阅读说明：本技术 一种测定锡箔中高含量锑的方法 (Method for measuring high-content antimony in tin foil ) 是由 李启华 徐涛 冯莉华 余锦 李利军 于 2019-10-12 设计创作，主要内容包括：一测定锡箔中高含量锑的方法,属化学检测技术领域,包括试剂配制、试料称取、前处理溶解、稀释、波长选择、锑校准溶液配制、电感耦合等离子体原子发射光谱仪检测、分析结果的计算和精密度,实现了锡箔试料前处理溶解快速、锑标准溶液配制匹配性强、抗基体干扰能力强、检测过程容易掌握,检测结果准确可靠。测定范围：w(Sb)1.00％～5.00％。锡箔厚度：0.050mm。本发明解决了锡箔中微量锑的检测方法技术问题,对提高特殊用途锡箔的产品质量、生产效率、降低生产成本,提供了坚实基础；为特殊用途锡箔中高含量锑的快速准确定量分析,提供了可靠依据。(A method for measuring high-content antimony in tin foil belongs to the technical field of chemical detection, and comprises reagent preparation, sample weighing, pretreatment dissolution, dilution, wavelength selection, antimony calibration solution preparation, detection of an inductively coupled plasma atomic emission spectrometer, calculation and precision of an analysis result, so that fast pretreatment dissolution of a tin foil sample, strong matching property of antimony standard solution preparation, strong matrix interference resistance, easy mastering of a detection process and accurate and reliable detection results are realized. Measurement range: w (Sb) 1.00-5.00%. Thickness of tin foil: 0.050 mm. The invention solves the technical problem of the detection method of trace antimony in the tin foil, and provides a solid foundation for improving the product quality and the production efficiency of the tin foil with special purposes and reducing the production cost; provides reliable basis for rapid and accurate quantitative analysis of high-content antimony in tin foil for special purposes.)

一种测定锡箔中高含量锑的方法

技术领域

本发明属于合金元素测定技术领域，特别涉及一种用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定锡箔中高含量锑的方法，测定范围：w(Sb)1.00％～5.00％；锡箔厚度：0.050mm。

背景技术

锡是一种略带蓝色的白色光泽的低熔点金属元素，无毒，柔软，易弯曲，熔点231.89℃，沸点2260℃。有三种同素异形体：白锡、灰锡、脆锡。

锡在常温下富有展性。特别是在100℃时，它的展性非常好，能展成极薄的锡箔，厚度可以薄到0.04mm以下，主要用于防潮。金属锡可以做成锡管和锡箔，用工业上，可以保证清洁无毒、防潮。在军工、仪表、电器以及轻工业的许多部门都有它的身影。

锡不仅能和许多金属结合成各种合金，而且还能和许多非金属结合在一起，组成各种化合物，在化学、染料、橡胶、搪瓷、玻璃、塑料、油漆、农药等工业上，都有广泛的用途。

随着现代科技的发展，人们还用锡、锑、铜、铅等制造了含高含量锑的特种用途锡箔。

为了满足特种产品用锡箔新型产品的生产需要，必须严格控制锡箔中高含量锑元素的含量，这无疑给化学分析检测人员提出了准确检测的技术要求。

目前的检测方法中，主要缺点有：检测过程复杂、检测元素污染严重、检测时间长；或者，需要使用毒性较大的化学试剂；或者，需要使用大型精密ICP-MS仪器；或者，无合适的锡基合金标准分析方法；不能满足锡箔中高含量锑元素的准确检测要求。

通过重庆市标准信息服务网查询，现未查到锡箔中高含量锑元素的电感耦合等离子体原子发射光谱测定方法(测定范围：w(Sb)1.00％～5.00％)。另外，在企业标准方法中，也未查到相关的适用检测方法。目前来讲，作为锡箔高含量锑元素的电感耦合等离子体原子发射光谱检测方法的开发，尚属空白。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述背景技术所存在的问题，提供一种用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定锡箔中高含量锑的方法。该方法中，试料经盐酸溶液与助溶剂溶液溶解后，用二级及以上级别的水稀释至一定体积。在电感耦合等离子体原子发射光谱仪上，于所推荐的波长处，分别测定锑校准溶液、试液中锑元素的发射光强度，由检测仪器设备自动显示试液中高含量锑的质量浓度，然后再通过换算得到试料中锑的质量分数。

