陳 猛,洪詩(shī)強(qiáng),王嘉子
(1.深圳市美信分析技術(shù)有限公司,廣東 深圳 518108; 2.深圳市美信檢測(cè)技術(shù)股份有限公司,廣東 深圳 518108)
二元錫鉛焊料,屬于有鉛焊料。具有熔化溫度較低、潤(rùn)濕性能好、焊點(diǎn)光亮、延展性好、機(jī)械強(qiáng)度高、抗氧化性能好等優(yōu)點(diǎn),在電子工業(yè)、航空航天、醫(yī)療器械等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1]。已公布國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,錫含量測(cè)試方法為直讀光譜法[2]、碘酸鉀滴定法[3],鉛含量測(cè)定方法為直讀光譜法[2]。
碘酸鉀滴定法需涉及標(biāo)定、高價(jià)錫還原、掩蔽等操作,程序繁瑣,直讀光譜法對(duì)樣品限制要求較多。而通過(guò)模擬基體匹配,利用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀,以釔做內(nèi)標(biāo)校正設(shè)備飄移、降低基體效應(yīng)[4],通過(guò)歸一法測(cè)定二元錫鉛焊料中錫鉛元素含量的標(biāo)樣測(cè)試及加標(biāo)回收率在99.8%~100.7%,RSD ≤ 0.38%,前處理及測(cè)試程序簡(jiǎn)單,分析效率高,能夠滿足二元錫鉛焊料產(chǎn)品中錫鉛含量分析的要求,可以批量測(cè)試。
儀器:optima 8000 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(美國(guó)PE公司);BSA124S 電子天平( 德國(guó) Sartorius 集團(tuán));CF-3040 數(shù)顯微控精密恒溫加熱臺(tái)(深圳市成發(fā)偉業(yè)科技有限公司);100 mL玻璃燒杯、50 mL量筒、50 mL/250 mL玻璃容量瓶(蜀牛玻璃儀器有限公司);100~1000 μL移液槍、1~10 mL移液槍(德國(guó)BRAND公司)。試劑:優(yōu)級(jí)純硝酸、優(yōu)級(jí)純鹽酸(廣州化學(xué)試劑廠);GSB 04 -1788-2004 釔標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 μg/mL,國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心);GSB 04 -1742 - 2004 鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 μg/mL,國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心);GSB 04 -1753 - 2004 錫標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 μg/mL,國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心);高純金屬 鉛(99.999%,北京納克分析儀器有限公司);CS 1513 錫粒 (99.999%,鋼研納克檢測(cè)技術(shù)股份有限公司);去離子水。
1.2.1 樣品消解
準(zhǔn)確稱取0.100 g 待測(cè)樣(精確至0.0001 g),置于100 mL玻璃燒杯中,加入12 mL鹽酸、3 mL硝酸、5 mL去離子水,蓋上表面皿,加熱消解完全并趕凈氮氧化物后,取下冷卻,用純水沖洗表面皿和杯壁,轉(zhuǎn)移至250 mL玻璃容量瓶中,加入5 mL 100 μg/mL釔標(biāo)準(zhǔn)溶液,去離子水定容至刻度、搖勻。
1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線配置
取5 mL釔標(biāo)準(zhǔn)溶液,稀釋定容至50 mL容量瓶中,得到100 μg/mL釔標(biāo)準(zhǔn)溶液。
取6個(gè)50 mL玻璃容量瓶,分別依次加入鉛、錫標(biāo)準(zhǔn)溶液,0、0 mL,1、9 mL,3、7 mL,5、5 mL,7、3 mL,9、1 mL,再依次加入100 μg/mL釔標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL、鹽酸2.4 mL、硝酸0.6 mL,用去離子水定容、搖勻,得到歸一化法標(biāo)準(zhǔn)系列點(diǎn)為:0%、0%,10%、90%,30%、70%,50%、50%,70%、30%,90%、10%。依次在optima 8000光譜儀上測(cè)試。
1.2.3 ICP-OES工作條件
儀器最佳工作條件如表1所示。
表1 儀器最佳工作條件
由于溶液中錫鉛濃度較高,所以選用靈敏度較低的波長(zhǎng)作為分析波長(zhǎng),如表2所示。
表2 元素波長(zhǎng)選擇
標(biāo)準(zhǔn)樣品YT9302(60A,云南錫業(yè))測(cè)試六次結(jié)果,如表3所示。
表3 標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)試結(jié)果
由表3看出,內(nèi)標(biāo)歸一法測(cè)定60A標(biāo)準(zhǔn)樣品錫元素測(cè)定結(jié)果與認(rèn)定值吻合,數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和精密度良好,RSD ≤ 0.11 %,極差 ≤ 0.18 %.
分別稱取高純錫和高純鉛,匹配制成成Sn20Pb80,Sn40Pb60,Sn80Pb20模擬合金式樣。測(cè)試結(jié)果及回收率見(jiàn)表4。
表4 加料回收測(cè)試
由表4可知,模擬合金中錫、鉛元素的加料回收率在 99.8%~100.7%之間。
以匹配的Sn20Pb80和Sn40Pb60模擬合金樣品,分別測(cè)試10次,計(jì)算精密度數(shù)據(jù),結(jié)果見(jiàn)表5。由表5知,Sn、Pb的RSD < 0.38%,精密度可以滿足分析測(cè)試要求。
表5 精密度測(cè)試
本文利用電合等感耦離子體發(fā)射光譜儀,以釔做內(nèi)標(biāo),通過(guò)歸一法測(cè)定二元錫鉛焊料中錫鉛元素含量的標(biāo)樣測(cè)試及加料標(biāo)回收測(cè)試,回收率在 99.8%~100.7%,RSD ≤ 0.38%,能夠滿足產(chǎn)品分析的需要。