(高清版)GBT 43788-2024 太陽能電池用銀漿銀含量的測定 硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法

太陽能電池用銀漿銀含量的測定硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法2024-03-15發(fā)布2024-10-01實施國家市場監(jiān)督管理總局國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會 I 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語和定義 4試劑或材料 5樣品 25.1試料 5.2試料溶液制備 6銀含量測定 6.1方法一：可視滴定法 36.2方法二：電位滴定法(仲裁法) 37結(jié)果計算 8允許差 9質(zhì)量保證和控制 510試驗報告 5附錄A(規(guī)范性)硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液配制與標(biāo)定 A.1試劑或材料 A.2配制 A.3標(biāo)定 A.4計算 附錄B(資料性)銀電極活化處理示例 8B.1概述 8B.2試劑或材料 8B.3活化步驟 8B.4注意事項 8參考文獻 I本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由全國半導(dǎo)體設(shè)備和材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(SAC/TC203)提出并歸口。本文件起草單位：中節(jié)能太陽能科技(鎮(zhèn)江)有限公司、無錫市檢驗檢測認證研究院、中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、江蘇賽夫特半導(dǎo)體材料檢測技術(shù)有限公司、無錫大秦校準(zhǔn)檢測有限公司、無錫市分析測試學(xué)會、青海黃河上游水電開發(fā)有限責(zé)任公司光伏產(chǎn)業(yè)技術(shù)分公司、宜興市產(chǎn)品質(zhì)量和食品安全檢驗檢測中心、西安宏星電子漿料科技股份有限公司、新疆新特新能材料檢測中心有限公司、上海有色金屬工業(yè)技術(shù)監(jiān)測中心有限公司、無錫帝科電子材料股份有限公司、廣州市儒興科技股份有限公司、中廣核風(fēng)電有限公司、天津愛旭太陽能科技有限公司、天合光能股份有限公司、上海材料研究所有限公司、晶瀾光電科技(江蘇)有限公司、浙江鴻禧能源股份有限公司。本文件主要起草人：黃國平、黃文浩、汪曉華、盧佳妍、裴會川、沈力飛、邱艷梅、王志強、干名星、楊益華。1太陽能電池用銀漿銀含量的測定硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法警示——本文件使用的硝酸具有揮發(fā)性和腐蝕性，使用時宜避免吸入或接觸皮膚，濺到身上應(yīng)立即用大量水沖洗，嚴(yán)重時應(yīng)立即就醫(yī)。本文件描述了用硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定法測定太陽能電池用銀漿中銀含量的方法。本文件適用于太陽能電池用銀漿，包括符合YS/T612的正面銀漿和背面銀漿，測定范圍為銀含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))30%～95%。其他導(dǎo)電銀漿(例如微電子技術(shù)用貴金屬漿料)和制作銀漿的原料銀粉等材料參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T601化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備GB/T603化學(xué)試劑試驗方法中所用制劑及制品的制備GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定GB/T9725化學(xué)試劑電位滴定法通則GB/T14666分析化學(xué)術(shù)語GB/T17472微電子技術(shù)用貴金屬漿料規(guī)范YS/T612太陽能電池用漿料3術(shù)語和定義GB/T14666、GB/T17472和YS/T612界定的術(shù)語和定義適用于本文件。4試劑或材料4.1試驗所用水均為無二氧化碳的去離子水，按GB/T603制備：將夫離子水注入燒瓶中.者沸10min.立4.2硝酸(p約1.42g/mL):優(yōu)級純。4.3硝酸溶液(1+1):體積比，用硝酸(4.2)配制。4.4硫氰酸鈉(或硫氰酸鉀或硫氰酸銨):分析純。4.5十二水硫酸鐵銨：分析純。4.6硝酸溶液(3+7):體積比，用硝酸(4.2)配制。24.7淀粉溶液(10g/L):稱取1g可溶性淀粉，加5mL去離子水(4.1)使其成糊狀，在攪拌下將糊狀物加到90mL沸騰的去離子水(4.1)中，煮沸1min～2min,冷卻，用去離子水(4.1)稀釋至100mL,使用期為兩周。兩周內(nèi)溶液若出現(xiàn)渾濁，應(yīng)重新配制。4.8硫酸鐵銨溶液(100g/L):稱取10g十二水硫酸鐵銨(4.5),溶于30mL硝酸溶液(3+7)(4.6),用去離子水(4.1)稀釋至100mL,搖勻。4.9硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(NaSCN)=0.1mol/L,或c(KSCN)=0.1mol/L,或c(NH?SCN)=0.1mol/L]:標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或按附錄A方法配制和標(biāo)定。5樣品按表1稱取試料，記為m,稱取精度為0.0001g。