【化工行业标准(HG)】 电镀用焦磷酸钾

ICS71.060.50
备案号：27357—2010
中华人民共和国化工行业标准
HG/T 3591—2009
代替HG/T3591—1999
电镀用焦磷酸
Potassium pyrophosphate for electroplating use2009-12-04发布
2010-06-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布
标准分享网wwbzfxwcom免费下载前
本标准代替HG/T3591一1999《电镀用焦磷酸钾》。本标准与HG/T3591一1999的主要技术性差异如下：HG/T3591—2009
本标准增加了等级划分，分为优等品和一等品并对指标进行调整，增设了砷含量、干燥减量和络合指数（1999年版的3.2，本版的4.2）。本标准由中国石油和化学工业协会提出。本标准由全国化学标准化技术委员会无机化工分会(SAC/TC63/SC1)归口。本标准主要起草单位：中海油天津化工研究设计院、浙江勿忘农生物科技有限公司、徐州天富化学有限公司。
本标准主要起草人：王彦、孙松华、王军、张云。本标准所代替标准的历次版本发布情况：HG/T3591—1999。
标准分享网wwwbzfxwcom免费下载1范围
电镀用焦磷酸钾
HG/T 3591--2009
本标准规定了电镀用焦磷酸钾的要求、试验方法、检验规则、标志、标签、包装、运输和贮存。本标准适用于电镀用焦磷酸钾。该产品主要用于无氰电镀。2
规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T191—2008
包装储运图示标志（modISO780：1997）工业用化工产品·铁含量测定的通用方法1，10-菲啰啉分光光度法（idtGB/T3049—2006
ISO6685：1982)
GB/T6678
化工产品采样总则
GB/T6682-2008分析实验室用水规格和试验方法（modISO3696：1987）GB/T8170
数值修约规则与极限数值的表示和判定HG/T3696.1
无机化工产品化学分析用标准滴定溶液的制备HG/T3696.2
无机化工产品化学分析用杂质标准溶液的制备HG/T3696.3无机化工产品化学分析用制剂及制品的制备3分子式和相对分子质量
分子式：K4P207
相对分子质量：330.33（按2007年国际相对原子质量）。4要求
4.1外观：白色粉末或块状。
4.2电镀用焦磷酸钾符合表1的要求。表1要求
焦磷酸钾（K4P2Or）w/%
干燥减量w/%
铁(Fe)w/%
水不溶物w/%
pH值(1g/100mL水）
铅(Pb)w/%
赫尔槽试验（Dk≥10A/dm2下电镀）砷(As)w/%
络合指数
优等品
.0.0003
一等品
10.5±0.5
HG/T3591—2009
5试验方法
5.1安全提示
本试验方法中使用的试剂具有毒性、腐蚀性，操作者须小心谨慎！加热时应在通风良好的通风橱中进行。如溅到皮肤上应立即用水冲洗，严重者应立即治疗。5.2一般规定
本标准所用试剂和水在没有注明其他要求时，均指分析纯试剂和GB/T6682一2008中规定的三级水。试验中所用标准滴定溶液、杂质标准溶液、制剂及制品，在没有注明其他要求时，均按HG/T3696.1、HG/T3696.2、HG/T3696.3的规定制备。5.3外观的判别
在自然光下用目视法判别。
5.4焦磷酸钾含量的测定
5.4.1方法提要
焦磷酸钾与盐酸反应生成焦磷酸二氢二钾，加人硫酸锌，生成焦磷酸锌沉淀和硫酸，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定生成的硫酸。反应式如下：K4P2O+2HC1K2H2P2Oz+2KCl
K2H2P2O+2ZnSO4Zn2P2O+K2SO4+H2SO4H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O
5.4.2试剂
5.4.2.1盐酸溶液：1+20。
5.4.2.2盐酸溶液：1+200。
5.4.2.3硫酸溶液：1十500。
5.4.2.4硫酸锌溶液：125g/L。
称取125g硫酸锌，溶解于水并稀释至1000mL，在酸度计上用硫酸溶液或氢氧化钠标准滴定溶液将溶液pH值调至3.80士0.02。
