Khoa học công nghệ ngành Công Thương

Chủ nhật, 05/05/2024 | 11:41

Chủ nhật, 05/05/2024 | 11:41

Kết quả nhiệm vụ KHCN

Cập nhật lúc 17:38 ngày 17/03/2022

Xây dựng quy trình xác định hàm lượng Sn, Ag, Cu, Pb, Bi, Fe, Sb, As trong thiếc hàn không chì SAC

Thiếc hàn là hợp kim có điểm nóng chảy khá thấp, khoảng từ 90 đến 450oC (200 tới 840oF) được sử dụng trong việc liên kết bề mặt các kim loại khác nhau. Ngày nay, sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghiệp điện - điện tử đã kéo theo sự tăng trưởng nhanh chóng của ngành công nghiệp phụ trợ, trong đó phải kể đến việc sản xuất thiếc hàn, một nguyên liệu không thể thiếu trong việc hình thành một bảng mạch điện tử.
Hiện nay, trên thị trường có hai loại thiếc hàn là thiếc hàn có chì và thiếc hàn không chì. Thiếc hàn có chì (chì hàn) có khả năng đông đặc chậm nên có thể lau sạch các vết hàn, đảm bảo tính không thấm nước, dẫn điện tốt. Mặc dù có những tính năng vượt trội nhưng chì hàn bị hạn chế sử dụng vì độc tính của chì gây ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng. Do đó, thiếc hàn có chì đang dần được thay thế bởi thiếc hàn không chì. Việc sản xuất thiếc hàn không chì ở Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản... đã được thực hiện từ lâu. Hàng năm, Việt Nam nhập khẩu gần 1000 tấn thiếc hàn và vẫn đang sản xuất các loại thiếc hàn truyền thống chứa chì với tỉ lệ khác nhau, gây ảnh hưởng đến sức khỏe người dùng và môi trường.
Thiếc hàn được sử dụng trong việc liên kết bề mặt các kim loại khác nhau. (Ảnh minh họa: Bnews)
Nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng thiếc trong nước, đảm bảo an toàn môi trường, tăng khả năng cạnh tranh với thiếc hàn nhập khẩu, những năm gần đây, ở Việt Nam đã có rất nhiều công trình nghiên cứu công nghệ sản xuất thiếc hàn không chì và được ứng dụng sản xuất quy mô công nghiệp. Vì vậy, việc đánh giá kịp thời chất lượng thiếc hàn, cung cấp số liệu chính xác, phục vụ nghiên cứu và xây dựng quy trình công nghệ sản xuất, đáp ứng yêu cầu xuất nhập khẩu các sản phẩm thiếc hàn là vô cùng quan trọng và cần thiết.
Xuất phát từ thực tế đó, đề tài: “Nghiên cứu xây dựng quy trình xác định hàm lượng Sn, Ag, Cu, Pb, Bi, Fe, Sb, As trong thiếc hàn không chì SAC” do ThS. Phan Thị Thanh Hà - Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim (VIMLUKI) - làm chủ nhiệm, rất có ý nghĩa khoa học và thực tiễn, đáp ứng yêu cầu cấp bách của ngành công nghiệp chế biến thiếc hàn.
Sau 1 năm triển khai đề tài, qua quá trình nghiên cứu, khảo sát, đánh giá xây dựng phương pháp, ThS. Phạm Thị Thanh Hà cùng các cộng sự của VIMLUKI đã đạt được những kết quả cụ thể. Theo đó, nhóm nghiên cứu đã tổng quan về đối tượng nghiên cứu thiếc hàn không chì SAC, tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước, làm rõ các tài liệu, các công trình nghiên cứu, thông tin khoa học liên quan đến quá trình xác định thành phần hóa học của thiếc hàn không chì SAC, từ đó định hướng được các phương pháp phân tích. Bên cạnh đó, nhóm đã xây dựng 05 quy trình xác định hàm lượng học Sn, Ag, Cu, Pb, Bi, Fe, Sb có tính khoa học và thống nhất và có tính ứng dụng cao.
Sơ đồ quy trình phân tích xác định Sn, Ag, Cu, Pb, Bi, Sb, As, Fe trong thiếc hàn không chì SAC (Ảnh: Nhóm nghiên cứu)
Trong quá trình thực hiện, nhóm đã tiến hành khảo sát, lựa chọn, tối ưu hóa các điều kiện xác định cho từng phương pháp phân tích các thành phần hóa học Sn, Ag, Cu, Pb, Bi, Fe, Sb; đồng thời tiến hành khảo sát khoảng tuyến tính, xây dựng đường chuẩn, đánh giá sự ảnh hưởng của Sn đối với việc xác định các nguyên tố khác, xác định giới hạn phát hiện (MDL) và giới hạn định lượng (MDL) của các phương pháp xác định trên hệ thống quang phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa (F-AAS). Cùng với đó, đánh giá phương pháp thông qua độ chụm và độ đúng, kết quả cho thấy các phương pháp đều có độ lặp lại và độ thu hồi tốt, đáp ứng yêu cầu của Hiệp hội Các nhà hóa học Phân tích Chính thức (AOAC).
Có thể thấy, nghiên cứu của đề tài đã tối ưu hóa các điều kiện xác định hàm lượng Sn trong hợp kim thiếc hàn không chì SAC bằng phương pháp chuẩn độ, phương pháp có độ ổn định và độ chính xác cao. Từ các kết quả nghiên cứu thu được cho thấy phương pháp chuẩn độ iot phù hợp cho việc xác định Sn trong hợp kim thiếc hàn không chì SAC, có thể sử dụng quy trình phân tích tại phòng thử nghiệm. Điều này đáp ứng yêu cầu cấp bách của ngành công nghiệp điện - điện tử nói chung, và đặc biệt cần thiết đối với các cơ sở triển khai sản xuất thiếc hàn không chì SAC nói riêng; phục vụ nghiên cứu xây dựng các quy trình sản xuất tại các doanh nghiệp, đáp ứng yêu cầu xuất nhập khẩu thiếc hàn.
Doãn Tâm
lên đầu trang