一种快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法。本发明专利技术快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法包括(1)样品前处理；(2)电解脱锡；(3)配制标准溶液，其包括铅标准溶液、基体改进剂以及稀释液的配制；(4)铅元素测量。该方法仅需要制一个样，检测时间短、效率高，准确度高。

A rapid method for determination of lead content in tinplate coating

The invention discloses a method for rapid determination of lead content in tinplate coating. The method for rapid determination of lead content in tin plating plate coating includes: (1) sample pretreatment; (2) electrolytic de-tin; (3) preparation of standard solution, including preparation of lead standard solution, matrix modifier and diluent; (4) measurement of lead element. This method only needs to make one sample, with short detection time, high efficiency and high accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法
本专利技术提供了一种快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法，特别是一种采用石墨炉原子吸收快速直接测定镀层电解液中铅元素含量的方法，属于检测

技术介绍
欧盟BSEN10333-2005中对于食品和饮料包装用的镀锡板提出了明确的要求，镀层中的铅含量小于100ppm。因此镀锡板在生产过程中需要实时监控镀层中的铅含量，也就是需要把镀锡板镀层中的铅含量纳入镀锡板质量过程检测。欧盟BSEN10333-2005附录A中给出的镀锡板镀层中铅含量的测定，是用库伦法将镀锡层溶解下来，再加入氢溴酸除去电解液中过的锡，然后用原子吸收测定溶液中的铅含量。该方法操作过程中必须除去溶液中的锡，还要燃烧掉加入电解液中的硫酸，样品前处理过程复杂，流程长，制备一个样片的电解液样品就需要4-6小时，无法满足现场生产检测需求。目前行业内关于镀锡板镀层中铅含量的测定方法存在以下问题：1)测量精度低，目前行业内用的较多的镀层铅含量的检测包括电感耦合等离子体原子发射光谱法和X射线荧光光谱法。第一个方法对于剥离后的溶液直接用ICP检测，没有考虑干扰元素对铅的影响；第二个方法为采用基本参数法(FP)测量镀层中铅含量，该方法的问题是X射线一定会透射到基板中的铅，且基板中的铅含量也不是固定值，尤其是当基板厚度小于0.2mm时由于X射线投射到镀锡板的另一面，此方法的检测结果会存在明显偏差；2)样品前处理时间长，电感耦合等离子体原子发射光谱法需要电解试样5-10块，并且需要将电解液在电加热板上浓缩至10ml，流程长，检测效率低；3)适用的测量范围不明确。欧盟BSEN10333-2005中提到，镀层剥离溶液中铅含量在0-100μg/L对应的镀层厚度为大于2.8g/m2，但是没有明确对应的镀层铅含量的适用范围。该标准要求镀层中铅含量小于100ppm，但是铅含量越低越难检测，目前在实际检测中遇到的镀层铅含量范围约为20ppm-300ppm，实际范围跨度大并且没有标准样品，检测准确度无法保障。
技术实现思路
本专利技术提供了一种快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法，旨在解决现有检测方法检测时间长、检测精度低、基体干扰大的问题。本专利技术涉及一种快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)样品前处理；(2)电解脱锡；(3)配制标准溶液，其包括铅标准溶液、基体改进剂以及稀释液的配制；(4)铅元素测量。在本专利技术制备所述快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的某些具体实施方案中，在步骤(2)中记录两次电位突跃时间：纯锡层电解剥离的时间T1，以及纯锡层与合金层电解剥离的总时间T总。在本专利技术制备所述快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的某些具体实施方案中，在步骤(3)中所述铅标准溶液的浓度为15μg/L。在本专利技术制备所述快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的某些具体实施方案中，在步骤(3)中所述基体改进剂为磷酸氢二铵、硝酸镁和硝酸的混合溶液。进一步地，所述混合溶液中磷酸氢二铵、硝酸以及硝酸镁的质量分数为1∶2∶0.06。在本专利技术制备所述快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的某些具体实施方案中，在步骤(3)中所述稀释液为硝酸溶液。进一步地，所述稀释液的浓度为2％。