無鉛焊錫材料中鍺元素含量的icp-aes檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種錯含量的測定方法，尤其是一種無鉛焊錫材料中錯元素含量的 ICP-AES(電感禪合等離子體原子發射光譜法）檢測方法，屬于化學分析測試技術領域。
【背景技術】
[0002] 無鉛焊錫是應各國相繼立法限制鉛在工業材料中應用要求而產生的新型焊錫材 料，目前尚未能實現對Sn-Pb基焊錫的完全工業化替代。我國無鉛焊錫技術研發工作起步 較晚，相關核屯、技術與國外仍存在一定差距。為滿足各行業的不同應用要求，現有的無鉛焊 錫材料種類繁多且成分復雜，對其中各組分含量的準確分析測定，在推動無鉛焊錫技術發 展、規范焊錫生產質量和制定相關檢測標準等方面具有積極且重要的意義。
[0003]Sn基焊料中添加一定量的錯（Ge)，在高溫和氧的作用下，形成致密的表面氧化 層，從而抑制合金的氧化，提高纖料的抗氧化能力。目前關于無鉛焊錫材料中Ge含量的測 定國內外還沒有統一的標準方法。現有可用于合金材料中的Ge含量的分析方法主要有分 光光度法、艦酸鐘滴定法、原子吸收光譜法和電感禪合等離子體發射光譜法（ICP-AE巧等。 其中ICP-AES具有基體效應小、靈敏度高和線性范圍寬等優點，樣品溶解后可直接進樣，檢 測效率高，是適用于合金及高純樣品成分分析的簡便、可靠方法，已廣泛應用于冶金行業， 相較于其他幾種方法在操作繁易程度、分析周期和檢測結果準確度等方面具有明顯優勢。
[0004] 在ICP-AES分析之前需對固體樣品進行酸消解處理，制備樣品溶液進行檢測。但 對于待分析元素Ge，在濃度較高的HC1介質（高濃度HC1或王水等）中形成易揮發的四氯 化錯，使檢測結果偏小；在硫酸介質中，稀釋后溶液發生水解，形成白色渾濁；對于高含量 Sn基材料，采用較高濃度HN03溶解焊錫樣品，消解過程極易產生0 -錫酸沉淀，造成樣品溶 液不穩定，影響檢測精密度。因此，常規的高溫濃酸消解方法并不適用于焊錫材料中的Ge 的分析。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種無鉛焊錫材料中錯元素含 量的ICP-AES檢測方法，解決現有技術中錯含量分析方法操作復雜、分析周期長、準確度不 高等問題，方便準確測定無鉛焊錫材料中錯含量。
[0006]按照本發明提供的技術方案，一種無鉛焊錫材料中錯元素含量的ICP-AES檢測方 法，特征是，包括W下步驟：
[0007] (1)制備樣品溶液：稱取〇.2g~0.5g無鉛焊錫樣品置于容器中，采用由低到高的 濃度梯度法逐級加入hn〇3溶液，使無鉛焊錫樣品溶解至澄清透明溶液，向上述溶液中逐滴 滴加10ml~15ml容量百分數為15%的肥1和1ml容量百分數為30%的&〇2,常溫下靜置 化后，轉入50ml容量瓶中，加入Y內標溶液，再用容量百分數為3%的肥1定容后搖勻，定 容后得到的樣品溶液中Y的濃度為2. 5mg/L;
[000引 似配制標準溶液；采用逐級稀釋法，WY為內標物質、容量百分數為3%的HN0巧 基體，將lOOOmg/L的Ge標準溶液配制成4個W上不同濃度的標準溶液，標準溶液中Ge的 濃度Omg/L~lOmg/L，Y的濃度為2. 5mg/L;
[000引 （3) ICP-AES檢測；設定ICP-AES光譜儀的工作參數，先后對標準溶液和樣品溶液 中Ge和Y的含量進行檢測，獲得譜線強度和元素含量之間的關系，得到標準曲線；
[0010] (4)Ge含量的計算；根據標準曲線，得到樣品溶液中Ge的濃度為C，單為111肖/1，貝。 無鉛焊錫樣品中Ge元素的含量W，按下式計算，單位為mg/kg; WcxV
[0011]W=-其中，V為樣品溶液的總體積，單位為ml ;m為無鉛焊錫樣品稱樣量， m. 9 單位為g。
