專利名稱：一種氨基磺酸亞錫溶液的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，具體涉及一種氨基磺酸亞錫溶液的制備方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著氨基磺酸被廣泛應(yīng)用于電鍍領(lǐng)域，氨基磺酸亞錫的合成也越來(lái)越受到關(guān)注。 氨基磺酸亞錫是一種新型的電鍍材料，具有電鍍產(chǎn)品質(zhì)量好、電鍍速度快，以及鍍層內(nèi)應(yīng)力小等優(yōu)點(diǎn)，可以改善鍍層性能，尤其改善了鍍層的抗彎曲性能，并使鍍層表面更加光亮、平整。以氨基磺酸亞錫為主鹽的電鍍液具有溶液穩(wěn)定、毒性低、低腐蝕、低泡性、鍍層質(zhì)量?jī)?yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電子元器件的鍍錫、電刷鍍技術(shù)、槽鍍等方面。氨基磺酸亞錫的合成方法主要有以下幾種(1)硫酸亞錫加氨水水解成為氫氧化亞錫，反復(fù)水洗掉硫酸鹽等雜質(zhì)離子后與氨基磺酸反應(yīng)合成氨基磺酸亞錫；( 氨基磺酸與氫氧化鋇反應(yīng)生成氨基磺酸鋇，氨基磺酸鋇和硫酸亞錫反應(yīng)生成氨基磺酸亞錫與硫酸鋇。但是這兩種方法的共同缺陷是操作周期長(zhǎng)、雜質(zhì)離子多且難于處理、污染環(huán)境，產(chǎn)品質(zhì)量難于達(dá)到行業(yè)電鍍工藝對(duì)氨基磺酸亞錫的質(zhì)量要求；特別是第( 種方法，反應(yīng)終點(diǎn)很難控制，鋇鹽有毒，產(chǎn)生的大量硫酸鋇副產(chǎn)品難以處理。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種氨基磺酸亞錫溶液的制備方法。本發(fā)明的另一目的在于提供上述的氨基磺酸亞錫溶液的制備方法的應(yīng)用。本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種氨基磺酸亞錫溶液的制備方法，包括以下步驟(1)取氧化亞錫，加入純水水洗，洗去其表面雜質(zhì)；(2)取氨基磺酸與洗凈的氧化亞錫混合，加入純水、還原劑(其作用是保護(hù)亞錫離子不被氧化)和酒石酸(作為反應(yīng)的穩(wěn)定劑)，加熱至60 90°C，攪拌反應(yīng)2 4h，得到溶液A ；其間發(fā)生下述反應(yīng)Sn0+2H2NS03H — Sn (H2NSO3) 2+H20(3)往溶液A中加入活性炭，吸附0. 5 1. 5h后過(guò)濾，取濾液；(4)測(cè)定濾液中氨基磺酸亞錫的含量，加入純水，配制成所需濃度的氨基磺酸亞錫溶液；步驟O)所述氨基磺酸與氧化亞錫的摩爾比為2.1 1 3 1;步驟⑵所述氨基磺酸與純水的質(zhì)量比為1 1. 6 1 2. 45 ；步驟⑵所述的還原劑的加入量是氨基磺酸質(zhì)量的0. 17 0. 28% ；步驟( 所述的還原劑為對(duì)苯二酚、間苯二酚或鹽酸羥胺中的一種；步驟( 所述的酒石酸的加入量是氨基磺酸質(zhì)量的0. 07 0. 12% ；步驟( 所述的活性炭的加入量是氨基磺酸質(zhì)量的0. 47 0. 8% ；
作為優(yōu)選，步驟⑵所述氨基磺酸與氧化亞錫的摩爾比為2. 2 1 ；作為優(yōu)選，步驟(2)所述的還原劑為對(duì)苯二酚；作為優(yōu)選，步驟O)所述的反應(yīng)溫度為65 70°C ；作為優(yōu)選，步驟⑵所述的攪拌速度為100 150r/min ；作為優(yōu)選，步驟(3)所述的吸附時(shí)間為1小時(shí)。上述的氨基磺酸亞錫溶液的制備方法可應(yīng)用于制備氨基磺酸亞錫溶液。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果(1)本發(fā)明方法所制備得到的氨基磺酸亞錫溶液純度高、雜質(zhì)離子少，F(xiàn)e、Pb、Zn、 Cu、Co、Cd、Mn含量都在IOppm以下。(2)本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單、能耗少、成本低廉、對(duì)環(huán)境污染小。(3)本發(fā)明方法直接制備得到了氨基磺酸亞錫溶液，省去了加熱濃縮溶液以得到氨基磺酸亞錫的步驟，有利于防止亞錫離子在濃縮過(guò)程中被氧化；另外，僅需要少量的還原劑，既保證了最終溶液的純度，又可以防止氨基磺酸因加熱分解而影響產(chǎn)品質(zhì)量。(4)本發(fā)明氨基磺酸亞錫溶液的制備方法加入酒石酸作為穩(wěn)定劑，使溶液穩(wěn)定性大大提高。通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，以濃度為300g/L(以氨基磺酸亞錫計(jì)，游離酸為8%)的溶液為例，不加酒石酸，溶液7天后有大量沉淀析出，而加入少量酒石酸作為穩(wěn)定劑，溶液在兩個(gè)月后還能保持澄清。