本发明所涉及的测定锡箔中高含量锑的方法，其具体步骤如下：

1、实施步骤一：前处理

用万分之一电子天平，称取0.1000g试料，置于150mL锥形瓶中。加入20mL盐酸溶液和10mL助溶剂溶液，低温加热至试料溶解完全。然后，继续加热至溶液冒大气泡，以除去过量的过氧化氢。取下，冷却至室温。转移入100mL容量瓶中，在转移过程中，用一根玻璃棒***容量瓶中，锥形瓶瓶口倾斜紧靠玻璃棒，使溶液沿玻璃棒慢慢流入，玻璃棒下端要靠近瓶颈内壁，但不要太靠近瓶口，以免有溶液溢出。待试料溶液流至不流后，将锥形瓶沿玻璃棒稍向上提，同时直立，使附着在锥形瓶口部的一滴溶液流回至锥形瓶中。残留在锥形瓶中的少许溶液，用少量的二级及以上级别的水洗3～4次，洗涤液按上述方法转移至100mL容量瓶中。试料溶液完全转入容量瓶后，加入二级及以上级别的水，稀释至约3/4体积时，将容量瓶平摇几次(切勿倒转摇动)，作初步混匀。然后继续加入二级及以上级别的水，近刻度线时，用滴管小心地逐滴加入，直至试料溶液的下弯月面的最低点与刻度线相切为止。盖紧玻璃塞子。

左手食指按住玻璃塞子，右手指尖顶住瓶底边缘，将容量瓶倒转过来并振摇，再倒转过来，使溶液中的气泡上升至顶端，如此反复10次～15次，混匀。

2、实施步骤二：仪器工作条件优化

开启电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)，预热仪器设备2h以上。按照仪器说明书对仪器工作条件进行优化，选择合适的测量条件(如氩气压力、观测高度、分析线、冲洗时间、积分时间、积分次数等)。

利用Prodigy XP型电感耦合等离子体原子发射光谱仪，选择的优化测量条件作为推荐工作参数。RF功率：1100W；氩气输入压力：(85～95)PSI；泵速：1.0mL/min；冷却气流量：20L/min；辅助气流量：0.0L/min；雾化气压力：30PSI；等离子炬观测高度：15mm；进样时间：30s；积分时间：10s；氩气纯度：不低于99.99％。

仪器工作条件优化后，在元素测定波长谱线中，根据锑元素含量范围、线性关系、回收率、检测结果准确性进行综合考虑，选择合适的测定波长。选定的测定波长为：Sb206.833nm、217.581nm。

3、实施步骤三：锑校准溶液配制

将1.0000g金属锑(≥99.9％)加热溶解于20mL王水溶液中，冷却后移入1000mL容量瓶中，用盐酸溶液(1+1)稀释至约3/4体积时，将容量瓶平摇几次(切勿倒转摇动)，作初步混匀。然后继续加入盐酸溶液(1+1)，近刻度线时，用滴管小心地逐滴加入，直至锑元素溶液的下弯月面的最低点与刻度线相切为止。盖紧玻璃塞子。左手食指按住玻璃塞子，右手指尖顶住瓶底边缘，将容量瓶倒转过来并振摇，再倒转过来，使溶液中的气泡上升至顶端，如此反复10次～15次，混匀。此为锑元素标准溶液(此溶液1mL含1mg锑)。

锡标准溶液配制,将5.0000g金属锡(≥99.9％)加热溶解于50mL盐酸中，冷却后移入500mL容量瓶中，用盐酸溶液(1+1)稀释至约3/4体积时，将容量瓶平摇几次(切勿倒转摇动)，作初步混匀。然后继续加入盐酸溶液(1+1)，近刻度线时，用滴管小心地逐滴加入，直至锑元素溶液的下弯月面的最低点与刻度线相切为止。盖紧玻璃塞子。左手食指按住玻璃塞子，右手指尖顶住瓶底边缘，将容量瓶倒转过来并振摇，再倒转过来，使溶液中的气泡上升至顶端，如此反复10次～15次，混匀。此为锡元素标准溶液(此溶液1mL含10mg锡)。

