 於水，正確加氫氯酸（ 1+11） 17.5mL，加水使液量為 1000 mL。 (7) 聚乙烯醇 (Polyvinyl alcohol)溶液 (10g/L)：使用聚合度 1400 1700 之製品。 (8) 阿拉伯樹膠 (Arabic gum)溶液 (10g/L) (9) 苯基螢光酮溶液：將苯基螢光酮 (C19H12O5)正式名稱為 2,6,7-三羥基 -9-苯基-3H

4、-二苯駢派喃 -3-酮 (2,6,7-trihydroxy-9-phenyl-3H-xanthene-3-one) 0.01g，溶解於添加氫氯酸 (1+1)1mL 之乙醇 (99.5%)100mL 中，移入褐色瓶並儲存於冷暗處。 (10) 苯 (11) 氧化鐵 ( )：係儘可能高純度之氧化鐵 ( )，並不含錫或錫含量儘可能低且已知者。 (12) 錫標準溶液 (10 g Sn/mL)：秤取錫 99.9%(m/m)以上 0.2500g 移入燒杯(100mL)，覆蓋錶玻璃，加硫酸 10mL 加熱分解之。冷卻至常溫後，使用硫酸(1+6)洗移至 500mL 之量瓶，加硫酸 (1+6)至標線，作為原液 (

5、500 g Sn/mL)。每次使用時，以硫酸 (1+50)將此原液之必要量正確稀釋成 50 倍，作為錫標準溶液。 3. 試樣秤取量：依附錄 1 表 1 之規定秤取試樣。 附錄 1 表 1 試樣秤取量 錫含量 %(m/m) 試樣秤取量g 0.01 以上，未滿 0.03 1.0 0.03 以上， 0.10 以下 0.50 3 CNS 5376-20 , M 3014-20 4. 操作 4.1 試樣溶液之調製 (1) 秤取試樣移入鎳坩堝 (30mL)(1)。 註 (1) 亦可使用氧化鋁坩堝 (C2)或鋯坩堝 (30mL)。 (2) 加過氧化鈉 4g 充分混合，再以過氧化鈉 1g 覆蓋表面。加蓋後初以

6、低溫邊偶而搖動混合加熱約 25 分鐘，待內容物熔融後提高溫度，並以紅熱狀熔融約5 分鐘後放冷之。 將坩堝移入燒杯 (300mL)，加溫水約 80mL，溶解熔融生成物，以少量水將坩堝洗滌後取出。 (3) 將此溶液加熱並邊攪拌混合邊緩慢加硫酸 (1+1)20mL。滴加過氧化氫 (1+9)數滴以溶解沈澱物，煮沸約 5 分鐘後，冷卻至常溫。使用水將此溶液洗移至200mL 之量瓶，加水至標線。 4.2 碘化錫之萃取分離 (1) 自第 4.1(3)節所得之試樣溶液分取 20mL，移入分液漏斗 (100mL)。加硫酸(3+1)10mL，保持液溫於 20 30，再加碘化鉀溶液第 2.(4)節 5mL 及苯 5

7、mL，劇烈搖動混合約 2 分鐘。靜置片刻使分離為兩層後，捨棄下層之水相。 加硫酸 (1+3)6mL 與碘化鉀溶液第 2(4)節 2mL 於有機相，搖動混合約 30秒鐘，靜置片刻使分離為兩層後，捨棄下層之水相。 (2) 加硫酸 (1+70)5mL 於有機相，劇烈搖動混合約 1 分鐘，靜置片刻使分離為兩層。將下層之水相移入 100mL 之量瓶後，加水 2 3mL 於分液漏斗，搖動混合約 5 秒鐘以洗滌有機相，靜置片刻使分離為兩層後，將下層之水相移入先前之量瓶。滴加亞硫酸鈉溶液第 2.(5)節，惟每滴加 1 滴後予以搖動混合，直至碘之著色消失。 4.3 顯色：加緩衝溶液第 2.(6)節 30mL，聚

8、乙烯醇溶液第 2.(7)節或阿拉伯樹膠溶液第 2.(8)節 1mL 於第 4.2(2)節所得之溶液 (2)，搖動混合，再正確加苯基螢光酮溶液第 2.(9)節 10mL，搖動混合之。放置 20 分鐘以上後，加硫酸 (1+70)至標線。 註 (2) 此溶液中有釩 0.6mg、鉍 0.1mg，鎢 0.1mg 各單獨存在時，並不影響分析結果。 4.4 吸光度之測定：將第 4.3 節所得顯色溶液之一部分取於光度計之吸收槽(10mm)，以水為參比液，測定波長 510nm 之吸光度。 5. 空白試驗：秤取與所秤取試樣相同量之氧化鐵 ( )第 2(11)節，以替代試樣移入鎳坩堝 (30mL)。以下依第 4.1

