铜锡合金电镀液中铜_锡含量的测定
工业分析技术专业《铜合金中铜含量的测定》
铜合金中铜含量的测定一、实验目的1、掌握铜合金中铜含量的测定方法和结果计算2、熟练间接碘量法滴定终点的判断3、掌握Na2S2O3溶液配制及标定4、了解淀粉指示剂的作用原理5、了解间接碘量法测定铜的原理6、学习铜含量试样的分解方法二、试剂1、盐酸溶液〔11〕2、过氧化氢溶液：30%3、氨水溶液〔11〕4、氟氢化铵溶液：2021/L5、乙酸溶液〔11〕6、碘化钾溶液：2021/L7、淀粉指示液：5g/L8、硫氰酸钾溶液：100g/L9、硫代硫酸钠标准滴定溶液：c〔Na2S2O3〕=L三、实验原理用间接碘量法测铜的含量。
铜合金的分解：铜合金的种类较多，主要有黄铜和各种青铜等。
试样可以用HNO3分解，但低价氮的氧化物能氧化I-而干扰测定，故需用浓H2SO4蒸发将它们除去。
也可用H2O2和HCl分解试样：Cu 2HCl H2O2= CuCl2 2H2O 煮沸以除尽过量的H2O2。
本实验使用H2O2溶解分解试样。
之后参加过量的KI得到CuI沉淀，同时析出定量的 I2。
反响方程式：2Cu2 5I- = 2CuI↓ I3-以上反响是可逆反响，因此应参加过量KI；通常用HAc-NH4Ac或NH4HF2等缓冲溶液将溶液的酸度控制为l锥形瓶中，参加10ml盐酸溶液〔11〕，～〔约30～40滴〕过氧化氢溶液〔30%〕，盖上外表皿，放置。
试样溶解完全后，微微煮沸溶液，至不在生成细小气泡，表示过氧化氢已完全分解。
再煮沸1min。
冷却后，用水吹洗外表皿，参加约60ml水，滴加氨水溶液〔11〕至有浑浊产生，参加8ml乙酸溶液〔11〕、5ml 氟氢化铵溶液〔2021/L〕、10ml碘化钾溶液〔2021/L〕，用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定至浅黄色，参加3ml淀粉指示液〔5g/L〕，滴定至浅蓝色，再加硫氰酸钾溶液〔100g/L〕10ml，继续滴定至蓝色刚好消失为终点，此时溶液为米色的硫氰酸亚铜悬浮液，记下硫代硫酸钠标准滴定溶液所消耗的体积。
铜锌合金中铜锌含量的测定实验
铜锌合金中铜锌含量的测定实验
铜锌合金是由铜和锌混合而成的，其中铜和锌的含量不是固定的，而是会根据生产需要进行调整。
为了确保铜锌合金的质量，需要对其进行铜锌含量的测定。
以下是铜锌合金中铜锌含量的测定实验步骤：
实验器材：电子天平、量筒、烧杯、移液管、乙醇、硝酸
实验步骤：
1. 取铜锌合金样品，用电子天平将其精确称重并记录重量。
2. 将样品放入烧杯中，加入适量的硝酸，使其彻底溶解。
3. 用量筒测量适量的乙醇，将其逐滴滴入烧杯中。
4. 每次滴加乙醇后，用移液管搅拌均匀，直到完全沉淀。
5. 重复步骤4，直到沉淀不再增加。
6. 将烧杯倾斜，用移液管将上清液抽取取出，收集在另一个容器中。
7. 将沉淀和余液用水冲洗，收集在同一个容器中。
8. 将收集到的清液和废液分别放入量筒中，测量其体积。
9. 将收集到的沉淀和余液放入量筒中，测量其体积。
10. 根据比例关系计算铜锌含量，其中铜锌比为合金中铜锌重量之比。
铜合金中铜含量测定
分取20.00mL K2Cr2O7
250mL锥形瓶
加50mL 蒸馏水 Na2S2O3滴定 (浅黄)
3mL 6mol/L HCl
(0.2~0.4mol/L) 5mL KI 20%
加2mL淀粉
Na2S2O3 继续滴至
亮绿色
摇匀放暗处 5min
平行三份 计算
Na2S2O3浓度
• 铜合金中铜的测定
C ( Na2S2O3)/mol/L
di dr
注: ① C(K2Cr2O7) = m(K2CrO7 ) ×V (K2CrO7 ) ×1000 M (K2CrO7 ) × 250.0
②C(Na2S2O3) = 6 × C(K 2CrO7 ) ×V (K 2CrO7 ) V (Na2 S2O3 )
表2 铜合金中铜含量的测定 样品号：
铜合金中铜含量测定
实验目的
• 掌握Na2S2O3溶液配制及标定. • 了解淀粉指示剂的作用原理. • 了解间接碘量法测定铜的原理. • 学习铜合金试样的分解方法. • 掌握碘量法的实验技术.
