CN104749170A - 用碘量法测定锡银铜焊料中铜的分析方法 - Google Patents

Abstract

用碘滴定法测定锡银铜焊料中铜的分析方法，包括以下步骤：称取一个单位的样品于250ml锥形瓶中，加入适量浓硫酸加热溶解后，取下冷却至室温，加入适量的高氯酸，待试样完全溶解后，加热至冒高氯酸白烟，分数次滴加盐酸赶锡，将溶液浓缩至小体积，取下冷却至室温后加入适量水，摇匀。将上述样品中加入适量的氢氧化铵溶液，此时溶液为铜氨络离子蓝颜色，加入适量氟化氢铵摇动使蓝色消失，用流水冷却至室温，放置半分钟，加入适量碘化钾，立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色后，加入适量硫氰酸钾、淀粉溶液继续用代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失为终点，记录毫升数。

Description

用碘量法测定锡银铜焊料中铜的分析方法

技术领域

本发明涉及一种用碘量法测定锡银铜焊料中铜的分析方法，属于合金成分分析技术领域。

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，目前我国银铜焊料的分析方法是按照标准JS/T11020-1996进行的。但是并不适用含有锡的分析方法。银铜锡焊料的分析方法是按照国家标准中YB946(Ag-11)-78进行的，但是也只是测定铜与锡的合量，铜量不能直接测出。而锡本身对测定铜含量也存在一定干扰。

在锡银铜焊料化学分析方法中，由于铜含量较高，需采用碘量滴定法测定铜含量。银、锌、镉、镍、铅、砷、磷、锑、铋均不干扰测定。铁离子、锡、金均干扰测定。此方法关键在于消除锡元素对其的干扰。但在选择如何赶尽锡元素的介质和试剂就成了关键。选择不当就会造成溶液进溅从而失真，影响结果的准确和真实性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用碘量法测定锡银铜焊料中铜的分析方法，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，本发明采用以下技术方案：

一种用碘量法测定锡银铜焊料中铜的分析方法，包括以下步骤：

1)称取0.1000g～0.5000g的样品于锥形瓶中，加入3～20ml浓硫酸加热800～1000℃溶解后，取下冷却至室温；随后加入10～30ml高氯酸待试样完全溶解后，加热至冒高氯酸白烟，分10～30次滴加10～50ml浓盐酸赶锡，直至溶液由浑浊变为澄清；将溶液浓缩至1～5ml，取下冷却至室温后加入10～50ml去离子水摇匀，从而获得清亮澄清的试样溶液；

2)将步骤1获得的溶解的试样溶液中加入5～30ml氨水溶液，此时溶液为铜氨络离子蓝颜色，加入1～3g固体氟化氢铵摇动使蓝色消失，用流水冷却至室温，放置半分钟，加入1～3g固体碘化钾，立即用0.010mol/L～0.030mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色后，加入100g/L～300g/L硫氰酸钾1～20ml、10g/L～100g/L淀粉溶液1～10ml，继续用0.010mol/L～0.030mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失为终点，记录毫升数。

如上所述的分析法方法，优选地，步骤2)中硫代硫酸钠标准溶液进行滴定时PH为3.5～4.0。

如上所述的分析法方法，优选地，该方法还包括分析结果的计算，按下列公式计算试样中铜的含量：

$\mathrm{Cu}\%=\frac{T\×V_1}{m\×1000}\×100$

式中：T-硫代硫酸钠铜的滴定度，mg/ml；

V₁-试样消耗硫代硫酸钠溶液的体积，ml；

m-试样的质量，g；

其中，硫代硫酸钠铜的滴定度通过以下步骤测定：

A.称取纯铜0.1000g～0.5000g置于烧杯中，加入3～15ml浓硝酸，加盖表面皿，加热至80～100℃溶解试样，继续加热至500～800℃加热赶尽氮氧化物，冷却；移入200ml容量瓶中，用去离子水定容到刻度，摇匀，获得溶解的试样溶液；

