一种锡铅铋合金电镀溶液中游离甲磺酸含量的测定方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种锡铅铋合金电镀溶液中游离甲磺酸含量的测定方法，属于电镀溶 液的分析测试领域。
【背景技术】
[0002] 锡铅铋合金电镀层是一种新型抗晶须、耐低温、抗腐蚀、可焊性好的新镀层，能保 证产品在特殊环境中的使用要求，提高产品长贮可靠性。《锡-铅-铋合金镀层》于2007 年01月17日获得国家发明专利授权，专利号为：02120839. 5。2011年07月19日发布的 《WJ20004-2011锡-铅-铋合金镀层规范》中华人民共和国兵器行业标准等表明甲基磺酸 盐镀锡铅铋合金溶液的应用前景广泛。电镀溶液中甲磺酸既可防止甲磺酸亚锡的水解，又 能增加阳极的溶解和溶液的导电性；含量过高，会导致析氢严重，阴极效率降低，并且会因 阳极溶解过快，导致锡离子浓度过高而使镀层粗糙；含量过低，会使镀液稳定性降低，电流 密度范围缩小。电镀溶液中甲磺酸（甲基磺酸）的作用十分明显，但是由于电镀溶液的成 分复杂，干扰离子多，电镀溶液中甲磺酸含量的测定一直是一个难题，目前没有检索到相关 检测甲基磺酸盐镀锡铅铋合金电镀溶液的分析方法。
【发明内容】
[0003] 本发明解决的技术问题是，简便、准确地测定甲基磺酸盐镀锡铅铋合金电镀溶液 中游离甲磺酸的含量。
[0004] 本发明的技术方案是，一种锡铅铋合金电镀溶液中游离甲磺酸含量的测定方法， 包括以下步骤：
[0005] (1)取待测电镀溶液，用硫酸溶液使待测电镀溶液中的铅离子沉淀，再用淀粉作指 示剂，用碘标准滴定溶液滴定，测定出亚锡离子的含量C A;
[0006] (2)取待测电镀溶液体积V，在待测电镀溶液中加入水和溴麝香草酚蓝指示液；
[0007] (3)用摩尔浓度为Q的氢氧化钠标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变为蓝色；消耗 氢氧化钠标准滴定溶液的体积为V1;
[0008] (4)计算出游离甲磺酸的含1 1;其中，]^和]\^分别表 示亚锡离子和甲磺酸的摩尔质量。
[0009] 进一步地，所述碘标准滴定溶液的浓度为0? 08mol/L~0? 12mol/L〇
[0010] 进一步地，所述氢氧化钠标准滴定溶液的浓度(^为0? 08mol/L~0? 12mol/L〇
[0011] 进一步地，所述步骤（2)中，在待测电镀溶液中加入的水的体积为待测电镀溶液 体积的80倍~120倍。
[0012] 进一步地，所述步骤（2)中，在待测电镀溶液中加入溴麝香草酚蓝指示液0. lmL~ 0? 5mL〇
[0013] 进一步地，所述硫酸溶液的浓度为（1+5)~（1+9)。其中（1+5)表示1体积份的硫 酸与5体积份的水组成的混合溶液；（1+9)表示1体积份的硫酸与9体积份的水组成的混 合溶液；以下表述类同。
[0014] 本发明通过硫酸溶液沉淀镀液中的铅离子，用淀粉作指示剂，用碘标准滴定溶液 滴定电镀溶液中亚锡离子含量。例如，亚锡离子含量的测定可使用如下步骤：
[0015] (1)吸取5.OOmL待测电镀溶液置于250mL锥形瓶中；
[0016] (2)依次加入100mL水、20mL硫酸溶液（1+7)到250mL锥形瓶中，充分震荡锥形瓶， 使硫酸铅沉淀；
[0017] (3)向锥形瓶加入3mL浓度为10g/L的淀粉指示液，并用浓度为0.lmol/L的碘标 准滴定溶液迅速滴定至溶液出现蓝色，且颜色在1分钟内不消失为终点；
[0018] (4)计算亚锡离子含量
其中V。为待测溶液的体积为5. 00ml; CD为碘标准滴定溶液的浓度，当浓度为0. 1000m〇l/L;VD为碘标准滴定溶液消耗的体积；Ma 为亚锡离子的摩尔质量；经简化后亚锡离子含量CA= 1. 187VD;其中VD的单位为ml，C4的 单位为g/L。
[0019] 本发明在测定得到亚锡离子含量的基础上，再以溴麝香草酚蓝作指示剂，用氢氧 化钠标准滴定溶液直接滴定电镀溶液中游离甲基磺酸，亚锡离子定量与氢氧化钠反应生成 沉淀产生干扰，在计算时予以扣除，求得电镀溶液中游离甲基磺酸含量；其中电镀溶液中 的铋离子同样产生干扰，因其含量少，小于0. 4g/L，由于电镀溶液中游离甲基磺酸含量为 100g/L~160g/L，故不予以考虑：铅离子不干扰测定。同样地，通过滴定，扣除亚锡离子的 含量后，得到游离甲磺酸的含量）
A;其中，MJPMB分别表示亚 锡离子和甲磺酸的摩尔质量；Cp(^和V均为已知量，通过测量消耗的标准氢氧化钠滴定溶 液的体积L即可计算出游离甲磺酸的含量。
[0020] 本发明的有益效果是，简便、快速、准确地测定甲基磺酸盐镀锡铅铋合金电镀溶液 中亚锡离子的含量和游离甲磺酸的含量，为电镀溶液的配制和电镀工艺提供支持。
【具体实施方式】
[0021] 实施例
