CN103185718A

CN103185718A - 用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法

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Publication number: CN103185718A
Application number: CN2011104593055A
Authority: CN
Inventors: 许丽娟; 刘吉玲; 陈晓宇; 闫雅坤; 姚芳
Original assignee: BEIJING NON-FERROUS METAL AND RARE-EARTH APPLICATION INST
Current assignee: BEIJING NON-FERROUS METAL AND RARE-EARTH APPLICATION INST
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2013-07-03

Abstract

一种用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法，其是先用制得的锡标准溶液通过醋酸铅螯合反式滴定法获取参数，并利用公式计算出醋酸铅对锡的滴定度T；再用制得的待测锡铅焊料试样溶液通过醋酸铅螯合反式滴定法获取参数，最终用公式计算该锡铅焊料中锡的含量Sn％。所述通过醋酸铅螯合反式滴定法获取参数的具体方法步骤是：制取锡铅焊料标准或待测样品的溶液，分取，加入硝酸钾溶液、EDTA溶液，加热煮沸，流水冷却；加入六次甲基四胺溶液，再加入二甲酚橙，用醋酸铅标准溶液滴定至溶液呈橙红色，加氟化铵，放置，用醋酸铅标准溶液再滴定，记录滴定时醋酸铅标准溶液消耗的毫升数；将此方法中获得的各参数带入算式，求得最终检测结果。

Description

用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法

技术领域

本发明是一种分析测试技术，涉及应用醋酸铅螯合反式滴定法测定锡铅焊料中锡含量在30％～80％的分析方法。

背景技术

随着国内外分析检测技术的发展，各检测企业为适应市场激烈竞争也相应提高了其产品的分析检测水平，目前我国锡铅焊料的分析方法是按照国家标准GB/T10574.1-2003进行的，其分析方法为碘滴定法，但样品分析处理过程复杂，耗时长，耗用试剂及玻璃器皿较多。

在锡铅焊料化学分析方法中，由于锡含量较高，一般采用碘滴定法。此方法测定锡的关键在于必须保证锡完全还原至二价，而且在最后滴定过程中要避免二价锡被空气氧化。

用碘滴定法测定锡铅焊料中的锡时，氧化性物质以及铜、锑、锗、钛、铬、钒、钼、钨、砷等元素均干扰测定。硫酸根、磷酸根、碘离子、溴离子、氟离子、铁、镍、钴、锌、锰、铝、铅、铋及碱土金属均不干扰测定。硝酸的存在严重影响锡的还原，因此在溶液中不允许存在。铜、锑、砷等离子在金属还原锡时也同时被还原成很细的粉末状元素。它们一方面能将滴定中被还原的锡又部分的还原，造成正误差；另一方面较大量的粉末状元素状态的物质存在于溶液中又能使锡共沉淀而引起负误差。在锡铅焊料中测定锡时，还原二价锡时需在隔绝空气的条件下进行，操作较不方便。在还原剂的选择和还原时间的控制过程中极易造成测定结果的不准确，从而影响测定数据的真实性。

发明内容

本发明的目的是提供一种用醋酸铅螯合反式滴定法测定锡铅焊料中锡含量的方法，其最大可能减少操作步骤，缩短检测时间，减少试样所受其他元素的干扰，提高检测结果的准确性，便于操作。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：

一种用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法，其是：

先用制得的锡标准溶液通过醋酸铅螯合反式滴定法获取参数，并利用公式：计算出醋酸铅对锡的滴定度T；

再用制得的待测锡铅焊料试样溶液通过醋酸铅螯合反式滴定法获取参数，最终按公式：计算出该锡铅焊料中锡的含量Sn％；其中，T为前述计算出的醋酸铅对锡的滴定度；

所述用醋酸铅螯合反式滴定法获取参数的方法步骤是：

1)称取一个单位锡铅焊料标准物质或待测样品放入250ml烧杯中，加入50ml盐硝混酸，然后低温加热(50℃～60℃)溶解，待试样完全溶解后转入250ml容量瓶中，用去离子水定容到满刻度，摇匀；