B.采用与权利要求1所述步骤2相同的步骤进行滴定，只是所述溶解的试样溶液换为步骤A获得的溶解的试样溶液；

铜的滴定度按下式计算：

$T=\frac{M}{V}$

式中：T-硫代硫酸钠铜的滴定度，mg/ml；

M-标定时所取铜的量，mg；

V-标定时所消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml。

如上所述的方法，优选地，所述锡银铜焊料中铜的含量为5～50wt％，锡的含量为5～50wt％，银的含量为5～50wt％。

本发明的有益效果在于以下几个方面：

1、在该方法中二价锡和四价锡都能在高氯酸溶液介质中利用盐酸将其挥发，从而消除锡在滴定过程中对铜的干扰。

2、本发明所使用的前处理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、在该方法中无论是二价状态或是四价状态的铜离子在稀酸溶液中都比较稳定，所以加入碘化钾与淀粉析出与铜等当量的碘。

4、在该方法中硫代硫酸钠标准溶液进行滴定时控制酸度在PH3.5～4.0，保证铜离子与当量的碘反应，不会因为酸度太大造成碘析出不完全，也不会因为酸度过小使铜离子形成氢氧化物而影响滴定的准确性。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例中所使用的试剂为：

1)浓硫酸(ρ＝1.84g/ml)

2)浓硝酸(ρ＝1.42g/ml)

3)浓盐酸(ρ＝1.19g/ml)

4)高氯酸(ρ＝1.77g/ml)

5)氢氧化铵

6)氟化氢铵(固体)

7)硫氰酸钾200g/L

8)淀粉50g/L

9)碘化钾(固体)

10)硫代硫酸钠溶液0.015mol/L，其配制方法为：称取硫代硫酸钠溶液3.72g溶于1000ml新煮沸过冷的去离子水中。加入0.05g碳酸钠，摇匀后使用。

实施例1

本实施例，以锡₅₀银₄₂铜₈为例，测定其中铜的含量，具体测定方法步骤如下：

1、标准物质分析

1)称取标准物质

称取与试样中铜含量相近的标准物质纯铜，其纯度和重量如下：

表1

标准物质名称	铜含量(％)	称样量(g)
			纯铜	99.99	0.4016
纯铜	99.99	0.4046

2)标准物质的溶解

将称取的标准物质置于250ml烧杯中，加入浓硝酸10ml，加盖表面皿，加热至80～100℃溶解试样，继续加热至600℃加热赶尽氮氧化物，冷却。移入200ml容量瓶中，用去离子水定容到刻度，摇匀；

3)标准物质的分取滴定

分取上述标准溶液10.00ml于250ml锥形瓶中，加入10ml氨水溶液氢氧化铵溶液，此时溶液为铜氨络离子蓝颜色，加入2g氟化氢铵摇动使蓝色消失，用流水冷却至室温，放置半分钟，加入2g碘化钾，立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色后，加入5ml硫氰酸钾、2ml淀粉溶液，继续用代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失为终点，记录毫升数。

记录毫升数。

4)铜的滴定度按下式计算：

$T=\frac{M}{V}$

式中：T-硫代硫酸钠铜的滴定度，mg/ml；

M-标定时所取铜的量，mg；

V-标定时所消耗醋酸铅标准溶液的体积，ml；

表2

2、试样分析

1)称取约0.2500g锡₅₀银₄₂铜₈试料，精确至0.0001g。

2)试料溶解

将试料置于250ml锥形瓶中，加入8ml浓硫酸加热溶解后，取下冷却至室温，加入20ml高氯酸，待试样完全溶解后，加热至冒高氯酸白烟，分10次滴加30ml浓盐酸赶锡，直至溶液由浑浊变为澄清；将溶液浓缩至3ml，取下冷却至室温后加入35ml去离子水，摇匀，从而获得清亮澄清的试样溶液；

3)试样滴定

将上述样品中加入10ml氨水溶液，此时溶液为铜氨络离子蓝颜色，加入2g氟化氢铵摇动使蓝色消失，用流水冷却至室温，放置半分钟，加入2g碘化钾，立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色后，加入5ml硫氰酸钾、2ml淀粉溶液，继续用代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失为终点，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：