移取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL锑元素标准溶液，分别置于6个100mL容量瓶中，再于各容量瓶中，加入10mL锡元素标准溶液。加入二级及以上级别的水，稀释刻度，混匀。

5、实施步骤四：电感耦合等离子体原子发射光谱仪检测

点击等离子炬自动开始至点火，点火后确认仪器运行参数在正常范围内，雾化系统及等离子火焰工作正常，稳定仪器15min以上。

于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上，测量待测溶液中锑元素的光谱强度。以各光谱强度减去空白溶液光谱强度为净光谱强度。仪器自动读取待测溶液中锑元素的含量ρ(Sb)。

6、实施步骤五：分析结果的计算

根据试料溶液中锑铍的质量浓度，以mg/mL表示，以计算锡箔中高含量锑的质量分数。

锡箔试料中高含量锑含量以质量分数w(Sb)计，按式(1)计算：

式中：

ρ(Sb)——待测试液中锑的质量浓度的数值，单位为毫克每毫升(mg/mL)；

V——待测试液体积的数值，单位为毫升(mL)；

m——试料质量的数值，单位为克(g)。

7、实施步骤六：合成标样验证

(1)合成标样

4个锡箔合成标样元素加入量见表1。其中含铅0.5％、铜0.05％，用水稀释至100mL。

表1合成标样元素加入量

编号	加入锡量/mg	加入铅量/mg	加入铜量/mg	加入锑量/mg
					1#	100	0.50	0.050	1.50
2#	100	0.50	0.050	2.50
					3#	100	0.50	0.050	3.50
4#	100	0.50	0.050	4.50

(2)测量及计算

点击等离子炬自动开始至点火，点火后确认仪器运行参数在正常范围内，雾化系统及等离子火焰工作正常，稳定仪器15min以上。

于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上，测量待测溶液中锑元素的光谱强度。以各光谱强度减去空白溶液光谱强度为净光谱强度。仪器自动读取待测溶液中锑元素的含量ρ(Sb)。按式(1)计算锑的质量分数。

合成标样检测结果评价见表2。说明本检测方法测定结果准确可靠。

表2合成标样检测结果评价

编号	元素	加入量/mg	含量/％	测定结果/％	绝对差值/％	允许差/％	结论
								1#	Sb	1.50	1.50	1.47	0.03	0.08	符合要求
2#	Sb	2.50	2.50	2.55	0.05	0.10	符合要求
								3#	Sb	3.50	3.50	3.46	0.04	0.15	符合要求
4#	Sb	4.50	4.50	4.65	0.15	0.20	符合要求

8、实施步骤七：回收率试验

根据选择的优化条件，加入锑元素标准溶液，作回收率试验，回收率＝(测定合量-试料含量)/加入量×100％。一般规定要求回收率为95％～105％。本发明的一种用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定锡箔中高含量锑的方法回收率为96.50％～102.0％，参见表3。说明本检测方法测定结果准确可靠。

表3回收率试验结果

编号	试料含量/％	加入量/％	测定合量/％	回收值/％	回收率/％
						11#	1.25	1.00	2.27	1.02	102.0
12#	2.03	2.00	3.96	1.93	96.50
						13#	2.35	2.50	4.82	2.47	98.80

9、实施步骤八：生产考核分析结果

利用一种锡箔中锑元素含量的电感耦合等离子体原子发射光谱检测方法，对待测锡箔试样进行了检测和精密度试验，其生产考核分析结果参见表4。其分析结果准确可靠。

表4生产考核分析结果

编号	元素	测定结果w(Sb)/％	平均值/％	标准偏差/％
					21#	Sb	1.23 1.24 1.26 1.29 1.29 1.29	1.26	0.025
22#	Sb	2.16 2.18 2.18 2.20 2.22 2.24	2.20	0.030
					23#	Sb	3.56 3.59 3.62 3.62 3.66 3.68	3.62	0.044