9、(2) 4.4 節之步驟與試樣並行實施相同操作。 6. 檢量線之製作：準備 7 個分液漏斗 (100mL)，分別正確加錫標準溶液第 2.(12)節0mL、 0.5mL、 1mL、 2mL、 3mL、 4mL 及 5mL 後，加水使液量為 20mL。然後，加硫酸 (3+1)10mL，使液溫為 20 30，加碘化鉀溶液第 2.(4)節 5mL 及苯 5mL，劇烈搖動混合約 2 分鐘。靜置片刻使分離為兩層後，捨棄下層之水相，加硫酸4 CNS 5376-20 , M 3014-20 (1+3)6mL 及碘化鉀溶液第 2.(4)節 2mL 於有機相，搖動混合約 30 秒鐘。靜置片刻使分離為兩層後，捨棄下

10、層之水相。以下依第 4.2(2) 4.4 節之步驟與試樣並行操作，製作所得吸光度與錫量之關係線，將此關係線平行移動使通過原點，作為檢量線。 7. 計算 (1) 錫含量之計算：自第 4.4 節及第 5 節所得之吸光度與第 6 節所製作之檢量線求錫量，依下式算出試樣中之錫含量。 10021=BmAASn 式中， Sn：試樣中之錫含量 %(m/m) 1A ：所分取試樣溶液中之錫檢測量 (g) 2A ：所分取空白試驗溶液中之錫檢測量 (3)(g) m：試樣秤取量 (g) B：試樣溶液及空白試驗溶液之分取比 註 (3) 使用於空白試驗之氧化鐵 ( )中含有錫時，將所秤取氧化鐵 ( )中之錫量減掉。 (2

11、) 氧化錫含量之計算：依下列式自錫含量算出試樣中之氧化錫含量。 SnO2=1.270Sn 式中， SnO2：試樣中之氧化錫含量 %(m/m) Sn：與第 7(1)節相同 8. 許可差：依附錄 1 表 2 之規定。 附錄 1 表 2 許可差 單位： %(m/m) 同一試驗室內許可差 不同試驗室間許可差 D(n) 0.0132(錫含量 )+0.0002 2.8 0.0444(錫含量 )+0.0001 n=2 時， D( n)=2.8 n=3 時， D( n)=3.3 n=4 時， D( n)=3.6 參考：此許可差，係使用錫含量 0.011%(m/m)以上， 0.10%(m/m)以下之試樣求得者。

12、 5 CNS 5376-20 , M 3014-20 附錄 2 碘化物萃取原子吸收光譜分析法 1. 方法概要：將試樣置於鉑坩堝中，以硫酸與氫氟酸加熱處理，將二氧化矽揮發去除。殘渣，經碳酸鈉與四硼酸鈉之熔融處理並以氫氯酸溶解後，加抗壞血酸而將鐵還原，加碘化鉀。以氧化三 -n-辛基膦 (tri-n-octylphosphine oxide)(以下簡稱 TOPO)-4-甲基 -2-戊酮將所生成之碘化錫萃取。將有機相噴霧於原子吸收光譜分析儀之一氧化二氮乙炔火焰中，測定其吸光度。 2. 試藥 (1) 氫氯酸 (1+1) (2) 氫氟酸 (3) 硫酸 (1+1) (4) 氧化鐵 ( )：係儘可能高純度之氧

13、化鐵 ( )，不含錫或錫含量儘可能低且已知者。 (5) 碳酸鈉 (無水 ) (6) 四硼酸鈉 (無水 ) (7) L(+)-抗壞血酸溶液：溶解 L(+)-抗壞血酸 20g 於水，使液量為 100mL。本溶液每次使用時調製之。 (8) 碘化鉀溶液：溶解碘化鉀 90g 於水，加 L(+)-抗壞血酸 30g 與氫氯酸 30mL，加水使液量為 200mL。本溶液每次使用時調製之。 (9) TOPO-4-甲基 -2-戊酮溶液：溶解 TOPO1g 於 4-甲基 -2-戊酮 100mL 中。 (10) 錫標準溶液 (20 g Sn/mL)：秤取錫 99.9%(m/m)以上 0.1000g 移入鉑皿 (100