在本专利技术制备所述快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的某些具体实施方案中，在步骤(4)中采用石墨炉原子吸收测定铅标准溶液和试样溶液中的铅元素，并按下式计算试样中的铅含量：镀锡时间T＝T1(游离锡时间)+2×(T总-T1)(合金锡时间)/3(1)镀层重量(mg)＝试样面积(cm2)×T×119/2/96500(2)镀层铅含量＝试样镀层中铅含量/试样镀层重量(3)T1：纯锡层电解剥离的时间，单位为s；T总：纯锡层与合金层电解剥离的总时间，单位为S；镀层铅含量：单位为ppm，结果保留至整数位；试样镀层中铅含量：单位为μg；试样镀层重量：单位为mg。本专利技术采用石墨炉原子吸收测定铅标准溶液和试样溶液中的铅元素的试验方法如下：打开设备自检、预热完成后准直进样针，三次都可以进入石墨管并都在中间位置才能开始检测；按照序列放好铅标准溶液、基体改进剂、空白溶液、稀释液、试样，开始测定，设备按照空白溶液、铅标准溶液稀释10倍、铅标准溶液稀释2倍、铅标准溶液，对每个溶液检测两遍绘制出标准曲线，然后测定试样中铅元素的信号强度并带入标准曲线中，计算出试样镀层中的铅含量。实施例1为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。本专利技术所使用的试剂和原料如下文表1所示：表1本专利技术所使用的试剂和原料仪器：·电解脱锡的仪器：电化学工作站，上海辰华仪器CHI760E实验条件的设置：选取计时电位法，参数设置为CathodicCurrent0.005A，AnodicCurrent0.24A，CathodicTime0.005s，AnodicTime300s，InitialPolarityAnodic。·测量铅元素的仪器：石墨炉原子吸收光谱仪，THERMOFISHERSCIENTIFIC，ICE3300实验条件的设置：波长217nm，灯电流10A，光谱通带宽度0.5nm，进样体积15μL，磷酸氢二铵-硝酸镁混合基体改进剂5μL，载气为氩气，气流0.2L/min，测定方式峰高，背景校正四线氘灯。石墨炉升温程序：干燥100℃，保持30秒，斜坡10℃/秒；灰化850℃，保持20秒，斜坡150℃/秒；原子化2000℃，保持3秒；清除2500℃，保持3秒。本专利技术所述一种快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法包括：S1：样品前处理将样品A剪切成A4(210mm×297mm)样一块；在样板非检测面用记号笔填写卷号规格和镀层信息并贴一侧边部打3个格，尺寸为30×110mm；用刮棒在非检测面均匀棒涂上清漆PPG6305-301/A/200K-C4进行封闭，然后放入设定温度为185℃的烘箱中烘烤10分钟，取出冷却；将烘烤后的样板沿划线处准确剪出一块30×110mm的小样片，然后再在30×100mm处剪开仅留一点不剪断用于连接电极，其他剩余部分作为复验样留样；用脱脂棉蘸取酒精将30×100mm小样片两面清洁干净并晾干，然后沿长边方向将样片弯曲成圆筒，待检测面在内。S2：电解脱锡将弯曲成圆筒的试样放入50ml烧杯中，试样接工作电极，铂丝接辅助电极、甘汞电极接参比电极；打开电化学工作站软件，确认选用计时电位法，阳极电流设置为0.24A，并确认电极连接良好；将辅助电极和参比电极放置在圆筒试样的圆心位置；在烧杯中加入2mol/L的盐酸溶液刚好没过电极，马上点击开始脱锡，第二个电位突跃点出现后停止电解，记录两次电位突跃时间，纯锡层电解剥离的时间T1为13.0s，纯锡层与合金层电解剥离的总时间T总为26.9s；取出样片和电极，将电解液倒入500ml容量瓶中，然后用去离子水冲洗样片、电极和烧杯各3次倒入500ml容量瓶中，将50ml20％的硝酸加入500ml容量瓶中定容，完成锡层电解液制备。S3：标准溶液配制铅标准溶液：取1000mg/L的铅标准溶液1ml，倒入100ml的容量瓶中定容，浓度稀释为10mg/L；取5ml上述溶液加入100ml容量瓶中定容，浓度稀释为0.5mg/L；取3ml上述溶液加入100ml容量瓶中，再加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)样品前处理；(2)电解脱锡；(3)配制标准溶液，其包括铅标准溶液、基体改进剂以及稀释液的配制；(4)铅元素测量。

【技术特征摘要】
1.一种快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)样品前处理；(2)电解脱锡；(3)配制标准溶液，其包括铅标准溶液、基体改进剂以及稀释液的配制；(4)铅元素测量。2.如权利要求1所述快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法，其特征在于，在步骤(2)中记录两次电位突跃时间：纯锡层电解剥离的时间T1，以及所述纯锡层与合金层电解剥离的总时间T总。3.如权利要求1所述快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法，其特征在于，步骤(3)中所述铅标准溶液的浓度为15μg/L。4.如权利要求1所述快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法，其特征在于，步骤(3)中所述基体改进剂为磷酸氢二铵、硝酸镁和硝酸的混合溶液。5.如权利要求4所述快速测定镀锡板镀层中铅元素含量的方法，其特征在于，所述混合溶液中磷酸氢二铵、硝酸以及硝酸镁的质量分数为1:...

【专利技术属性】
技术研发人员：周保欣，孙立，周纪名，朱防修，莫志英，王振文，王爱红，孙宇，
申请(专利权)人：首钢京唐钢铁联合有限责任公司，
类型：发明
国别省市：河北,13