专利名称：一种氨基磺酸亚锡溶液的制备方法及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于化工领域，具体涉及一种氨基磺酸亚锡溶液的制备方法及其应用。
背景技术：
随着氨基磺酸被广泛应用于电镀领域，氨基磺酸亚锡的合成也越来越受到关注。 氨基磺酸亚锡是一种新型的电镀材料，具有电镀产品质量好、电镀速度快，以及镀层内应力小等优点，可以改善镀层性能，尤其改善了镀层的抗弯曲性能，并使镀层表面更加光亮、平整。以氨基磺酸亚锡为主盐的电镀液具有溶液稳定、毒性低、低腐蚀、低泡性、镀层质量优良等优点，被广泛应用于电子元器件的镀锡、电刷镀技术、槽镀等方面。氨基磺酸亚锡的合成方法主要有以下几种(1)硫酸亚锡加氨水水解成为氢氧化亚锡，反复水洗掉硫酸盐等杂质离子后与氨基磺酸反应合成氨基磺酸亚锡；( 氨基磺酸与氢氧化钡反应生成氨基磺酸钡，氨基磺酸钡和硫酸亚锡反应生成氨基磺酸亚锡与硫酸钡。但是这两种方法的共同缺陷是操作周期长、杂质离子多且难于处理、污染环境，产品质量难于达到行业电镀工艺对氨基磺酸亚锡的质量要求；特别是第( 种方法，反应终点很难控制，钡盐有毒，产生的大量硫酸钡副产品难以处理。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种氨基磺酸亚锡溶液的制备方法。本发明的另一目的在于提供上述的氨基磺酸亚锡溶液的制备方法的应用。本发明的目的通过下述技术方案实现一种氨基磺酸亚锡溶液的制备方法，包括以下步骤(1)取氧化亚锡，加入纯水水洗，洗去其表面杂质；(2)取氨基磺酸与洗净的氧化亚锡混合，加入纯水、还原剂(其作用是保护亚锡离子不被氧化)和酒石酸(作为反应的稳定剂)，加热至60 90°C，搅拌反应2 4h，得到溶液A ；其间发生下述反应Sn0+2H2NS03H — Sn (H2NSO3) 2+H20(3)往溶液A中加入活性炭，吸附0. 5 1. 5h后过滤，取滤液；(4)测定滤液中氨基磺酸亚锡的含量，加入纯水，配制成所需浓度的氨基磺酸亚锡溶液；步骤O)所述氨基磺酸与氧化亚锡的摩尔比为2.1 1 3 1;步骤⑵所述氨基磺酸与纯水的质量比为1 1. 6 1 2. 45 ；步骤⑵所述的还原剂的加入量是氨基磺酸质量的0. 17 0. 28% ；步骤( 所述的还原剂为对苯二酚、间苯二酚或盐酸羟胺中的一种；步骤( 所述的酒石酸的加入量是氨基磺酸质量的0. 07 0. 12% ；步骤( 所述的活性炭的加入量是氨基磺酸质量的0. 47 0. 8% ；
作为优选，步骤⑵所述氨基磺酸与氧化亚锡的摩尔比为2. 2 1 ；作为优选，步骤(2)所述的还原剂为对苯二酚；作为优选，步骤O)所述的反应温度为65 70°C ；作为优选，步骤⑵所述的搅拌速度为100 150r/min ；作为优选，步骤(3)所述的吸附时间为1小时。上述的氨基磺酸亚锡溶液的制备方法可应用于制备氨基磺酸亚锡溶液。本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果(1)本发明方法所制备得到的氨基磺酸亚锡溶液纯度高、杂质离子少，Fe、Pb、Zn、 Cu、Co、Cd、Mn含量都在IOppm以下。(2)本发明方法工艺简单、能耗少、成本低廉、对环境污染小。(3)本发明方法直接制备得到了氨基磺酸亚锡溶液，省去了加热浓缩溶液以得到氨基磺酸亚锡的步骤，有利于防止亚锡离子在浓缩过程中被氧化；另外，仅需要少量的还原剂，既保证了最终溶液的纯度，又可以防止氨基磺酸因加热分解而影响产品质量。(4)本发明氨基磺酸亚锡溶液的制备方法加入酒石酸作为稳定剂，使溶液稳定性大大提高。通过对比实验，以浓度为300g/L(以氨基磺酸亚锡计，游离酸为8%)的溶液为例，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为稳定剂，溶液在两个月后还能保持澄清。