隔膜电解（精选3篇）
隔膜电解 篇1
甲基磺酸亚锡主要用于半导体、线路板、连接器、线材等电子元器件的镀锡工艺, 具有溶液稳定、低毒性、低腐蚀、低泡性、镀层质量高等优点[1,2]。与硫酸亚锡、氯化亚锡以及氢氰酸电镀体系相比, 甲基磺酸亚锡具有可焊性好, 废水处理简单等特点, 是当前世界各国致力于推广及使用的绿色环保电镀体系。
甲基磺酸亚锡目前主要采用甲基磺酸和氯化亚锡、硫酸亚锡、锡反应合成[3]。氯化亚锡和硫酸亚锡合成工艺的主要缺点有:1溶液中的氯离子或硫酸根难以去除;2生产周期长;3放置一段时间后溶液会由无色变为微黄色或黄色, 严重影响电镀效果。甲基磺酸和单质锡合成工艺在加热、搅拌条件下充分反应后生成白色物质, 经离心甩干得固体甲基磺酸亚锡后配液。该工艺优点从源头上消除了杂质污染。缺点是反应体系对温度控制要求很高, 温度稍低时反应速度就会下降, 收率随之降低而高温反应对产品质量影响较大。
本文采用隔膜电解法制备甲基磺酸亚锡, 对最佳工艺条件进行了研究。
1 甲基磺酸亚锡合成方法及工艺流程
1.1 合成方法
甲基磺酸亚锡采用隔膜电解法合成, 即:以金属锡板为阳、阴极, 用阴离子交换膜将阳极室与阴极室隔开, 阴、阳极室内均为甲基磺酸溶液, 在控制一定电流密度下电解, 阳极锡融入阳极电解液与甲基磺酸根结合, 从而得到甲基磺酸亚锡溶液。隔膜电解法制备甲基磺酸亚锡的电化体系为:
锡阳极CH3SO3H, Sn (CH3SO3) 2, H2O锡阴极。
电解液在电场作用下, 发生电离反应:
1.2 工艺流程
隔膜电解法合成甲基磺酸亚锡的工艺流程见图1。
2 试验部分
2.1 试验原料和仪器
精锡;甲基磺酸;去离子水;添加剂。直流电源:30A、30V;离子交换膜:聚乙烯异相离子交换膜;隔膜电解槽:自制;电子天平:ML4002E;磁力搅拌电热套。
2.2 电解试验
2.2.1 电流密度
配制200g/L甲基磺酸溶液作为阳极酸、阴极酸, 用离子膜隔开阴阳极, 常温反应60h, 电流密度依次为1.70、1.80、1.90、2.00A/dm2, 考察电流密度对电解液中锡含量的影响, 测定电解液酸度、亚锡含量、阴极酸度, 试验结果见表1。
从表1数据看出, 随着电流密度的升高, 电解液中的锡含量随之增加。试验中发现, 当电流密度达到1.90 A/dm2后离子膜的损害情况严重, 海绵锡大量产生, 所以确定电流密度为1.8 A/dm2。
2.2.2 阳极酸质量浓度
取电流密度为1.80A/dm2, 常温反应60 h, 阴极酸质量浓度为180 g/L, 取阳极酸质量浓度分别为160、180、200、220 g/L, 考察阳极酸质量浓度对电解液中的锡含量的影响, 试验数据见表2。
由表2数据可知, 电解液中的锡含量先随阳极酸质量浓度的增加而增加, 后又下降, 因此确定阳极酸质量浓度为180 g/L。
2.2.3 阴极酸质量浓度
取电流密度为1.8 A/dm2、常温反应60 h, 阳极酸质量浓度为180 g/L, 阴极酸质量浓度依次为160、180、200、220 g/L, 考察阴极酸质量浓度对电解液中的锡含量的影响, 试验数据见表3。