2)分取上述溶液为25.00ml于300ml三角瓶中，加入20ml的硝酸钾溶液、16mlEDTA溶液，于电炉上加热煮沸1min取下，流水冷却；

3)加入50ml六次甲基四胺溶液，直至溶液PH值为5～6，再加入0.2％二甲酚橙5滴，用醋酸铅标准溶液滴定至溶液呈橙红色，加入1.5g氟化铵固体，放置30s～2min，用醋酸铅标准溶液再滴定至呈橙红色为终点，记录后一次滴定时醋酸铅标准溶液消耗的毫升数；

所述的M和V由醋酸铅螯合反式滴定法滴定锡标准溶液时获得，其中，所述的M为步骤1)中称取的锡铅焊料标准物质的量；所述的V为步骤3)时所记录的后一次滴定时醋酸铅标准溶液消耗的毫升数；

所述的V₁、V_总和V₂由醋酸铅螯合反式滴定法滴定待测锡铅焊料试样溶液时获得，其中，所述的V₁为步骤3)所记录的后一次滴定时消耗醋酸铅溶液的体积；所述的V_总为步骤1)中得到的试样溶液的总体积；所述的V₂为步骤2)中分取试样的体积；m为步骤1)中称取的待测锡铅焊料试样的质量。

在用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法中，所述的盐硝混酸是在水中加入盐酸及硝酸后混合摇匀制得，其中，体积比为水∶盐酸∶硝酸＝10∶3∶7。

在醋酸铅螯合反式滴定法步骤1)中，加入盐硝混酸后如有氯化铅白色沉淀析出时，则加入50ml盐硝混酸的稀释液，该盐硝混酸的稀释液为盐硝混酸中加入去离子水混合摇匀制得，其中，盐硝混酸∶水＝1∶9。

在用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法中，所述的锡铅焊料标准物质为与待测的锡铅焊料试样锡含量相近的物质，两者锡含量的误差应在0.3‰之内。

所述用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法中，在步骤2)中加入的EDTA溶液的浓度为0.05mol/L。

用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法中，在醋酸铅螯合反式滴定法步骤3)中，滴定时溶液中加入六次甲基四胺溶液，使其PH达到5.5。

本发明方法优选测定的范围是锡铅焊料中锡含量在30％～80％。

本发明的优点是：

1、在本方法中二价锡和四价锡都能和EDTA(Ethylene Diamine TetraaceticAcid-乙二胺四乙酸二钠)在微酸性溶液中形成稳定的螯合物。

2、本发明所使用的螯合方法及实验条件最大可能减少操作步骤，缩短检测时间，减少试样所受其他元素的干扰，提高检测结果的准确性，便于操作。

3、在本发明中无论是二价状态或是四价状态的锡离子在稀酸溶液中都比较容易水解，所以加入硝酸钾溶液以后能够有效的防止锡水解。

4、本发明选择了较佳的反应条件，使得螯合完全，数据准确。

具体实施方式

本发明用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法可以分为两大步，第一步是先用制得的锡标准溶液通过醋酸铅螯合反式滴定法获得相应参数后计算出醋酸铅对锡的滴定度T；第二步再用制得的待测锡铅焊料试样溶液通过醋酸铅螯合反式滴定法获得相应参数，利用计算公式最终分析出该锡铅焊料中锡的含量Sn％。

本发明用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法具体检测方法步骤如下：

设定称取一个单位的锡铅焊料试样及一个单位的锡铅焊料标准物质(与试样中锡含量相似，误差掌握在0.3‰之内)。

1、首先按比例制备试剂：

1)混酸：55ml水中加16.5ml盐酸及38.5ml硝酸，混合，摇匀；

2)稀释液：将10mL混酸1)稀释10倍(盐硝混酸∶水＝1∶9)；

3)硝酸钾：100g/L；

4)六次甲基四胺：300g/L；

5)二甲酚橙：0.2％溶液；

6)EDTA：0.05mol/L溶液，称取18.61gEDTA溶于1L水中，煮沸后冷却；

7)氟化铵(固体)；

8)醋酸铅滴定液：0.02mol/L：称取醋酸铅7.587g加入5ml冰醋酸溶于1000ml水中。

2、制作锡标准溶液：

称取一个单位的与试样中含锡质量分数相似的标准物质(约1.0000g)试料，精确至0.0001g，放入250ml烧杯中，加入混酸50ml，盖表皿低温加热，如有氯化铅析出，加入50ml稀释液，溶解完全后，冷却后移入250ml容量瓶中水稀释至满刻度，摇匀，得到250ml的锡标准溶液。