• 实验原理
• 碘量法测定铜的依据是Cu2+与过量的KI反
应析出相应的I2.以淀粉为指示剂，用 Na2S2O3溶液滴定I2，根据消耗Na2S2O3的量 间接计算出铜的量.反应式如下:
称铜合金1g 250mL 烧杯中
20mL 1:1 HCl 4~5mL 30%H2O2
盖上表面皿 放置几分钟
完全分解
加热煮沸至冒 大气泡?
(H2O2分解完全)
冷却 250mL容量瓶 定容(摇匀！)
取20.00mL
滴加氨水至 出现沉淀？ （仔细观察）
8mL1:1 HAc 5mLNH4HF2
电镀铜锡合金
• 低锡青铜含锡质量分数在8%~15%，镀层呈黄色，对钢铁 基体为阴极镀层，硬度较低，有良好的抛光性，在空气中 易氧化变色而失去光泽，因此表面必须套铬，套铬后有很 好的耐蚀性，是优良的防护装饰性底镀层或中间镀层。低 锡青铜现已广泛应用于日用五金、轻工、机械，仪表等工 业中。
• 中锡青铜含锡质量分数为15%~40%，镀层呈金黄色。其硬 度和耐蚀性介于低锡于高锡之间，光亮金黄色镀层通常含 30%~35%的锡。中锡青铜套铬时容易发光和色泽不均匀， 故在工业上应用不多。
阳极的影响
电镀低锡青铜多用铜锡合金可溶性阳极，其阳极溶解曲线比 较复杂。当电解液中的铜含量为18.4g/L锡28g/L、游离氰化钾 27.2g/L，游离氰化钠13.2g/L时，测得的合金阳极极化曲线如 图7-13所示。 在ab段电位下，铜以一价铜离子形式进入溶液，而锡则 以二价锡离子形式溶解哦i，随电流密度升高，电位上升至某 数值，出现电位第一次突跃，在bc段电位下，铜一一价，锡 以四价形式溶解，这时阳极上出现黄绿色的膜，此时阳极处 于半钝化状态。
改变电解液中金属离子的总浓度（金属离子浓度 比不变），对合金镀层成分的影响不大，它主要 影响阴极的电流效率。当总浓度提高时，阴极的 电流效率有所提高，但总浓度不能过高，否则镀 层结晶粗糙。 电解液中铜和锡的含量比，对合金镀层成分影响 较大，如图7-8。通常降低电解液中铜与锡的含量 比，镀层中铜含量下降，而锡含量升高。这是因 为含金沉积的阴极极化增大，使沉积电位向负方 向偏移，有利于锡的析出，因而，合金中锡的含 量升高。为了获得含锡量为10－15％的低锡铜合 金，电解液中应维持Cu：Ｓｎ为３：1。
电镀铜基合金
电镀铜-锡合金
电镀铜基合金
• 概述 电镀铜合金可以提高硬度（如作为装饰性的仿古镀 层，仿金镀层等）以及获得其他特殊的性能。 • 电镀铜合金在生产中应用较多的为 铜锌（黄铜）、铜锡合 金（青铜）和仿金镀层。
铜合金中铜含量的测定
间 接 碘 量 法
大 学 通 用 化 学 实 验 技 术
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铜 合 金 中 铜 含 量 的 测 定
47.4 注意事项
（1）间接碘量法必须在弱酸性或中性溶液中进行， 间接碘量法必须在弱酸性或中性溶液中进行， 在测定Cu2+时，通常用NH4HF2控制溶液的酸度为pH 3～4， 在测定Cu 通常用NH 控制溶液的酸度为pH 3～ 这种缓冲溶液（ 同时也提供了F 作为掩蔽剂， 这种缓冲溶液（HF/F-）同时也提供了F-作为掩蔽剂，可 使共存的Fe3+转化为FeF63-以消除其对Cu2+测定的干扰。 使共存的Fe 转化为FeF 以消除其对Cu 测定的干扰。 若试样中不含Fe 可不加NH 若试样中不含Fe3+可不加NH4HF2。 （2）在间接碘量法中，淀粉指示剂应在临近终点， 在间接碘量法中，淀粉指示剂应在临近终点， 即I2黄色已接近褪去时加入。否则，会有较多的I2被淀 黄色已接近褪去时加入。否则，会有较多的I 粉吸附，而导致终点滞后。 粉吸附，而导致终点滞后。