由表3结果可知, 阴极酸质量浓度对锡转化率的影响不大。试验发现, 当阴极酸质量浓度为160 g/L时, 阴极液的温度较高, 增加电耗, 且阴极酸质量浓度过高, 被氢气带出的阴极酸增加, 因此确定阴极酸质量浓度采用180 g/L。
根据上述条件试验结果, 得到隔膜电解法合成甲基磺酸亚锡的优化工艺参数:电流密度1.8A/dm2、阳极酸质量浓度180 g/L、阴极酸质量浓度180 g/L、常温反应60 h。对上述工艺参数开展了3组验证试验, 试验数据见表4。
由表4结果可知, 在优化工艺条件下, 电解液酸质量浓度约为32 g/L, 含Sn2+为97 g/L左右, 电解液通过浓缩, 能满足公司暂定的产品标准。阴极液温度约为27℃, 离子膜能正常使用。锡的直收率在92%以上, 电流效率95%以上。
2.3 稳定剂添加试验
2.3.1 稳定剂种类对产品稳定性的影响
在优化工艺条件下, 分别在电解液中加入1g/L的稳定剂1、稳定剂2、稳定剂3、稳定剂4及稳定剂5, 考察稳定剂对产品稳定性的影响。电解液经过净化、浓缩后, 进行下列试验:1电解液敞开或避光放置在空气中, 观察样品的氧化变色情况;2双氧水加速氧化试验:取新制备的300mL电解液置于锥型瓶中, 在搅拌的情况下, 用滴定管慢慢滴加双氧水, 观察溶液变色时消耗的双氧水量。试验情况见表5。
表5数据表明, 加入稳定剂3的样品质量优于其他稳定剂。
2.3.2 稳定剂的加入量对产品稳定性的影响
在优化工艺条件下, 分别加入0.8、1.0、1.2、1.4、1.6 g/L的稳定剂3, 经过净化、浓缩后放置在空气中, 观察样品的氧化变色情况, 试验情况见表6。
由试验结果可知, 稳定剂的加入量控制在0.8~1.4 g/L。
2.4 浓缩试验
刚生产出来的甲基磺酸亚锡电解液中的锡含量约9% (质量分数, 下同) , 而市场需要的是20%的产品, 必须通过浓缩的方式提高电解液中的锡含量。鉴于产品易被氧化变色的特性, 本试验采用负压浓缩技术, 探索温度对产品质量的影响。试验情况见表7。
从表7数据看, 当浓缩温度大于90℃时, 产品在室内存3周后呈微黄色, 当温度大于95℃时, 浓缩后得到的浓缩液呈微黄色, 因此, 浓缩温度务必控制在80℃以下。
3 结语
1) 确定了隔膜电解法合成电镀级甲基磺酸亚锡的主要工艺参数:电流密度1.8A/dm2、阳极酸质量浓度180 g/L、阴极酸质量浓度180 g/L、反应时间60h、常温反应;真空浓缩温度低于80℃, 稳定剂3加入量0.8~1.4 g/L;
2) 产出的产品质量达到云锡股份公司化工材料分公司暂定标准;
3) 在小试试验的基础上, 经设计、改造及相关设备的配置与安装, 已建成500t/a甲基磺酸亚锡生产线, 实现了生产销售, 产品质量稳定, 客户反映良好。
摘要：研究了隔膜电解法合成甲基磺酸亚锡的工艺。考察了电流密度、阴极酸质量浓度、阳极酸质量浓度、稳定剂的加入量、浓缩温度等因素对产品的影响。在电流密度1.8 A/dm2、常温反应60 h, 阴极酸质量浓度180 g/L、阳极酸质量浓度180 g/L、浓缩温度80℃以下的条件下, 锡的直收率92%以上, 电流效率95%以上。
关键词：甲基磺酸亚锡,隔膜电解法,离子膜,电镀
参考文献
[1]李峰, 王泉.重铬酸钾滴定法测定甲基磺酸亚锡中的Sn2+和Sn4+的含量[J].应用化学, 2003, 32 (4) :51-53