3、制作待测锡铅焊料试样溶液：

称取一个单位的锡铅焊料试样于250ml烧杯中，加入50ml混酸，盖表皿低温(50℃～60℃)加热溶解，如有氯化铅析出，加入适量的稀释液，待试样完全溶解后转入250ml容量瓶中，用去离子水定容到满刻度，摇匀；得到250ml的待测锡铅焊料试样溶液(试样的总体积V_总)，试样的质量m为一个单位。

4、锡标准溶液的分取及滴定：

分取步骤2中得到的锡标准溶液25.00ml于300ml三角瓶中，加入20ml的硝酸钾溶液，16mlEDTA溶液，于电炉上加热煮沸1min取下，流水冷却。加入六次甲基四胺溶液50ml，0.2％二甲酚橙5滴，用醋酸铅标准溶液滴定至呈橙红色(此毫升不计数)，加入1.5g的氟化铵固体，放置半分钟，用醋酸铅标准溶液滴定至呈橙红色为终点，记录后一次醋酸铅标准溶液滴定时消耗的毫升数(该参数值为V)，M为前标定的一个单位的量。

5、计算出醋酸铅对锡的滴定度T：

T = \frac{M}{V}

式中：T-醋酸铅对锡的滴定度，mg/ml；

M-标定时所取锡的量，mg；

V-标定时所消耗醋酸铅标准溶液的体积，ml；

将前得到的两个参数M、V带入公式

中，计算出醋酸铅对锡的滴定度T。

6、待测锡铅焊料试样溶液的分取及滴定：

分取步骤3中得到的待测锡铅焊料试样溶液25.00ml(其为分取试样的体积V₂)于300ml三角瓶中，加入20ml的硝酸钾溶液，16mlEDTA溶液，于电炉上加热煮沸1min取下，流水冷却。加入六次甲基四胺溶液50ml，0.2％二甲酚橙5滴，用醋酸铅标准溶液滴定至呈橙红色(此毫升不计数)，加入1.5g的氟化铵固体，放置半分钟，用醋酸铅标准溶液滴定至呈橙红色为终点，记录后一次醋酸铅标准溶液滴定时消耗的毫升数V₁，试样的总体积为V_总。

7、计算待测的锡铅焊料中锡的含量Sn％：

将前述得到的五个参数T、V₁、V_总、V₂和m带入下公式：

式中：T-醋酸铅对锡的滴定度，mg/ml；

V₁-试样消耗醋酸铅溶液的体积，ml；

V_总-试样的总体积，ml；

V-分取试样的体积，ml；

m-试样的质量，g；

计算后得到待测的锡铅焊料中锡的含量Sn％。

采用上述本发明的检测方法，可以快速准确测定锡铅焊料中锡的含量。

在本发明检测方法中，醋酸铅标准溶液进行滴定时PH应在5.5左右进行。锡离子与EDTA定量反应的酸度不宜小于PH1，也不宜大于PH6。因为酸度太大螯合不完全，而酸度过小，锡离子易形成氢氧化物，均不利于滴定的进行。所以优选方案是：滴定时试样中加入六次甲基四胺溶液，使其PH达到5.5。

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明

实施例1：

对锡铅₄₀中锡含量的检测：

具体测定方法步骤如下：

1、标准物质分析

1)称取标准物质

称取与试样中锡含量相近的标准物质，见表1：

标准物质名称	锡含量(％)	称样量(g)	锡的质量(mg)
				锡铅焊料	59.45	1.0045	59.71
锡铅焊料	59.45	0.9998	59.44

(2)标准物质的溶解

将称取的标准物质置于250ml烧杯中，加入混酸50ml，盖表皿低温50℃加热，有氯化铅析出，加入50ml稀释液，溶解完全后，冷却后移入250ml容量瓶中用水稀释至满刻度，摇匀。

3)标准物质的分取滴定

分取上述标准溶液25.00ml于300ml三角瓶中，加入硝酸钾溶液20ml，EDTA 16ml于电炉上加热煮沸1min取下，流水冷却。加入六次甲基四胺50ml，0.2％二甲酚橙5滴，用0.02mol/L的醋酸铅标准溶液滴定至呈橙红色(此毫升不计数)，加入1.5g氟化铵，放置半分钟，用0.02mol/L的醋酸铅标准溶液滴定至呈橙红色为终点，记录毫升数。