本发明的一种用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定锡箔中高含量锑的方法具有如下特点：

1.建立了用电感耦合等离子体原子发射光谱仪对锡箔中高含量锑的快速定量分析方法；

2.测定范围：w(Sb)1.00％～5.00％；锡箔厚度：0.050mm；

3.精密度：

再现性数值

4.解决了检测过程中基体严重干扰待测元素含量检测技术问题。

具体实施方式

以下对本发明进行详细说明。

1、实施步骤一：前处理

用万分之一电子天平，称取0.1000g试料，置于150mL锥形瓶中。加入20mL盐酸溶液和10mL助溶剂溶液，低温加热至试料溶解完全。然后，继续加热至溶液冒大气泡，以除去过量的过氧化氢。取下，冷却至室温。转移入100mL容量瓶中，在转移过程中，用一根玻璃棒***容量瓶中，锥形瓶瓶口倾斜紧靠玻璃棒，使溶液沿玻璃棒慢慢流入，玻璃棒下端要靠近瓶颈内壁，但不要太靠近瓶口，以免有溶液溢出。待试料溶液流至不流后，将锥形瓶沿玻璃棒稍向上提，同时直立，使附着在锥形瓶口部的一滴溶液流回至锥形瓶中。残留在锥形瓶中的少许溶液，用少量的二级及以上级别的水洗3～4次，洗涤液按上述方法转移至100mL容量瓶中。试料溶液完全转入容量瓶后，加入二级及以上级别的水，稀释至约3/4体积时，将容量瓶平摇几次(切勿倒转摇动)，作初步混匀。然后继续加入二级及以上级别的水，近刻度线时，用滴管小心地逐滴加入，直至试料溶液的下弯月面的最低点与刻度线相切为止。盖紧玻璃塞子。

左手食指按住玻璃塞子，右手指尖顶住瓶底边缘，将容量瓶倒转过来并振摇，再倒转过来，使溶液中的气泡上升至顶端，如此反复10次～15次，混匀。

2、实施步骤二：仪器工作条件优化

开启电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)，预热仪器设备2h以上。按照仪器说明书对仪器工作条件进行优化，选择合适的测量条件(如氩气压力、观测高度、分析线、冲洗时间、积分时间、积分次数等)。

利用Prodigy XP型电感耦合等离子体原子发射光谱仪，选择的优化测量条件作为推荐工作参数。RF功率：1100W；氩气输入压力：(85～95)PSI；泵速：1.0mL/min；冷却气流量：20L/min；辅助气流量：0.0L/min；雾化气压力：30PSI；等离子炬观测高度：15mm；进样时间：30s；积分时间：10s；氩气纯度：不低于99.99％。

仪器工作条件优化后，在元素测定波长谱线中，根据锑元素含量范围、线性关系、回收率、检测结果准确性进行综合考虑，选择合适的测定波长。选定的测定波长为：Sb206.833nm、217.581nm。

3、实施步骤三：锑校准溶液配制

将1.0000g金属锑(≥99.9％)加热溶解于20mL王水溶液中，冷却后移入1000mL容量瓶中，用盐酸溶液(1+1)稀释至约3/4体积时，将容量瓶平摇几次(切勿倒转摇动)，作初步混匀。然后继续加入盐酸溶液(1+1)，近刻度线时，用滴管小心地逐滴加入，直至锑元素溶液的下弯月面的最低点与刻度线相切为止。盖紧玻璃塞子。左手食指按住玻璃塞子，右手指尖顶住瓶底边缘，将容量瓶倒转过来并振摇，再倒转过来，使溶液中的气泡上升至顶端，如此反复10次～15次，混匀。此为锑元素标准溶液(此溶液1mL含1mg锑)。

锡标准溶液配制,将5.0000g金属锡(≥99.9％)加热溶解于50mL盐酸中，冷却后移入500mL容量瓶中，用盐酸溶液(1+1)稀释至约3/4体积时，将容量瓶平摇几次(切勿倒转摇动)，作初步混匀。然后继续加入盐酸溶液(1+1)，近刻度线时，用滴管小心地逐滴加入，直至锑元素溶液的下弯月面的最低点与刻度线相切为止。盖紧玻璃塞子。左手食指按住玻璃塞子，右手指尖顶住瓶底边缘，将容量瓶倒转过来并振摇，再倒转过来，使溶液中的气泡上升至顶端，如此反复10次～15次，混匀。此为锡元素标准溶液(此溶液1mL含10mg锡)。