$\mathrm{Cu}\%=\frac{T\×V_1}{m\×1000}\×100$

式中：T-硫代硫酸钠铜的滴定度，mg/ml；

V₁-试样消耗硫代硫酸钠溶液的体积，ml；

m-试样的质量，g；

表3

实施例2

本实施例，以锡₃₀银₃₀铜₄₀为例，测定其中铜的含量，具体测定方法步骤如下：

1、标准物质分析

采用与实施例1中相同的方法获得硫代硫酸钠铜的滴定度。

2、试样分析

1)称取约0.5000g锡₃₀银₃₀铜₄₀试料，精确至0.0001g。

2)试料溶解

将试料置于250ml烧杯中瓶中，加入10ml浓硫酸加热溶解后，取下冷却至室温，加入30ml高氯酸，待试样完全溶解后，加热至冒高氯酸白烟，分20次滴加50ml浓盐酸赶锡，直至溶液由浑浊变为澄清；将溶液浓缩至5ml，取下冷却至室温后加入40ml去离子水，摇匀，从而获得清亮澄清的试样溶液，将试样移入100ml容量瓶中用水稀释刻度，摇匀。

3)试样滴定

分取上述溶液10.00ml于250ml锥形瓶中，加入5ml氨水溶液，此时溶液为铜氨络离子蓝颜色，加入2g氟化氢铵摇动使蓝色消失，用流水冷却至室温，放置半分钟，加入2g碘化钾，立即用硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色后，加入5ml硫氰酸钾、2ml淀粉溶液继续用代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失为终点，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：

式中：T-硫代硫酸钠铜的滴定度，mg/ml；

V₁-试样消耗硫代硫酸钠溶液的体积，ml；

V_总-试样的总体积，ml；

V₂-分取试样的体积，ml；

m-试样的质量，g；

表4

Claims (4)

1.一种用碘量法测定锡银铜焊料中铜的分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)称取0.1000g～0.5000g的样品于锥形瓶中，加入3～20ml浓硫酸加热800～1000℃溶解后，取下冷却至室温；随后加入10～30ml高氯酸待试样完全溶解后，加热至冒高氯酸白烟，分10～30次滴加10～50ml浓盐酸赶锡，直至溶液由浑浊变为澄清；将溶液浓缩至1～5ml，取下冷却至室温后加入10～50ml去离子水摇匀，从而获得清亮澄清的试样溶液；

2)将步骤1获得的溶解的试样溶液中加入5～30ml氨水溶液，此时溶液为铜氨络离子蓝颜色，加入1～3g固体氟化氢铵摇动使蓝色消失，用流水冷却至室温，放置半分钟，加入1～3g固体碘化钾，立即用0.010mol/L～0.030mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至浅黄色后，加入100g/L～300g/L硫氰酸钾1～20ml、10g/L～100g/L淀粉溶液1～10ml，继续用0.010mol/L～0.030mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失为终点，记录毫升数。

2.根据权利要求1所述的分析法方法，其特征在于，步骤2)中硫代硫酸钠标准溶液进行滴定时PH为3.5～4.0。

3.根据权利要求2所述的分析法方法，其特征在于，该方法还包括分析结果的计算，按下列公式计算试样中铜的含量：

$\mathrm{Cu}\%=\frac{T\×V_1}{m\×1000}\×100$

式中：T-硫代硫酸钠铜的滴定度，mg/ml；

V₁-试样消耗硫代硫酸钠溶液的体积，ml；

m-试样的质量，g；

其中，硫代硫酸钠铜的滴定度通过以下步骤测定：

A.称取纯铜0.1000g～0.5000g置于烧杯中，加入3～15ml浓硝酸，加盖表面皿，加热至80～100℃溶解试样，继续加热至500～800℃加热赶尽氮氧化物，冷却；移入200ml容量瓶中，用去离子水定容到刻度，摇匀，获得溶解的试样溶液；

B.采用与权利要求1所述步骤2相同的步骤进行滴定，只是所述溶解的试样溶液换为步骤A获得的溶解的试样溶液；

铜的滴定度按下式计算：

$T=\frac{M}{V}$

式中：T-硫代硫酸钠铜的滴定度，mg/ml；

M-标定时所取铜的量，mg；

V-标定时所消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积，ml。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锡银铜焊料中铜的含量为5～50wt％，锡的含量为5～50wt％，银的含量为5～50wt％。