5.4.2.5无水焦磷酸钠：将适量的焦磷酸钠置于铂皿中，加入适量水溶解（必要时过滤），在电炉上加热到近干后移入干燥箱中继续加热结晶，重复此过程三次。5.4.2.6氢氧化钠标准滴定溶液：c(NaOH)~0.1mol/L。标定：用减量法迅速称取约0.5g在400℃土5℃干燥至质量恒定的无水焦磷酸钠，精确至0.0002g，置于250mL烧杯中，加入90mL水溶解。在酸度计上，在搅拌下滴加盐酸溶液（5.4.2.1)或盐酸溶液（5.4.2.2)直至溶液pH值为3.80士0.02，加入50mL硫酸锌溶液，搅拌5min。在搅拌下用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至溶液pH值接近3.60停止滴定，搅拌2min使溶液达到平衡，继续滴定至溶液pH值为3.80士0.02。此时每加一滴溶液后要搅拌30s。每毫升氢氧化钠标准滴定溶液相当于焦磷酸钠的质量（g)的数值以β计，单位为克每毫升（g/mL），按式(1)计算：
式中：
称取无水焦磷酸钠的质量的数值，单位为克（g）；m
V滴定中消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升（mL)。5.4.3仪器、设备
5.4.3.1酸度计：分度值为0.02pH，配有饱和甘汞电极和玻璃电极或配有复合电极；5.4.3.2
磁力搅拌器。
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5.4.4分析步骤
5.4.4.1试验溶液的制备
HG/T3591—2009
用减量法迅速称取已于400℃土5℃的高温炉中干燥至质量恒定的5g试样；精确至0.0002g，置于250mL烧杯中，加50mL水溶解，转移至500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。5.4.4.2测定
用移液管移取50mL试验溶液，置于250mL烧杯中，加40mL水，以下按5.4.2.6条从“在酸度计上，在搅拌下滴加盐酸溶液”开始，到“此时每加一滴溶液后要搅拌30s”为止进行操作。5.4.5结果计算
焦磷酸钾以焦磷酸钾(K4P2Oz）的质量分数1计，数值以%表示，按式(2)计算：eVx1.242×100
m×500
式中：
一每毫升氢氧化钠标准滴定溶液相当于无水焦磷酸钠的质量的数值，单位为克每毫升（g/mL）；V
-滴定试验溶液消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积的数值，单位为毫升（mL）；试样的质量的数值，单位为克(g)；一无水焦磷酸钠换算为焦磷酸钾的系数。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.3%。5.5干燥减量的测定
5.5.1方法提要
试样在400℃土5℃的高温炉中干燥至质量恒定。5.5.2仪器、设备
5.5.2.1瓷；
5.5.2.2高温炉：温度能控制在400℃±5℃。5.5.3分析步骤
用已于400℃土5℃条件下干燥至质量恒定的瓷埚，称取约5g试样，精确至0.0002g，置于高温炉中，在400℃士5℃条件下干燥至质量恒定。5.5.4结果计算
干燥减量以质量分数w2计，数值以%表示，按式（3)计算：ml-m2×100
式中：
干燥前试样和瓷质量的数值，单位为克(g)；干燥后试样和瓷埚质量的数值，单位为克（g）；试样质量的数值，单位为克（g)。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.01%。5.6铁含量的测定
5.6.1方法提要
同GB/T3049—2006第3章。
5.6.2试剂
同GB/T3049—2006第4章。
5.6.3仪器、设备
分光光度计：带有厚度为4cm或5cm比色皿。(3)
HG/T3591—2009
5.6.4分析步骤
5.6.4.1工作曲线的绘制
按GB/T3049一2006中6.3规定，选用厚度为4cm或5cm比色血及其对应的铁标准溶液体积，绘制工作曲线。
5.6.4.2试验溶液A的制备