(5)本发明采用活性炭吸附法，将溶液中的杂质离子吸附，过滤后溶液澄清透明。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例1称取134克氧化亚锡于2000mL的烧杯中，加入500mL纯水搅拌洗去其表面杂质， 沉放一段时间后倒去上层液，加入204克氨基磺酸、500克纯水、0. 5克对苯二酚、0. 2克酒石酸，加热至60°C搅拌(125r/min)反应3小时使之完全溶解，再加入1克活性炭，吸附30分钟后过滤，取滤液。经测定滤液中氨基磺酸亚锡的含量417g/L，加入纯水配制300g/L(以氨基磺酸亚锡计)的氨基磺酸亚锡溶液。调配后的溶液再经检测，该氨基磺酸亚锡溶液的浓度为301. 2g/L (以氨基磺酸亚锡计)，金属杂质狗、Pb、Zn、Cu、Co、Cd、Mn的含量均< lOppm。实施例2称取134克氧化亚锡于2000mL的烧杯中，加入500mL纯水搅拌洗去其表面杂质， 沉放一段时间后倒去上层液，加入214克氨基磺酸、500克纯水、0. 5克盐酸羟胺，0. 2克酒石酸，加热至70°C搅拌(150r/min)反应4小时使之完全溶解，加入1. 5克活性炭，吸附30分钟后过滤，取滤液。经测定滤液中氨基磺酸亚锡的含量422g/L，加入纯水配制300g/L(以氨基磺酸亚锡计)的氨基磺酸亚锡溶液。调配后的溶液再经检测，该氨基磺酸亚锡溶液的浓度为300. 8g/L(以氨基磺酸亚锡计)，金属杂质狗、Pb、Si、Cu、Co、Cd、Mn的含量均< lOppm。实施例3称取134克氧化亚锡于2000mL的烧杯中，加入500mL纯水搅拌洗去其表面杂质， 沉放一段时间后倒去上层液，加入213克氨基磺酸、500克纯水、0. 5克间苯二酚，0. 2克酒石酸，加热至90°C搅拌(lOOr/min)反应2小时使之完全溶解，加入1克活性炭，吸附30分钟后过滤，取滤液，经测定滤液中氨基磺酸亚锡的含量407g/L，加入纯水配制300g/L (以氨基磺酸亚锡计)的氨基磺酸亚锡溶液。调配后的溶液再经检测，该氨基磺酸亚锡溶液的浓度为300. 5g/L(以氨基磺酸亚锡计)，金属杂质狗、Pb、Si、Cu、Co、Cd、Mn的含量均< lOppm。实施例4称取134克氧化亚锡于2000mL的烧杯中，加入500mL纯水搅拌洗去其表面杂质， 沉放一段时间后倒去上层液，加入克氨基磺酸、600克纯水、0. 5克对苯二酚，0. 2克酒石酸，加热至80°C搅拌(125r/min)反应2. 5小时使之完全溶解，加入2克活性炭，吸附60分钟后过滤，取滤液，经测定滤液中氨基磺酸亚锡的含量388g/L，加入纯水配制300g/L(以氨基磺酸亚锡计)的氨基磺酸亚锡溶液。调配后的溶液再经检测，该氨基磺酸亚锡溶液的浓度为301.5g/L(以氨基磺酸亚锡计)，金属杂质!^,PlKaKCiuCcKCcUMn的含量均< lOppm。实施例5称取134克氧化亚锡于2000mL的烧杯中，加入500mL纯水搅拌洗去其表面杂质， 沉放一段时间后倒去上层液，加入250克氨基磺酸、400克纯水、0. 7克对苯二酚，0. 3克酒石酸，加热至65°C搅拌(125r/min)反应3小时使之完全溶解，加入2克活性炭，吸附90分钟后过滤，取滤液，经测定滤液中氨基磺酸亚锡的含量455g/L，加入纯水配制300g/L (以氨基磺酸亚锡计)的氨基磺酸亚锡溶液。调配后的溶液再经检测，该氨基磺酸亚锡溶液的浓度为300. 9g/L(以氨基磺酸亚锡计)，金属杂质狗、Pb、Si、Cu、Co、Cd、Mn的含量均< lOppm。以上各实施例中氨基磺酸亚锡含量的测定方法如下精确称取1克左右样品，注入碘量瓶中，加151^20%盐酸溶液及50.001^碘标准溶液滴定溶液[C(1/2I2) = 0. lmol/L]，加150mL纯水，用硫代硫酸钠标准滴定溶液 [C (Na2S2O3) = 0. lmol/L]滴定，近终点时加2mL淀粉指示液(10g/L)，继续滴定至溶液蓝色消失，同时做空白试验。氨基磺酸亚锡含量(χ)按(1)式计算