(5)本發(fā)明采用活性炭吸附法，將溶液中的雜質(zhì)離子吸附，過(guò)濾后溶液澄清透明。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施例1稱取134克氧化亞錫于2000mL的燒杯中，加入500mL純水?dāng)嚢柘慈テ浔砻骐s質(zhì)， 沉放一段時(shí)間后倒去上層液，加入204克氨基磺酸、500克純水、0. 5克對(duì)苯二酚、0. 2克酒石酸，加熱至60°C攪拌(125r/min)反應(yīng)3小時(shí)使之完全溶解，再加入1克活性炭，吸附30分鐘后過(guò)濾，取濾液。經(jīng)測(cè)定濾液中氨基磺酸亞錫的含量417g/L，加入純水配制300g/L(以氨基磺酸亞錫計(jì))的氨基磺酸亞錫溶液。調(diào)配后的溶液再經(jīng)檢測(cè)，該氨基磺酸亞錫溶液的濃度為301. 2g/L (以氨基磺酸亞錫計(jì))，金屬雜質(zhì)狗、Pb、Zn、Cu、Co、Cd、Mn的含量均< lOppm。實(shí)施例2稱取134克氧化亞錫于2000mL的燒杯中，加入500mL純水?dāng)嚢柘慈テ浔砻骐s質(zhì)， 沉放一段時(shí)間后倒去上層液，加入214克氨基磺酸、500克純水、0. 5克鹽酸羥胺，0. 2克酒石酸，加熱至70°C攪拌(150r/min)反應(yīng)4小時(shí)使之完全溶解，加入1. 5克活性炭，吸附30分鐘后過(guò)濾，取濾液。經(jīng)測(cè)定濾液中氨基磺酸亞錫的含量422g/L，加入純水配制300g/L(以氨基磺酸亞錫計(jì))的氨基磺酸亞錫溶液。調(diào)配后的溶液再經(jīng)檢測(cè)，該氨基磺酸亞錫溶液的濃度為300. 8g/L(以氨基磺酸亞錫計(jì))，金屬雜質(zhì)狗、Pb、Si、Cu、Co、Cd、Mn的含量均< lOppm。實(shí)施例3稱取134克氧化亞錫于2000mL的燒杯中，加入500mL純水?dāng)嚢柘慈テ浔砻骐s質(zhì)， 沉放一段時(shí)間后倒去上層液，加入213克氨基磺酸、500克純水、0. 5克間苯二酚，0. 2克酒石酸，加熱至90°C攪拌(lOOr/min)反應(yīng)2小時(shí)使之完全溶解，加入1克活性炭，吸附30分鐘后過(guò)濾，取濾液，經(jīng)測(cè)定濾液中氨基磺酸亞錫的含量407g/L，加入純水配制300g/L (以氨基磺酸亞錫計(jì))的氨基磺酸亞錫溶液。調(diào)配后的溶液再經(jīng)檢測(cè)，該氨基磺酸亞錫溶液的濃度為300. 5g/L(以氨基磺酸亞錫計(jì))，金屬雜質(zhì)狗、Pb、Si、Cu、Co、Cd、Mn的含量均< lOppm。實(shí)施例4稱取134克氧化亞錫于2000mL的燒杯中，加入500mL純水?dāng)嚢柘慈テ浔砻骐s質(zhì)， 沉放一段時(shí)間后倒去上層液，加入克氨基磺酸、600克純水、0. 5克對(duì)苯二酚，0. 2克酒石酸，加熱至80°C攪拌(125r/min)反應(yīng)2. 5小時(shí)使之完全溶解，加入2克活性炭，吸附60分鐘后過(guò)濾，取濾液，經(jīng)測(cè)定濾液中氨基磺酸亞錫的含量388g/L，加入純水配制300g/L(以氨基磺酸亞錫計(jì))的氨基磺酸亞錫溶液。調(diào)配后的溶液再經(jīng)檢測(cè)，該氨基磺酸亞錫溶液的濃度為301.5g/L(以氨基磺酸亞錫計(jì))，金屬雜質(zhì)!^,PlKaKCiuCcKCcUMn的含量均< lOppm。實(shí)施例5稱取134克氧化亞錫于2000mL的燒杯中，加入500mL純水?dāng)嚢柘慈テ浔砻骐s質(zhì)， 沉放一段時(shí)間后倒去上層液，加入250克氨基磺酸、400克純水、0. 7克對(duì)苯二酚，0. 3克酒石酸，加熱至65°C攪拌(125r/min)反應(yīng)3小時(shí)使之完全溶解，加入2克活性炭，吸附90分鐘后過(guò)濾，取濾液，經(jīng)測(cè)定濾液中氨基磺酸亞錫的含量455g/L，加入純水配制300g/L (以氨基磺酸亞錫計(jì))的氨基磺酸亞錫溶液。調(diào)配后的溶液再經(jīng)檢測(cè)，該氨基磺酸亞錫溶液的濃度為300. 9g/L(以氨基磺酸亞錫計(jì))，金屬雜質(zhì)狗、Pb、Si、Cu、Co、Cd、Mn的含量均< lOppm。以上各實(shí)施例中氨基磺酸亞錫含量的測(cè)定方法如下精確稱取1克左右樣品，注入碘量瓶中，加151^20%鹽酸溶液及50.001^碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液[C(1/2I2) = 0. lmol/L]，加150mL純水，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液 [C (Na2S2O3) = 0. lmol/L]滴定，近終點(diǎn)時(shí)加2mL淀粉指示液(10g/L)，繼續(xù)滴定至溶液藍(lán)色消失，同時(shí)做空白試驗(yàn)。氨基磺酸亞錫含量(χ)按(1)式計(jì)算