实验47 实验47 铜合金中铜含量的测定 ——间接碘量法 ——间接碘量法
47.1 实验目的
（1）掌握间接碘量法测定铜合金中铜含量的原理及操作 条件。 条件。 （2）学习铜合金试样的溶解方法。 学习铜合金试样的溶解方法。
间 接 碘 量 法
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铜 合 金 中 铜 含 量 的 测 定
在线答疑： 在线答疑：wxrong5093@ wy-fxhx@
间 接 碘 量 法
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铜 合 金 中 铜 含 量 的 测 定
EDTA的标定及锡铜中锌的测定
EDTA的标定(二甲酚橙)及锡铜中锌的测定.实验目的1 •学习配制zS+标准溶液,EDTA标准溶液;2 •学会以六亚甲基四胺-盐酸为缓冲溶液，二甲酚橙为指示剂标定EDTA标准溶液；3.了解黄铜片的组成，学会铜合金的溶解方法；干扰离子的掩蔽方法；、4.掌握铜合金中Zn的测定方法二.实验原理：1.EDTA配置及标定原理：⑴用EDTA二钠盐配制EDTA标准溶液的原因：EDTA是四元酸，常用HY表示，是一种白色晶体粉末，在水中的溶解度很小，室温溶解度为0.02g/100g H 2Q因此，实际工作中常用它的二钠盐NaHY・ 2H2O, NS2H2Y- 2H2O的溶解度稍大,在22C (295K)时，每100g水中可溶解11.1g.⑵标定EDTA标准溶液的工作基准试剂，基准试剂的预处理；实验中以纯金属Zn为工作基准试剂。
预处理：称量前一般应先用稀盐酸洗去氧化层，然后用水洗净，烘干。
⑶滴定用的指示剂是可以选用铬黑T和二甲酚橙，本次实验选用二甲酚橙与后面黄铜中Zn的滴定的指示剂保持一致，减小误差。
二甲酚橙有6级酸式解离，其中Hdn 至"In4-都是黄色，Hln5-至In&是红色。
HJn4-= rf + HIn5-(pK a=6.3)黄色红色从平衡式可知，pH>6.3指示剂呈现红色；pH< 6.3呈现黄色。
二甲酚橙与M+ 形成的配合物都是红紫色，因此，指示剂只适合在pHv6的酸性溶液中使用。
测定Zn2+的适宜酸度为pH=5.5,终点时，溶液从红紫色变为纯黄色。
化学计量点时，完成以下反应：MIn + H2Y2-—MY + H2I n⑷ EDTA 浓度计算公式：C(EDTA)= m(Zn)/10M Zn V EDTA2.黄铜片中Zn测定原理:黄铜片的溶解：使用1:1的盐酸和30%勺HQ 溶解黄铜片Cu+ HO +2HCI=CuC 2+2HQ⑵ 干扰离子的掩蔽：黄铜的主要成分是铜，铅，锡，锌还可能有少量铁铝等杂质。
电镀铜锡锌三元合金应用探讨
V试 ———试样的体积 , mL。 ③游离氰化钾的测定
1) 试剂
2007年第 1期 通信与广播电视
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a) 10% KI溶液 ;