[0012] 進一步的，所述步驟（1)中由低到高的濃度梯度法逐級加入hn〇3溶液，具體為：先 用2ml去離子水（即容量百分數為0%的HN03)將無鉛焊錫樣品浸潤，再滴加2ml容量百分 數為5 %的HN03,溶解無鉛焊錫樣品Imin~2min ;接著滴加2ml容量百分數為35 %的HN03， 溶解無鉛焊錫樣品1111111~2111111;繼續加入21111容量百分數為65%~68%的11側3，溶解無 鉛焊錫樣品lOmin至澄清透明溶液。
[0013] 進一步的，所述標準曲線的相關系數R2大于0. 9999。
[0014] 進一步的，所述步驟（3)中ICP-AES光譜儀的工作參數為：射頻功率1300W，冷卻 氣流量15L/min，輔助氣體流量0.化/min,霧化器流量0.化/min,積分時間8s，觀測高度 15mm，進樣速度 1. 5ml/min。
[0015] 進一步的，所述步驟（3)中ICP-AES光譜儀的分析譜線波長為265. 118nm。
[0016] 進一步的，所述常溫是指環境溫度為25°C ±10°C。
[0017] 本發明具有W下優點：
[0018] (1)本發明采用濃度梯度法，由低到高濃度加入hn〇3溶解焊錫樣品，后加入的濃度 較高的hn〇3,會被上一級低濃度的酸稀釋，一方面防止hn〇3濃度過高形成0 -錫酸沉淀，另 一方面，降低焊錫與酸的反應速度，使反應放出的熱量，能被充分吸收，防止局部過熱造成 Ge損失，從而提高了樣品處理量，尤其使微量Ge分析準確性提高；
[0019] (2)在常溫下，通過稀HN03、稀肥1和&〇2對無鉛焊錫樣品進行消解處理，在減小反 應條件苛刻性，使操作更加安全和簡便的同時，確保樣品能充分完全消解，并且控制Ge在 前處理過程中的損失，有效提高方法回收率；
[0020] (3)本發明采用靈敏度高、精密度好、檢出限低、線性范圍寬的電感禪合等離子體 光譜法檢測Ge含量，W Y為內標物質，采用內標法消除儀器波動和溶液物理特性干擾，同時 采用背景校正消除背景對信號的影響，提高檢測結果的可靠性，實現無鉛焊錫材料中常量 及微量Ge元素方便準確分析，具有較高的實用價值。
【具體實施方式】
[0021] 下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0022] 本發明中樣品溶液制備過程在常溫下進行，環境溫度在25°C ±10°C為宜，且稀酸 和雙氧水應緩慢滴加，W防止快速反應，引起溫度過高，造成Ge損失。在添加HC1和馬〇2后 需靜置一段時間，W確保焊錫樣品充分消解完全，且溶液達到穩定狀態。
[002引本發明中所使用的肥1、HN03和H 202均為分析純，去離子水滿足國標GB/ T6682-2008規定二級水要求。
[0024] 在ICP-AES檢測過程中，ICP-AES光譜儀的分析過程選擇靈敏度高，背景低，干擾 小的譜線波長265. 118皿為分析線。
[0025] 本發明分別WGe含量為0.0064% (樣品1)和含量為0.48% (樣品2)的無鉛焊 錫樣品為例，詳述Ge含量的檢測方法，具體如下：
[0026] (1)制備樣品溶液；
[0027] 稱取0.5g(精確至O.OOOlg)樣品1，置于150ml錐形瓶中，加入2ml去離子水，輕 輕搖晃錐形瓶使樣品充分潤濕，再滴加2ml容量百分數為5%的HN03,溶解無鉛焊錫樣品 Imin~2min;接著滴加2ml含量百分數為35%的HN03溶解樣品Imin~2min后，繼續滴加 2ml容量百分數為65%~68%的HN03,靜置lOmin至樣品溶液澄清透明；向上述溶液中逐 滴加入10ml含量百分數為15%的稀肥1和1ml含量百分數為30%的馬化，常溫下靜置化 后，轉入至50ml容量瓶中，加入Y內標溶液，用含量百分數為3 %的肥1定容至刻度線，搖 勻，得到樣品溶液，所得樣品溶液中Y的濃度為2. 5mg/L;
[0028] 稱取0. 2g(精確至0.OOOlg)樣品2,置于150ml錐形瓶中，加入2ml去離子水，輕 輕搖晃錐形瓶使樣品充分潤濕，再滴加2ml容量百分數為5%的HN03,溶解無鉛焊錫樣品 Imin~2min;接著滴加2ml含量百分數為35%的HN03溶解樣品Imin~2min后，繼續滴加 2ml容量百分數為65 %~68 %的濃HN03，靜置lOmin至樣品溶液澄清透