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电镀级硫酸铜用氢化物发生原子荧光法测定

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电镀级硫酸铜用氢化物发生原子荧光法测定

发布日期:2018-10-16 00:00 来源:http://www.ggdb2018.com 点击:

 


摘要]采用氢化物发生原子荧光法测定电镀级硫酸(化学式:H2SO4)铜中微量砷,用抗坏血酸-硫脲做基体改进剂可有效消除基体铜及其它杂质元素的干扰。铅锡合金棒不溶性钛阳极的析氧过电位也比镀铂不溶性阳极低,但是寿命却提高1倍以上。广泛用于各种电镀中作为阳极或者辅助阳极使用,可以替代常规的铅基合金阳极,在相同的条件下,可以降低槽电压,节约电能消耗;不溶性钛阳极在电镀过程中具有良好的稳定性(化学、电化学),使用寿命长。此阳极广泛用于镀镍镀金、镀铬、镀锌、镀铜等电镀有色金属行业。铅锡合金棒电镀阳极包括一固定部、一析出部及一围绕部,借由其围绕部有效增加不溶解性阳极面积,而提高阳极的负载能力,并使增加溶解性阳极面积有效作用,不致使镀液的浓度快速增加,使提供物有效析出于与工件相对之面,增加提供物的有效析出,实际增加电镀产能,且不会使提供物被卡住以利于补充提供物,因而整体改善使用效果。电镀阳极新型不溶性钛阳极具有高电化学催化能,析氧过电位比铅合金不溶性阳极低约0.5 V,节能显著,稳定性高,不污染镀液,重量轻,易于更换。方法检出限可满足痕量砷分析的要求,加标回收率平均97.2%;相对标准偏差<2%。方法分析灵敏度高、干扰少、线性范围(fàn wéi)宽。
随着电子工业的高速发展,其相关的电镀行业发展也极为迅猛,其中对部分高精密电子器件的电镀提出了更高的要求,比如在高质量(Mass)电镀铜的过程中,对应用于电镀原料的硫酸铜中杂质含量具有严格控制(如:砷,锌,铅(外观:带蓝色的银白色),锑等均应小于5ppm)。由于在地质中的分布和工农业上的应用,使痕量砷广泛分布于环境(environment)中[1],电镀级硫酸铜产品(Product)中的砷主要来源于原料。采用线路板蚀刻废液生产出来的硫酸铜往往因其中的砷含量较高而不能用于对砷要求严格控制的行业,为此需要对原料或硫酸铜产品进行精制除砷后,方可得到所要求的高纯电镀级硫酸铜产品。本单位对高纯A级精制硫酸铜的企业(Enterprise)标准中要求砷含量必须低于0.0003%,这种痕量砷的测定对检验方法提出了更高的要求,然而目前硫酸铜产品在国家或化工部标准中规定的标准分析方法只有砷斑法[2],砷斑法只是一种半定量方法,且操作(operate)较繁琐;一般企业标准中会引用其它砷的测定方法,如:二乙氨基二硫代甲酸银分光光度法[3],但要用到三氯甲烷等有机试剂,因受溶剂(性状:透明、无色的液体)挥发影响分析稳定性(The stability of)较差,同时试剂毒性较大且分析周期长操作繁琐因而对于硫酸铜产品测砷方法中不是一种好选择。目前有部分关于原子荧光法测定精铜及其化合物(compound)中砷的报道,但直接用原子荧光法测定电镀级硫酸铜中砷而不需进行分离铜的方法未见有相关报道,为此我们进行了利用氢化物发生原子荧光法测定电镀级硫酸铜中砷的试验,取得了较为理想的结果。
1实验(experiment)部分
1.1原理(Maxim)
实验原理用氢化物发生原子荧光法测定电镀级硫酸铜中微量砷,用抗坏血酸-硫脲做基体改进剂可有效消除基体铜及其它杂质元素的干扰。方法检出限可满足痕量砷分析的要求,加标回收率平均97.2%;相对标准偏差<2%。
1.2仪器(appliance)
AFS-820双道原子荧光光度计(北京吉天仪器有限公司),砷编码(coding)空心阴极灯。光学系统:短焦距透镜(分类:塑胶透镜和玻璃透镜两种)聚光,无色散系统。氢化物发生装置(device):间歇泵氢化物发生及气液分离系统。原子化器:氩氢火焰屏蔽式石英炉。AE200电子分析天平(瑞士梅特勒&mdash;托利多公司),感量0.0001g。
1.3试剂
盐酸:分析纯;盐酸溶液(róng yè),5%(V/V);氢氧化(oxidation)钠溶液,5g/L(称取5g分析纯的NaOH溶于纯水中,并稀释(dilute)到1L);硼氢化钾溶液,20g/L(称取15gKBH4溶于1000mL氢氧化钠溶液(5g/L)中);硫脲+抗坏血酸混合液(称取10g硫脲,加纯水约80mL,搅拌(stir)溶解(solubility)后加入10g抗坏血酸,溶解后稀释至100mL);实验用水:去离子水;砷标准贮备液:1000mg/L,国家标准(批准发布:国家标准化主管机构)物质(material)研究(research)中心;砷标准使用(use)液:0.5&mu;g/mL(取砷标准贮备液20mL于200mL容量瓶中,用去离子水定容至刻度(Scale),从中吸取10mL于100mL容量瓶中,最后从100mL的容量瓶中吸取10mL置于100mL容量瓶中)。
1.4试验方法
1.4.1标准曲线
吸取砷标准液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL于100mL容量瓶中,加入盐酸5.0mL,加入硫脲+抗坏血酸混合液20mL,定容至刻度,摇匀。此标准系例相当于砷的浓度(concentration)0.00、2.50、5.00、10.00、15.00、20.00&mu;g/L,混匀放置10min后上机测定。
1.4.2样品预处理
称取约5g(精确到0.0001g)电镀级硫酸铜样品于100mL烧杯中,加水溶解后移入100mL容量瓶,用纯水定容至刻度。取上述样品溶液5mL于50mL容量瓶中,加入盐酸2.5mL,硫脲+抗坏血酸混合液10mL,定容至刻度,混匀,放置10min,上机测定。
1.4.3仪器工作条件
2.5线性范围
原子荧光光谱有比较宽的线性范围,通过改变标准系列浓度范围进行实验,得出砷在1.0~80.00&mu;g/L的浓度范围内,其线性相关系数大于0.9995。
2.6检出限
对试样空白(不加样品,其它试剂照常加入)和标准物质交替测定22次,砷的检出限为0.0373&mu;g/L,以实际称样量(5g/100mL)&times;5mL=0.25g,按3.3倍砷的检出限计算(calculate )得砷的最低检出量为:3.3&times;0.0373&times;50&times;0.001/0.25=0.025&mu;g/g。
2.7方法准确度和精密度(单位:g/cm3或kg/m3)
在电镀级硫酸铜测定样品中加入适量砷,分别测定原样及加标后样品中砷元素含量。重复加标回收6次,以平均值计算各元素的加标回收率。同时对精密度进行测定。
2.8样品分析
分别抽检五月份部分电镀级硫酸铜样品进行原子荧光测砷分析。

相关标签:电镀阳极

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