(F2 -^)xCx310.8x =--en式中…——硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mLV2——空白試驗(yàn)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mLC——硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，mol/L310. 8——氨基磺酸亞錫的摩爾質(zhì)量[M(Sn(H2NSO3)2)]，g/molW—氨基磺酸亞錫樣品質(zhì)量上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氨基磺酸亞錫溶液的制備方法，其特征在于包括以下步驟(1)取氧化亞錫，加入純水水洗；(2)取氨基磺酸與洗凈的氧化亞錫混合，加入純水、還原劑和酒石酸，加熱至60 900C，攪拌反應(yīng)2 4小時(shí)，得到溶液A ；(3)往溶液A中加入活性炭，吸附0.5 1. 5h后過(guò)濾，取濾液；(4)測(cè)定濾液中氨基磺酸亞錫的含量，加入純水，配制成所需濃度的氨基磺酸亞錫溶液；步驟O)所述氨基磺酸與氧化亞錫的摩爾比為2.1 1 3 1; 步驟( 所述的還原劑為對(duì)苯二酚、間苯二酚或鹽酸羥胺中的一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基磺酸亞錫溶液的制備方法，其特征在于步驟( 所述氨基磺酸與純水的質(zhì)量比為1 1.6 1 2.45。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基磺酸亞錫溶液的制備方法，其特征在于步驟( 所述的還原劑的加入量是氨基磺酸質(zhì)量的0. 17 0.觀％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基磺酸亞錫溶液的制備方法，其特征在于步驟( 所述的酒石酸的加入量是氨基磺酸質(zhì)量的0. 07 0. 12%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基磺酸亞錫溶液的制備方法，其特征在于步驟C3)所述的活性炭的加入量是氨基磺酸質(zhì)量的0. 47 0. 8%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基磺酸亞錫溶液的制備方法，其特征在于步驟( 所述氨基磺酸與氧化亞錫的摩爾比為2. 2 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基磺酸亞錫溶液的制備方法，其特征在于步驟( 所述的還原劑為對(duì)苯二酚。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氨基磺酸亞錫溶液的制備方法，其特征在于 步驟(2)所述的反應(yīng)溫度為65 70°C ；步驟( 所述的攪拌速度為100 150r/min ； 步驟(3)所述的吸附時(shí)間為1小時(shí)。
9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的氨基磺酸亞錫溶液的制備方法用于制備氨基磺酸亞錫溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氨基磺酸亞錫溶液的制備方法及其應(yīng)用，該方法包括以下步驟(1)取氧化亞錫，加入純水水洗；(2)取氨基磺酸與洗凈的氧化亞錫混合，加入純水、還原劑和酒石酸，加熱至60～90℃，攪拌反應(yīng)2～4小時(shí)，得到溶液A；(3)往溶液A中加入活性炭，吸附0.5～1.5h后過(guò)濾，取濾液；(4)測(cè)定濾液中氨基磺酸亞錫的含量，加入純水，配制成所需濃度的氨基磺酸亞錫溶液。本發(fā)明方法所制備得到的氨基磺酸亞錫溶液純度高、雜質(zhì)離子少；制備方法工藝簡(jiǎn)單、能耗少、成本低廉、對(duì)環(huán)境污染小；克服了現(xiàn)有方法操作周期長(zhǎng)、雜質(zhì)離子多且難于處理、污染環(huán)境的缺陷。
文檔編號(hào)C01B21/096GK102303850SQ20111017757
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者劉紅梅, 李帥, 王保金, 谷芳芳 申請(qǐng)人:廣東廣試試劑科技有限公司