綠色伏安法鎳電鍍槽液中穩定劑的測量

瑞士萬通中國 2023-05-25 17:40:52 123  瀏覽

• 化學鍍鎳以其卓 越的耐腐蝕性和耐磨性、低成本、均勻的厚度以及在復雜基材上電鍍的能力而聞 名，被廣泛使用在如航空航天、建筑、電子、特別是在 PCB（印刷電路板）制造過程中。

  
  

  化學鍍鎳的過程在一個特定的鎳電鍍槽中進行?；瘜W鍍鎳液通常包含幾個關鍵成分，包括鎳鹽、還原劑、pH調節劑、穩定劑和絡合劑。鍍液的具體成分通常會有所不同，可能會添加額外的成分以實現特定的涂層性能或提高電鍍效率。

  
  

  電鍍槽與電鍍液
  

  
  

  一旦在基材表面形成初始的鎳層，電鍍過程就會自發進行。此時，穩定劑在化學鍍鎳液中起著重要的作用，因為它們可以控制電鍍速度并防止鍍液分解。穩定劑濃度的波動可能會影響沉積速率、鍍液穩定性等，因此，監測穩定劑的濃度在電鍍過程中至關重要。常用的穩定劑包括 Pb、Bi 和 Sb(III) 等。

  
  

  鎳電鍍槽液中穩定劑監測解決方案

  更“綠色”的非汞電極解決方案

  伏安法（VA）使用電化學傳感器來測定重金屬離子。通過測量電流與外加電位的關系，可以確定溶液中不同離子的濃度。

  
  

  與其他分析技術如原子吸收光譜法（AAS）和電感耦合等離子體（ICP）光譜法相比，VA具有以下優點：

  
  

  VA擁有多項優勢

  
  

  MVA-22全自動型伏安極譜儀

  
  

  伏安法的非汞時代

  更“綠色”的非汞電極解決方案

  多年來，汞電極廣泛用于伏安法測定重金屬。其有著高靈敏度、廣泛的陰極極化范圍等多重優點，十分適合于痕量重金屬測定。但汞本身是有毒的，為了減少金屬汞對環境的不利影響，瑞士萬通開發了四種新型非汞電極。

  
  

  瑞士萬通開發的非汞電極

  ◆ scTRACE Gold 金電極

  ◆ 11L絲網印刷電極

  ◆ 玻碳（GC）電極

  ◆ 鉍（Bi）電極

  
  

  應用案例

  使用鉍電極

  檢測電鍍液中的Pb

  Pb 是鎳鍍液中最有效的穩定劑之一。通常情況下，Pb 含量大約為1mg/L。我們將鍍液樣品進行稀釋，通過陽極溶出伏安法（ASV）進行 Pb 濃度的測定。經過連續10次測量，回收率在94%和101%之間，相對標準偏差低于3%。

  我們對含有0.3 mg/L Pb 的鍍液樣品（NB1）使用鉍電極進行測定，結果如下圖所示。

  
  

  沉積時間60秒，Pb的測試結果為313μg/L

  
  

  此外，我們對兩種不同樣品（NB1和NB2）進行加標回收率分析，得到的結果如下。

  
  

  Pb的加標量分別為

  0.1mg/L, 0.3mg/L, 和 1.2mg/L

  
  

  使用scTRACE Gold金電極

  
  

  檢測電鍍液中的Bi和Sb(III)

  由于世界各地對 Pb 的管控，電鍍行業開始使用 Bi 和 Sb(III) 作為 Pb 的替代品，在電鍍過程中用作穩定劑。因此，Bi 和 Sb(III) 同樣需要被監測，以保持電鍍的最 佳條件。

  電鍍液中Bi和Sb(III)的測定可以用scTRACE Gold 金電極來完成。測試樣品中待測物濃度如下：

  
  

  
  

  在一系列連續的10次測量中，Bi的相對標準偏差低于4%，Sb（III）的相對標準偏差低于8%。Bi的回收率在103%到106%之間，Sb（III）的回收率在93%到110%之間。結果如下圖所示。

  
  

  沉積時間30秒，Bi 的測試結果為99μg/L

  
  

  Bi 的加標回收率測試

  
  

  沉積時間30秒，Sn(III) 的測試結果為95μg/L

  
  

  Sn(III) 的加標回收率測試

  
  

  總結
  

  伏安法（VA）因為其靈敏度高，檢出限低等特點十分適用于痕量重金屬檢測。瑞士萬通全新非汞電極在實際使用中擁有不亞于傳統汞電極的性能，是非汞時代的理想電極之選。