4)锡的滴定度按下式计算：

T = \frac{M}{V}

式中：T-醋酸铅对锡的滴定度，mg/ml；

M-标定时所取锡的量，mg；

V-标定时所消耗醋酸铅标准溶液的体积，ml；

得到表2：

2、试样分析

1)称取约1.0000g试料，精确至0.0001g。

2)试料溶解

将试料置于250ml烧杯中，加入混酸50ml，盖表皿低温加热，如有氯化铅析出，加入50ml稀释液，溶解完全后，冷却后移入250ml容量瓶中用水稀释至满刻度，摇匀。

3)试样分取及滴定

分取上述溶液25.00ml于300ml三角瓶中，加入硝酸钾溶液20ml，EDTA16ml于电炉上加热煮沸1min取下，流水冷却。加入六次甲基四胺50ml，0.2％二甲酚橙5滴，用0.02mol/L的醋酸铅标准溶液滴定至呈橙红色(此毫升不计数)，加入1.5g氟化铵，放置半分钟，用0.02mol/L的醋酸铅标准溶液滴定至呈橙红色为终点，记录毫升数。

4)分析结果的计算

按下列公式计算试样中锡的含量：

将前得到的各参数值T、V₁、V_总、V和m代入，计算出结果。

得到表3：

上述各实施例可在不脱离本发明的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含应视为例示性，而非用以限制本发明申请专利的保护范围。

Claims

1.一种用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法，其特征在于：

先用制得的锡标准溶液通过醋酸铅螯合反式滴定法获取参数，并利用公式：

计算出醋酸铅对锡的滴定度T；

再用制得的待测锡铅焊料试样溶液通过醋酸铅螯合反式滴定法获取参数，最终按公式：

计算出该锡铅焊料中锡的含量Sn％；其中，T为前述计算得出的醋酸铅对锡的滴定度；

所述通过醋酸铅螯合反式滴定法获取参数的具体方法步骤是：

1)称取一个单位锡铅焊料标准物质或待测样品放入250ml烧杯中，加入50ml盐硝混酸，然后加热低温溶解，该低温为50℃～60℃；待试样完全溶解后转入250ml容量瓶中，用去离子水定容到满刻度，摇匀；

2)分取上述溶液为25.00ml于300ml三角瓶中，加入20ml的硝酸钾溶液、EDTA溶液16ml，于电炉上加热煮沸1min取下，流水冷却；

所述的V₁、V_总和V₂由待测锡铅焊料试样溶液做醋酸铅螯合反式滴定法时获得，其中，所述的V₁为步骤3)所记录的后一次滴定时消耗醋酸铅溶液的体积；所述的V_总为步骤1)中得到的试样溶液的总体积；所述的V₂为步骤2)中分取试样的体积；m为步骤1)中称取的待测锡铅焊料试样的质量。

2.根据权利要求1所述的用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法，其特征在于：所述醋酸铅螯合反式滴定法的步骤1)中加入的盐硝混酸是在水中加入盐酸及硝酸后混合摇匀制得，其中，体积比为水∶盐酸∶硝酸＝10∶3∶7。

3.根据权利要求1所述的用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法，其特征在于：在醋酸铅螯合反式滴定法的步骤1)中，加入盐硝混酸后如有氯化铅白色沉淀析出时，则加入50ml盐硝混酸的稀释液，该盐硝混酸的稀释液为盐硝混酸中加入去离子水混合摇匀制得，其中，盐硝混酸∶水＝1∶9。

4.根据权利要求1所述的用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法，其特征在于：所述的锡铅焊料标准物质为与待测的锡铅焊料试样锡含量相近的物质，两者锡含量的误差应在0.3‰之内。

5.根据权利要求1所述的用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法，其特征在于：在步骤2)中加入的EDTA溶液的浓度为0.05mol/L。

6.根据权利要求1所述的用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法，其特征在于：在步骤3)中，滴定时溶液中加入六次甲基四胺溶液，使其PH达到5.5。

7.根据权利要求1所述的用醋酸铅螯合反式滴定法检测锡铅焊料中锡含量的方法，其特征在于：该方法优选测定的范围是锡铅焊料中锡含量在30％～80％。