[0022] 本发明提供一种锡铅铋合金电镀溶液中游离甲磺酸含量的测定方法，先测定亚锡 离子含量，再测定游离甲磺酸的含量。
[0023] 亚锡离子含量的测定可使用如下步骤：
[0024] (1)吸取5. 00mL待测电镀溶液置于250mL锥形瓶中；
[0025] (2)依次加入100mL水、20mL硫酸溶液（1+7)到250mL锥形瓶中，充分震荡锥形瓶， 使硫酸铅沉淀；
[0026] (3)向锥形瓶加入3mL浓度为10g/L的淀粉指示液，并用浓度为0.lmol/L的碘标 准滴定溶液迅速滴定至溶液出现蓝色，且颜色在1分钟内不消失为终点；
[0027] (4)计算亚锡离子含』
：其中％为待测溶液的体积为5. 00ml; CD为碘标准滴定溶液的浓度，当浓度为0. 1000m〇l/L ;VD为碘标准滴定溶液消耗的体积；Ma 为亚锡离子的摩尔质量；经简化后亚锡离子含量CA= 1. 187V D;其中V D的单位为ml，C 4的 单位为g/L。
[0028] 游离甲磺酸含量的测定可使用如下步骤：
[0029] (a)吸取1.OOmL待测电镀溶液置于250mL锥形瓶中；依次加入100mL水、5滴浓度 为lg/L的溴麝香草酚蓝指示液；
[0030] (b)并用浓度为0. lmol/L氢氧化钠标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变为蓝色终 点，消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积为V1;
[0031] (C)计算出游离甲磺酸的含I
其中，MjPMB分别表 示亚锡离子和甲磺酸的摩尔质量，当氢氧化钠的摩尔浓度刚好是〇. l〇〇〇mol/L，简化后得CB =9. 611L-1. 619CA。通过前述亚锡离子含量CA和氢氧化钠标准滴定溶液消耗的体积即可 准确地计算出游离甲磺酸的含量C B。
【主权项】
1. 一种锡铅铋合金电镀溶液中游离甲磺酸含量的测定方法，其特征在于，包括以下步 骤： (1) 取待测电镀溶液，用硫酸溶液使待测电镀溶液中的铅离子沉淀，再用淀粉作指示 剂，用碘标准滴定溶液滴定，测定出亚锡离子的含量CA; (2) 取待测电镀溶液体积V，在待测电镀溶液中加入水和溴麝香草酚蓝指示液； (3) 用摩尔浓度为Q的氢氧化钠标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变为蓝色；消耗氢氧 化钠标准滴定溶液的体积为'; (4) 计算出游离甲磺酸的含量?，其中，MJPMB分别表示亚 锡离子和甲磺酸的摩尔质量。2. 如权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述碘标准滴定溶液的浓度为 0? 08mol/L~0? 12mol/L。3. 如权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述氢氧化钠标准滴定溶液的浓度C: 为 0? 08mol/L~0? 12mol/L。4. 如权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述步骤（2)中，在待测电镀溶液中加 入的水的体积为待测电镀溶液体积的80倍~120倍。5. 如权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述步骤（2)中，在待测电镀溶液中加 入溴麝香草酚蓝指示液〇.lmL~0. 5mL。6. 如权利要求1所述的测定方法，其特征在于，所述硫酸溶液的浓度为（1+5)~ (1+9)〇
【专利摘要】本发明公开了一种锡铅铋合金电镀溶液中游离甲磺酸含量的测定方法，包括以下步骤：(1)取待测电镀溶液，用硫酸溶液使待测电镀溶液中的铅离子沉淀，再用淀粉作指示剂，用碘标准滴定溶液滴定，测定出亚锡离子的含量CA；(2)取待测电镀溶液体积V，在待测电镀溶液中加入水和溴麝香草酚蓝指示液；(3)用摩尔浓度为C1的氢氧化钠标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变为蓝色；消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积为V1；(4)计算出游离甲磺酸的含量其中，MA和MB分别表示亚锡离子和甲磺酸的摩尔质量。该方法可简便、快速、准确地测定甲基磺酸盐镀锡铅铋合金电镀溶液中亚锡离子的含量和游离甲磺酸的含量，为电镀溶液的配制和电镀工艺提供支持。
【IPC分类】G01N21/79, G01N31/16
【公开号】CN104991035
【申请号】CN201510399858
【发明人】许自强, 胡德意, 罗臻葵, 尹公晖, 胡国清, 汪灿
【申请人】江南工业集团有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月9日