称取约25g试样，精确至0.01g，置于烧杯中，加50mL水溶解，加5mL盐酸溶液（1+1），加热并微沸2min，冷却至室温，移人250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液为试验溶液A，用于铁含量、铅含量、砷含量和络合指数的测定。5.6.4.3空白试验溶液的制备
除不加试样外，其他加入的试剂量与试验溶液的制备完全相同，并与试样同时同样处理。5.6.4.4测定
用移液管移取10mL试验溶液和空白试验溶液，分别置于100mL容量瓶中，各加水至40mL，以下按GB/T3049—2006中6.4.1“用氨水或盐酸溶液调整pH为2...”及6.4.2的规定进行操作。从工作曲线上查出试验溶液的吸光度和空白试验溶液的吸光度所相应的铁质量。5.6.5结果计算
铁含量以铁(Fe)的质量分数ws计，数值以%表示，按式(4)计算：w3
式中：
(mi-mo）×10-3
m×250
从工作曲线上查得的试验溶液中铁的质量的数值，单位为毫克（mg）；从工作曲线上查得的空白试验溶液中铁的质量的数值，单位为毫克(mg)；试样质量的数值，单位为克（g）。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.0005%。5.7水不溶物含量的测定
5.7.1方法提要
试样溶于热水中，将不溶物过滤、洗涤、干燥并称量。5.7.2仪器、设备
玻璃砂埚：孔径5μm~15μm。
5.7.3分析步骤
称取约20g试样，精确至0.1g，置于500mL烧杯中，加400mL热水溶解。用在105℃～110℃下烘至质量恒定的玻璃砂埚抽滤，用热水洗涤残渣至中性（用pH试纸检查），将玻璃砂埚置于105℃～110℃下烘至质量恒定。5.7.4结果计算
水不溶物含量以质量分数wW4计，数值以%表示，按式(5)计算：ml-mo×100
式中：
水不溶物及玻璃砂埚的质量的数值，单位为克（g）；玻璃砂埚的质量的数值，单位为克(g)；试样质量的数值，单位为克（g）。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.02%。5.8pH值的测定
5.8.1仪器和设备
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HG/T3591—2009
酸度计：分度值为0.02pH单位，并配有饱和甘汞电极和玻璃电极或配有复合电极。5.8.2分析步骤
称取1.00g士0.01g试样，溶解于100mL水中，用酸度计测定pH值。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.1。5.9铅含量的测定
5.9.1方法提要
在酸性条件下，采用原子吸收分光光度法在283.3nm波长下测定溶液中的铅含量。5.9.2试剂
5.9.2.1铅标准溶液：1mL溶液含铅(Pb)0.01mg。用移液管移取1mL按HG/T3696.2配制的铅标准溶液，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。
5.9.2.2乙炔：高纯。
5.9.3仪器、设备
原子吸收分光光度计：配有铅空心阴极灯。5.9.4分析步骤
于4个50mL容量瓶中，按表2分别移取试样溶液A(5.6.4.2)和铅标准溶液，用水稀释至刻度，摇匀。用原子吸收分光光度计，以铅空心阴极灯为光源，用空气-乙炔火焰，在波长283.3nm下，用水调零，测定各溶液的吸光度，以各工作曲线溶液中铅的质量浓度（mg/mL）为横坐标，对应的吸光度为纵坐标绘制工作曲线，将曲线反向延长至与横坐标轴相交，该交点的坐标为测量溶液中的铅质量浓度。
表2铅的工作曲线
容量瓶编号
试样溶液A体积/mL
铅标准溶液体积/mL
工作曲线溶液铅的浓度/(mg/mL)5.9.5结果计算
2.0×10-4
铅含量以铅(Pb)的质量分数ws计，数值以%表示，按式(6)计算：s
式中：
0X50×10-3
m×250
4.0×10-4
8.0×10-4
从工作曲线上查得测量溶液中铅的质量浓度的数值，单位为毫克每毫升（mg/mL）；m
-5.6.4.2条中称取试样质量的数值，单位为克（g)。取平行测定结果的算术平均值为测定结果，两次平行测定结果的绝对差值不大于0.0002%。5.10赫尔槽试验