[2]Charles AS, Bartlesville O.Drilling fluids having enhanced lubrieating properties[P].US:3219580, 1962-04-26
[3]何柱生.高纯度甲基磺酸亚锡生产新工艺[J].化工进展, 2002, 21 (8) :589-591
隔膜电解 篇2
母亲不仅关心我的生活，对我的学习也很关心。
记得有一次考试，由于考前没有认真复习，所以成绩不好。回去以后，本想会遭到母亲的一顿打骂，也就做好了挨骂的准备，没想到母亲不但没有斥责我，反而还安慰我说：“没关系，这次考不好，还有下次，再说了，你不会永远这样。只要努力，总会成功。但下次要在这样，可就不行了。”我高兴的点了点头。
有时，跟母亲谈起回报，我就问，你们等我长大后，想让我回报什么，刚开始，母亲只是笑笑，却没有回答，在我的一再追问下，她才说：“只要你平平安安，有个好工作，不让父母担心，就是对我最大的回报。”
其实母亲很简单，她辛辛苦苦将孩子抚养大，却不求回报。几十年的辛劳，却用平安来回报。
隔膜与沟通 篇3
每个人都是社会中的一员，身处社会之中，需要互相协调，否则对人对己都十分不利。也许有人会说，竞争这么激烈，你还要讲究什么“温良恭俭让”，岂不是太离谱了吗？你错了，即使是在现代社会异常激烈的竞争中也特别需要人们具备协作精神。
然而，我们所看到的大多数情况是：因为激烈的竞争而导致了人际关系的疏远甚至仇视。这里面固然有价值准则缺失的原因，但更多的则是人们自己的心理因素，即：自我封闭造成了人际关系的隔膜。因此，学会理解与沟通，学会辨别与融会，学会在竞争中团结协作，在这个日益城市化的社会就显得特别重要。
欣赏自然景观时，我爱目光犀利，飞如剑梭的雄鹰，因为它懂得与长空沟通，在空中形成美丽的弧线；我爱勤苦劳作，辛勤耕耘的蜜蜂，因为它懂得与花朵沟通，采集花粉酿造成蜜糖；我爱身形巨大，体态优雅的巨鲸，因为它懂得与海洋沟通，从而任自遨游，无拘无束……
尽管它们不懂语言，不会说话，但是它们却懂得与自己的生存环境取得沟通和融合，这是一种默契的合作，当然也是一种心灵的沟通。而人与人之间该如何相互沟通呢？答案是：语言。如果说每个人都是普通的小草，那么沟通的语言就是那暖和的春风，让小草更青更壮；如果说隔膜是茫茫的黑夜，那么沟通的语言就是夜幕中那明月的清辉，能在霎时间内驱散心灵的黑暗；如果人生是一只小船，那么沟通的语言就是那船上的风帆，它会使你的人生航船顺利地驶向美好的未来。
难怪法国作家雨果说：“语言是人们沟通的桥梁，它能化解一切误会，让人们更加亲近。”的确，语言自有它的伟大之处，它如同阳光般温暖，可将人与人之间的那座冰山慢慢融化；它像一串串和谐的音符,能将一颗冷漠孤寂的心灵渐渐唤醒；它又如同湿润的春雨，滋润人与人之间的那份感情，从而让这人间的友谊更加深厚，久而弥坚。
与人沟通是人生的一道底线，更是人生的一个亮点。
巧妙的语言拉近人的距离；鼓励的语言让自己和他人都更有自信；关爱的语言则使人间充满阳光！
高一（1）班顾寒冰
点评：本文的题目是一对意义相反的词语，而恰恰又是人生哲学方面的一道命题。隔膜如同冰山，沟通则是桥梁；隔膜让心灵充满黑暗，沟通则使人间洒满阳光。