b) 011mol/L AgNO3 标准溶液 。 2) 分析方法
用移液管吸取镀液 2mL 于 250mL 锥形瓶中 , 加水 50mL , 加 10% KI溶液 10 mL , 用
formance tri2p roof perform ance adhesion erosion performance de2elec2 tric p lating
一 、研 究 目 的
我公司产品上的屏蔽罩 、屏蔽围框 、焊片等零件 , 材料多为铁 、铜 、铝 , 一般采用多层 镀银工艺或镀锡铅合金工艺 。在生产中经常发现镀银件变色发黑 , 镀锡铅合金件氧化发灰 , 可焊性下降 。造成批次性返工 , 返工难度和工作量大 。用户也多次提出改进建议 。因此 , 我 们考虑采用电镀铜锡锌三元合金工艺部分替代传统的多层镀银工艺和镀锡铅合金工艺 。
二 、电镀铜锡锌三元合金的特点
合金电镀一直是电镀新工艺开发的重要领域 。因为合金可以综合单一金属的优点 , 并具 有单一金属所不具备的新的特性 , 比如硬度 、耐腐蚀性 、功能性等 。现在已经认识到 , 电镀 作为一种湿法冶金技术 , 能生产出用电 、热方法做不到的新合金 。由于合金电镀技术的开发3 作者系源自京熊猫汉达科技有限公司技术处工程师
V试 ———试样的体积 , mL。 ②锡含量的测定
1) 试剂
a) 浓盐酸 ;
b) 双氧水 ;
c) 10%氯化钾溶液 ;
d) 30%六次甲基四胺溶液 ;
e) 二甲酚橙指示剂 ;
f) 氟化铵 ;
g) 0105mol/L EDTA 标准溶液 ;
槲皮素分光光度法测定铜合金中的锡
槲皮素分光光度法测定铜合金中的锡一、办法要点在0．1～0．3mol/L盐酸与乙醇溶液中，槲皮素与四价锡形成黄色可溶性络合物，以硫脲掩蔽铜、铁等元素。
锗、锑、铋有干扰，但铜合金中很少含有这些元素。
在50mL显色溶液中，含有10～50μg 锡时听从比耳定律，50～100μg时，曲线稍向浓度轴弯曲，但再现性很好，均可以用法。
络合物最大汲取峰在波长450nm处，如用汞灯为光源则最大汲取峰移向波长430nm处。
二、试剂与仪器(1)氨水溶液(1+1)。
(2)盐酸溶液(1+5)。
(3)硫脲溶液(10％)。
(4)槲皮素己醇溶液(0．04％)：溶解0．04g槲皮素于乙醇100mL中(如有浑浊则过滤后用法)。
(5)硫酸铜溶液：称取0．79g硫酸铜(CuSO4.5H2O)，以水溶解，稀释至100mL。
(6)锡标准溶液(0．1mgmL)：称取纯锡(含锡99．95％以上)0．1000g于烧杯中，加入浓硫酸20mL，加热溶解，冷却后加入硫酸(1+5)600mL，冷却后移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度。
(7)分光光度计。
三、分析步骤吸取试样溶液25mL于100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀，再吸取5mL于50mL容量瓶中，加入盐酸(1+5)3mL加入10％硫脲溶液3mL，放置1～2min，加入槲皮素乙醇溶液25mL(用移液管加入)，以水稀释至刻度，摇匀，放5min后，用空白溶液作参比液，2cm比色皿，如有汞灯光源则用波长420nm或430nm，如用一般灯光源则用波长450nm，测定吸光度。
空白溶液：于50mL容量瓶中加入硫酸铜溶液lmL、水4mL，以下同上述操作。