(F2 -^)xCx310.8x =--en式中…——硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mLV2——空白试验硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mLC——硫代硫酸钠标准滴定溶液的浓度，mol/L310. 8——氨基磺酸亚锡的摩尔质量[M(Sn(H2NSO3)2)]，g/molW—氨基磺酸亚锡样品质量上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种氨基磺酸亚锡溶液的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)取氧化亚锡，加入纯水水洗；(2)取氨基磺酸与洗净的氧化亚锡混合，加入纯水、还原剂和酒石酸，加热至60 900C，搅拌反应2 4小时，得到溶液A ；(3)往溶液A中加入活性炭，吸附0.5 1. 5h后过滤，取滤液；(4)测定滤液中氨基磺酸亚锡的含量，加入纯水，配制成所需浓度的氨基磺酸亚锡溶液；步骤O)所述氨基磺酸与氧化亚锡的摩尔比为2.1 1 3 1; 步骤( 所述的还原剂为对苯二酚、间苯二酚或盐酸羟胺中的一种。
2.根据权利要求1所述的氨基磺酸亚锡溶液的制备方法，其特征在于步骤( 所述氨基磺酸与纯水的质量比为1 1.6 1 2.45。
3.根据权利要求1所述的氨基磺酸亚锡溶液的制备方法，其特征在于步骤( 所述的还原剂的加入量是氨基磺酸质量的0. 17 0.观％。
4.根据权利要求1所述的氨基磺酸亚锡溶液的制备方法，其特征在于步骤( 所述的酒石酸的加入量是氨基磺酸质量的0. 07 0. 12%。
5.根据权利要求1所述的氨基磺酸亚锡溶液的制备方法，其特征在于步骤C3)所述的活性炭的加入量是氨基磺酸质量的0. 47 0. 8%。
6.根据权利要求1所述的氨基磺酸亚锡溶液的制备方法，其特征在于步骤( 所述氨基磺酸与氧化亚锡的摩尔比为2. 2 1。
7.根据权利要求1所述的氨基磺酸亚锡溶液的制备方法，其特征在于步骤( 所述的还原剂为对苯二酚。
8.根据权利要求1所述的氨基磺酸亚锡溶液的制备方法，其特征在于 步骤(2)所述的反应温度为65 70°C ；步骤( 所述的搅拌速度为100 150r/min ； 步骤(3)所述的吸附时间为1小时。
9.权利要求1-8任一项所述的氨基磺酸亚锡溶液的制备方法用于制备氨基磺酸亚锡溶液。
全文摘要
本发明公开了一种氨基磺酸亚锡溶液的制备方法及其应用，该方法包括以下步骤(1)取氧化亚锡，加入纯水水洗；(2)取氨基磺酸与洗净的氧化亚锡混合，加入纯水、还原剂和酒石酸，加热至60～90℃，搅拌反应2～4小时，得到溶液A；(3)往溶液A中加入活性炭，吸附0.5～1.5h后过滤，取滤液；(4)测定滤液中氨基磺酸亚锡的含量，加入纯水，配制成所需浓度的氨基磺酸亚锡溶液。本发明方法所制备得到的氨基磺酸亚锡溶液纯度高、杂质离子少；制备方法工艺简单、能耗少、成本低廉、对环境污染小；克服了现有方法操作周期长、杂质离子多且难于处理、污染环境的缺陷。
文档编号C01B21/096GK102303850SQ20111017757
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者刘红梅, 李帅, 王保金, 谷芳芳 申请人:广东广试试剂科技有限公司