5.10.1试剂
5.10.1.1焦磷酸铜；
5.10.1.2焦磷酸；
5.10.1.3氢氧化钾溶液：6g/L。5.10.2仪器、设备
5.10.2.1赫尔槽：250mL，赫尔槽试验装置如图1所示；HG/T3591—2009
图1赫尔槽试验装置图Www.bzxZ.net
5.10.2.2电镀试验电源：单相半波10A/12V；阴极
5.10.2.3钢板：（1mm~2mm）×70mm×100mm，除油除锈，表面光滑平整；5.10.2.4纯铜板：（1mm~2mm）×70mm×63mm，除油除锈，表面光滑平整；5.10.2.5恒温水浴。
5.10.3试验条件
5.10.3.1温度：48℃±2℃；
5.10.3.2电镀液的pH值：8.8±0.2。5.10.4分析步骤
5.10.4.1电镀试验溶液的配制
称取400g焦磷酸钾试样，精确至0.1g，溶解于水中。再向该溶液中加入100g焦磷酸铜，精确至0.1g，然后加水至1000mL。用焦磷酸或氢氧化钾溶液调整溶液的pH至8.8士0.2（用精密pH试纸或pH计检验）。
5.10.4.2测定
取500mL电镀试验溶液，加热至50℃。取250mL置于赫尔槽中，槽放于恒温水浴中，控制温度为48℃土2℃。用钢板作阴极，纯铜板作阳极，开始电镀，电流为2A，时间为2min。到时间后关闭电源，取出阴极板，用纯水洗净，干燥。测量不良镀层的宽度（即良好镀层最大电流密度点距近阳极边缘的距离），取镀层高度的1/2处。电流密度Dk按式(7)计算：
Dk=I(5.10—5.24lgL)
式中：
-赫尔槽试验中阴极板上良好镀层区最大电流密度的数值，单位为安培每平方分米（A/dm2）；一试验中电流表指示的电流强度的数值，单位为安培（A）；L
一赫尔槽试验中阴极板近阳极的边缘距良好镀层边缘的距离的数值，单位为厘米（cm）。如果电流密度Dk≥10A/dm2，且镀层良好，则可认为该产品符合本标准的要求。5.11砷含量的测定
5.11.1方法提要
在酸性溶液中，用碘化钾和氯化亚锡将As（V）还原为As（Ⅲ）。加锌粒与酸作用，产生新生态氢，使As（Ⅲ）进一步还原为砷化氢。化氢气体与溴化汞试纸作用时，产生棕黄色的汞砷化物，可用于砷的目视比色法测定。
5.11.2试剂和材料
5.11.2.1盐酸。
→AsH3个+3Zn2+
As3++3Zn+3H+-
AsH3+2HgBr2→AsH(HgBr)2（黄色）+2HBr标准分享网wwwbzfxwcom免费下载无砷金属锌。
碘化钾溶液：150g/L。
氯化亚锡溶液：400g/L。
乙酸铅棉花。
5.11.2.6漠化汞试纸。
5.11.2.7砷标准贮备液：1mL溶液含砷（As)0.10mg。HG/T3591——2009
用移液管移取10mL按HG/T3696.2配制的砷标准溶液，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。置于冰箱内保存，有效期一个月。5.11.2.8砷标准溶液：1mL溶液含砷(As)1μg。用移液管移取1mL砷标准贮备液，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液应在使用当天配置。
5.11.3仪器
测砷装置：如图2所示。使用时将玻璃帽盖在玻璃管上端管口，使圆孔互相吻合，将溴化汞试纸夹在中间，用橡皮圈或其他适宜的方法将玻璃帽与玻璃管固定。锥形瓶；
橡胶塞；
一玻璃管；
4—玻璃管上端管口；
—玻璃帽。
图2测砷装置
5.11.4分析步骤
移取10mL试验溶液A(5.6.4.2)，置于锥形瓶或广口瓶中。加约60mL水，加5mL盐酸、1g碘化钾溶液、0.2mL氯化亚锡溶液，摇匀，于室温放置10min。然后加入2.5g无砷金属锌，并立即塞上预先装有乙酸铅棉花及溴化汞试纸的测砷管，于25℃放置暗处1h。取出溴化汞试纸，所呈砷斑颜色不得深于标准。
标准是移取3mL标准溶液，置于锥形瓶中，加水至75mL，从“加5mL盐酸...”开始，与试样同时同样处理。
5:12络合指数
5.12.1方法提要
水溶液中，焦磷酸钾溶液滴入硝酸银生成可溶络合物，溶液保持澄清透明。当继续滴加生成过量7
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