四、标准曲线的绘制于6只50mL容量瓶中，分离加入10μg／mL的锡标准溶液0．0、2．0、4．0、6．0、8．0、10．0mL，分离加入硫酸铜1mL，用氨水(1+1)中和至恰有沉淀，再用盐酸(1+5)中和至沉淀恰溶解并过量盐酸(1+5)3mL，以下同上述操作，绘制标准曲线。
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得出 。
3 结果与讨论
311 酸度的选择 实验证明 ,用六次甲基四胺作为缓冲溶液 、pH 在 5
～6 的范围时 ,铅的切口敏锐 , 能准确的检测出滴定终 点 。为了防止锡水解产生沉淀 ,应在 pH 为 1～2 左右时 加入过量的 EDTA ,使其与待测离子完全配合 ,再加入缓 冲溶液 ,调节 pH 值为 518 进行测定 。 312 掩蔽剂的选择
摘 要 : 提出采用交流示波极谱法连续测定铜锡合金电镀液中铜锡的含量 。该方法不用指示剂 ,利用铅标准溶 液及 EDTA 标准溶液 ,借助交流示波极谱仪中示波图上 TPB 切口的出现检测终点 。通过实验确定酸度为 518 、掩蔽剂 为硫脲 。对该方法与指示剂法分析结果进行了比较 。结果表明 ,该方法的精密度更高 ,准确度更好 ,是一种快速 、简 便 、经济实用且无污染的测定镀铜锡合金电镀液中铜锡含量的新方法 。
第 23 卷 第 6 期 2004 年 12 月
Electro电plat镀ing与 &涂 饰Finishing
Vol. 23
Dec.
No . 2004
6
铜锡合金电镀液中铜 、锡含量的测定
秦淑琪1 , 何英2
(1. 西北师范大学化学化工学院 ,甘肃 兰州 730070 ; 2. 兰州师范高等专科学校化学系 ,甘肃 兰州 730070)
表 1 数据说明 ,本方法测得的数据精密度高 ;表 2 数 据说明 ,与指示剂法相比 ,本方法分析结果的准确度较 好 ,经济实用且无污染 ,可满足工业分析的要求 ;表 3 数 据说明 ,Cu2P2O7 与 Na2SnO3·3H2O 平均加标回收率分别 为 100105 %、100101 % ,说明该方法是一种快速 、简便 、能 准确测定镀铜锡合金电镀液中铜 、锡含量的新方法 。
11. 42
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18. 05
13. 63
13. 65
100. 1
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18. 06 100. 1
13. 64
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2004 年 12 月 Electrop电lat镀ing与 &涂 饰Finishing 第 6 期
[ 2 ] Tsai Tzu2Hsuan , Yen Shi2chern. Electrochemical effects of various slur2 ries on the chemical mechanical polishing of copper2plated films [ J ] . Proceedings2Electrochemical Society ,2001 :180 - 190.