14、號 )，覆蓋錶玻璃，加氫氯酸 5mL 加熱分解之。冷卻後使用氫氯酸 (1+1)將溶液洗移至 500mL 之量瓶，加氫氯酸 200mL。冷卻至常溫後，加水至標線作為原液 (200 g Sn/mL)。每次使用時以氫氯酸 (1+1)將此原液正確稀釋成 10 倍，作為錫標準溶液。 3. 試樣秤取量： 1.0g 4. 操作 4.1 試樣溶液之調製 (1) 秤取試樣移入鉑坩堝 (30mL)。 (2) 以數滴水潤濕後，加硫酸 (1+1)2mL 與氫氟酸 5mL，使用鉑線等之攪拌棒充分攪拌混合並以少量水洗滌攪拌棒。將坩堝置於加熱板之低溫部分，和緩地加熱，繼續加熱使發生硫酸白煙，然後移至加熱板之高溫部分，加熱至

15、不再發生白煙。再以燃燒器加熱使發生白煙並加熱至不再發生白煙。最後，置於加熱至 100020之高溫電爐內加熱 15 分鐘，放冷之。 (3) 以鉑線等之攪拌棒自坩堝內壁剝離殘渣。加碳酸鈉 (無水 )2g 與四硼酸鈉 (無水 )1g，以鉑線等之攪拌棒充分混合後，加蓋於鉑坩堝，置於加熱至 100020之高溫電爐內加熱 30 分鐘。放冷後將坩堝移入燒杯 (200mL)，覆蓋錶玻6 CNS 5376-20 , M 3014-20 璃，加氫氯酸 (1+1)40mL，加熱至約 90以溶解熔融生成物。以少量水將坩堝洗滌後取出，將溶液冷卻。 4.2 碘化錫之萃取分離：加 L(+)-抗壞血酸溶液第 2(7)節 10

16、mL 與碘化鉀溶液第2.(8)節 2mL 於第 4.1(3)節所得之試樣溶液，搖動混合之。使用水將此溶液洗移至分液漏斗 (200mL)，加水使液量為 100mL。正確加 TOPO-4-甲基 -2-戊酮溶液第 2.(9)節 10mL，劇烈搖動混合 30 秒鐘。靜置片刻使分離為兩層。捨棄下層之水相，使用乾濾紙將有機相過濾於有栓塞之容器。 4.3 吸光度之測定：將第 4.2 節所得有機相之一部分，噴霧於使用 4-甲基 -2-戊酮調整零點之原子吸收光譜分析儀氧化二氮乙炔火焰中，測定於波長 286.3nm之吸光度。 5. 空白試驗：秤取氧化鐵 ( )第 2.(4)節 1.0g，以替代試樣，移入鉑坩堝 (

17、30mL)。以下依第 4.1(2) 4.3 節之步驟與試樣並行實施相同操作。 6. 檢量線之製作：準備 7 個鉑坩堝 (30mL)，分別秤取氧化鐵 ( )第 2.(4)節 1.0g 移入其中。然後正確加錫標準溶液第 2.(10)節 0mL、 1mL、 2mL、 4mL、 6mL、 8mL及 10mL。以下依第 4.1(2) 4.3 節之步驟 ，與試樣並行操作，製作所得吸光度與錫量之關係線，將此關係線平行移動使通過原點，作為檢量線。 7. 計算 (1) 錫含量之計算：自第 4.3 節及第 5 節所得之吸光度與第 6 節所製作之檢量線求錫量，依下式算出試樣中之錫含量。 100mAASn21= 式中

18、， Sn ：試樣中之錫含量 %(m/m) 1A ：試樣溶液中之錫檢測量 (g) 2A ：空白試驗溶液中之錫檢測量 (1)(g) m：試樣秤取量 (g) 註 (1)使用於空白試驗之氧化鐵 ( )中含有錫時，將所秤取氧化鐵 ( )中之錫量減掉。 (2) 氧化錫含量之計算：依下式，自錫含量算出試樣中之氧化錫含量。 SnO2=1.270Sn 式中， SnO2：試樣中之氧化錫含量 %(m/m) Sn：與第 7(1)節相同 8. 許可差：依附錄 2 表 1 之規定。 7 CNS 5376-20 , M 3014-20 附錄 2 表 1 許可差 單位： %(m/m) 同一試驗室內許可差 不同試驗室間許可差 D(n) 0.0071(錫含量 )+0.00009 2.8 0.0158(錫含量 )+0.00013n=2 時， D( n)=2.8 n=3 時， D( n)=3.3 n=4 時， D( n)=3.6 參考：此許可差係使用錫含量 0.0006%(m/m)以上， 0.0149%(m/m)以下之試樣求得者。 引用標準： CNS 5376 鐵礦石分析法通則