移取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL锑元素标准溶液，分别置于6个100mL容量瓶中，再于各容量瓶中，加入10mL锡元素标准溶液。加入二级及以上级别的水，稀释刻度，混匀。

5、实施步骤四：电感耦合等离子体原子发射光谱仪检测

点击等离子炬自动开始至点火，点火后确认仪器运行参数在正常范围内，雾化系统及等离子火焰工作正常，稳定仪器15min以上。

于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上，测量待测溶液中锑元素的光谱强度。以各光谱强度减去空白溶液光谱强度为净光谱强度。仪器自动读取待测溶液中锑元素的含量ρ(Sb)。

6、实施步骤五：分析结果的计算

根据试料溶液中锑铍的质量浓度，以mg/mL表示，以计算锡箔中高含量锑的质量分数。

锡箔试料中高含量锑含量以质量分数w(Sb)计，按式(1)计算：

式中：

ρ(Sb)——待测试液中锑的质量浓度的数值，单位为毫克每毫升(mg/mL)；

V——待测试液体积的数值，单位为毫升(mL)；

m——试料质量的数值，单位为克(g)。

7、实施步骤六：合成标样验证

(1)合成标样

4个锡箔合成标样元素加入量见表1。其中含铅0.5％、铜0.05％，用水稀释至100mL。

表1合成标样元素加入量

编号	加入锡量/mg	加入铅量/mg	加入铜量/mg	加入锑量/mg
					1#	100	0.50	0.050	1.50
2#	100	0.50	0.050	2.50
					3#	100	0.50	0.050	3.50
4#	100	0.50	0.050	4.50

(2)测量及计算

点击等离子炬自动开始至点火，点火后确认仪器运行参数在正常范围内，雾化系统及等离子火焰工作正常，稳定仪器15min以上。

于电感耦合等离子体原子发射光谱仪上，测量待测溶液中锑元素的光谱强度。以各光谱强度减去空白溶液光谱强度为净光谱强度。仪器自动读取待测溶液中锑元素的含量ρ(Sb)。按式(1)计算锑的质量分数。

合成标样检测结果评价见表2。说明本检测方法测定结果准确可靠。

表2合成标样检测结果评价

编号	元素	加入量/mg	含量/％	测定结果/％	绝对差值/％	允许差/％	结论
								1#	Sb	1.50	1.50	1.47	0.03	0.08	符合要求
2#	Sb	2.50	2.50	2.55	0.05	0.10	符合要求
								3#	Sb	3.50	3.50	3.46	0.04	0.15	符合要求
4#	Sb	4.50	4.50	4.65	0.15	0.20	符合要求

8、实施步骤七：回收率试验

根据选择的优化条件，加入锑元素标准溶液，作回收率试验，回收率＝(测定合量-试料含量)/加入量×100％。一般规定要求回收率为95％～105％。本发明的一种用电感耦合等离子体原子发射光谱仪测定锡箔中高含量锑的方法回收率为96.50％～102.0％，参见表3。说明本检测方法测定结果准确可靠。

表3回收率试验结果

编号	试料含量/％	加入量/％	测定合量/％	回收值/％	回收率/％
						11#	1.25	1.00	2.27	1.02	102.0
12#	2.03	2.00	3.96	1.93	96.50
						13#	2.35	2.50	4.82	2.47	98.80

9、实施步骤八：生产考核分析结果

利用一种锡箔中锑元素含量的电感耦合等离子体原子发射光谱检测方法，对待测锡箔试样进行了检测和精密度试验，其生产考核分析结果参见表4。其分析结果准确可靠。

表4生产考核分析结果

编号	元素	测定结果w(Sb)/％	平均值/％	标准偏差/％
					21#	Sb	1.23 1.24 1.26 1.29 1.29 1.29	1.26	0.025
22#	Sb	2.16 2.18 2.18 2.20 2.22 2.24	2.20	0.030
					23#	Sb	3.56 3.59 3.62 3.62 3.66 3.68	3.62	0.044