关键词 : 交流示波极谱法 ; 铜锡合金电镀 ; 铜含量 ; 锡含量 中图分类号 : TQ15312 ; O61115 文献标识码 : A 文章编号 : 1004 - 227X(2004) 06 - 0028 - 03
Continuous determination of copper and tin content in Cu2Sn alloy electroplating bath
1 前言
电镀是保护及装饰材料的有效措施之一 ,电镀产品 质量的优劣在很大程度上取决于电镀过程中电镀液成 分的严格控制与否 ,故电镀液成分的监控具有十分重要 的研究意义和应用前景 。镀铜锡产品在生产及人类生 活中占有很大的比例[1～4] 。铜锡合金溶液的主要成分 为 : 铜 、锡 、正 磷 酸 盐 、焦 磷 酸 盐 。经 典 的 滴 定 分 析 法[5～6]是借指示剂颜色的变化来指示终点 ,因为镀铜锡 含量溶液有颜色 ,在滴定终点时发生颜色干扰 ,造成较
的已知浓度的 EDTA 溶液 ,使其与铜锡完全配合后 ,用铅
标准溶液滴定至切口出现为终点 。用硫脲解蔽铜使与
铜配合的 EDTA 全部释放出来 ,用铅标准溶液滴定至切
口出现为终点 ,可求得铜的含量 ;然后加入氟化铵使与
锡配合的 EDTA 释放出来 ,再用铅标准溶液滴定至切口
重新出现为终点 ,可测定锡的含量 。
本实验中硫脲是选择性较好的掩蔽剂 ,它只能与铜 等少量的金属离子生成稳定的配合物 , 使与铜配合的 EDTA 释放出来 ;氟化铵与锡生成的配合物稳定性高 ,可 以使与锡配位的 EDTA 定量释放出来 ,且过量的部分不 影响示波极谱图形 ,在本分析中为理想的掩蔽剂 。 313 镀液分析结果
表 1 测得值及相对标准偏差 Table 1 Results of measurement
表 3 回收率实验测定结果 Table 3 Results of recovery experiments
ρ(Cu2P2O7) 测定值 / (mg/ mL) / (mg/ mL)
回收率 Na2SnO3·3H2O 测定值
加入量
/%
/ (mg/ mL)
/ (mg/ mL)
回收率 /%
7. 51
13. 37
被测 组分
测得值 / mg
平均值 相对标准 / mg 偏差/ %
Cu2P2O7
30. 45 ,30. 42 ,30. 46 ,30. 47 ,30. 4 30. 44
Na2SnO3·3H2O 65. 67 ,65. 75 ,65. 71 ,65. 78 ,65. 74 65. 73
0. 07 0. 06
(ห้องสมุดไป่ตู้/ L)
=
c ×V1
×01150 V
5 ×1
000
ρ(Na2SnO3·2H2O) /
(g/ L)
=
c ×V2
×01266 V
7 ×1
000
式中 :
c —标准铅溶液的浓度 ,
V —试样的毫升数 ,
01150
5由
M (Cu2P2O7) 2 000
得出
,01266
7由
M (Na2SnO3·3H2O) 1 000
表 2 本法与指示剂法分析结果对照 Table 2 Result comparison of this method and indicator method
方法
本法 指示剂法
m (Cu2P2O7) / mg 30. 44 30. 38
m (Na2SnO3·3H2O) / mg 65. 73 65. 76
QIN Shu2qi1 , HE Ying2 (1. School of Chemistry and Chemical Engineering , Northwest Normal University , Lanzhou 730070 , China ;
2. Department of Chemistry , Lanzhou Teachers College , Lanzhou 730070 , China)
Abstract : Alternating oscillopolarography was promoted to continuously detect the copper and tin content in Cu2Sn alloy electroplating bath with the appearance of the TPB cut in oscillogram as end point . In the method , lead standard so2 lution and EDTA standard solution were used without indicator. The suitable pH value and masking agent were deter2 mined to be 518 and sulfourea respectively by experiment . The analysis results of the method were compared with those of indicator method. The results show that the method has better precision and accuracy , and is fast , convenient , economi2 cal , useful and contamination2free. It is proved to be a new method of detecting the copper and tin content in Cu2Sn alloy electroplating bath. Keywords : alternating oscillopolarography ; Cu2Sn alloy electroplating ; copper content ; tin content
参考文献 :
[ 1 ] Osseo2Asare kwadwo , T Al2Hinai Ashraf . Electrochemical behavior of copper in hydroxylamine solutions[J ] . Proceedings2Electrochemical So2 ciety. 2001 :191 - 200.
标准溶液滴定至铅切口出现 ;滴加饱和硫脲溶液至蓝色
消失 ,再加过量 3 mL 左右 ,又用铅标准溶液滴定至铅切
口出现为终点 ,消耗标准溶液的体积为 V1 ; 加入氟化铵 溶液 10 mL ,放置片刻 ,继续用铅标准溶液滴定至示波器