每次稱取試料前應(yīng)將太陽能電池用銀漿樣品充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?，稱完即刻蓋緊樣品瓶蓋，保持樣品密閉狀態(tài)。表1試料量銀含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%試料質(zhì)量g5.2試料溶液制備5.2.1硝酸二次消化法將試料(5.1)置于250mL碘量瓶中(適用于方法一：可視滴定法)或置于250mL燒杯中并加蓋表面皿(適用于方法二：電位滴定法),加入5.0mL硝酸(4.2),置于電熱板上約150℃緩慢加熱進行一次消化，至溶液基本澄清；從電熱板上取下稍冷，再沿碘量瓶內(nèi)壁或燒杯內(nèi)壁加入3.0mL硝酸(4.2)[適用于銀含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))≥50%銀漿]或5.0mL硝酸(4.2)[適用于銀含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))<50%銀漿],繼續(xù)置于電熱板上約150℃加熱二次消化至溶液完全澄清，將碘量瓶或燒杯移至電爐上，加熱至溶液微沸并保持微沸至消化體積為3mL～5mL,取下冷卻，以10mL去離子水(4.1)沖洗碘量瓶內(nèi)壁或表面皿及燒杯內(nèi)壁，蓋上瓶蓋或表面皿，置于暗處冷卻至室溫，以80mL去離子水(4.1)分3次～5次沖洗碘量瓶瓶蓋及瓶內(nèi)壁(適用于方法一：可視滴定法)或沖洗表面皿及燒杯內(nèi)壁(適用于方法二：電位滴定法),即為試料溶液。5.2.2灼燒后酸溶法[適用于銀含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))<50%銀漿]將試料(5.1)置于50mL瓷坩堝中，坩堝蓋不完全蓋合，留出縫隙，先在可調(diào)溫電爐上約150℃加熱保持不沸騰、不迸濺至干燥后，電爐逐步升溫加熱至不冒煙，移至馬弗爐中，關(guān)閉爐門升溫至600℃~700℃灼燒1h,冷卻后取出，加入5mL硝酸溶液(1+1)(4.3),于電爐上約150℃加熱至無灰色顆粒物，繼續(xù)加入5mL硝酸溶液(1+1)(4.3),于電爐上加熱并保持溶液不沸騰濃縮至3mL～5mL。蓋上坩堝蓋，置于暗處冷卻至室溫，以20mL去離子水(4.1)沖洗坩堝蓋及坩堝內(nèi)壁，溶液全部轉(zhuǎn)移至250mL碘量瓶(適用于方法一：可視滴定法)或250mL燒杯(適用于方法二：電位滴定法)中，再以370mL去離子水(4.1)分不少于3次沖洗坩堝蓋及坩堝內(nèi)壁，沖洗液全部并入250mL碘量瓶(適用于方法一：可視滴定法)或250mL燒杯(適用于方法二：電位滴定法)中，即為試料溶液。6銀含量測定將試料用硝酸(4.2)二次消化或經(jīng)灼燒后用硝酸(4.2)溶解制備試料溶液，以硫酸鐵銨為指示劑，用硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液(4.9)進行滴定，硫氰酸根離子首先與溶液中的銀離子反應(yīng)生成硫氰酸銀白色沉淀，當(dāng)銀離子沉淀完全后，稍過量的硫氰酸根與三價鐵離子反應(yīng)生成紅色的硫氰酸鐵絡(luò)合物，即為滴定終點。根據(jù)硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的消耗體積，計算銀漿中銀含量。其反應(yīng)式如下：Ag++SCN-=AgSCNv(白色沉淀)Fe3++SCN-=[Fe(SCN).]3-"(紅色絡(luò)合物，n=1～6)獨立進行二次測定，結(jié)果取算術(shù)平均值。6.1.4試料溶液滴定在裝有試料溶液(5.2)的碘量瓶中，加10mL硫酸鐵銨溶液(100g/L)(4.8),在不斷搖動下用硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(NaSCN)=0.1mol/L,或c(KSCN)=0.1mol/L,或c(NH?SCN)=0.1mol/L](4.9)滴定，終點前搖動溶液至基本清亮后，繼續(xù)滴定至溶液由白色變?yōu)闇\棕色時靜置，觀察上層清液所呈淺棕紅色保持30s為終點，記錄滴定試料溶液消耗硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積V。按照與試料溶液制備和滴定相同的試劑和步驟做空白試驗，記錄滴定空白試驗溶液消耗硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積V。。6.2方法二：電位滴定法(仲裁法)將試料用硝酸二次消化或經(jīng)灼燒后用酸溶解制備試料溶液，以銀電極作指示電極，雙鹽橋飽和甘汞電極作參比電極，或用復(fù)合銀電極，用硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進行電位滴定，銀電極電位隨溶液中銀離子濃度變化而相應(yīng)地發(fā)生變化，當(dāng)達到化學(xué)計量點，銀電極電位發(fā)生突躍，用作圖法或二級微商法確定滴定終點。根據(jù)硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的消耗體積，計算銀漿中銀含量。其反應(yīng)式如下：Ag++SCN-=AgSCN↓(白色沉淀)6.2.2.2電位計，精度±2mV;或自動電位滴定儀，精度4GB/T43788—20246.2.2.3電極：指示電極用216型銀電極，參比電極用217型雙鹽橋飽和甘汞電極；或用與6.2.2.2儀器配套的復(fù)合銀電極或單體銀電極加參比電極。必要時，單體銀電極處理見附錄B。6.2.3測定次數(shù)獨立進行二次測定，結(jié)果取算術(shù)平均值。6.2.4試料溶液滴定在裝有試料溶液(5.2)的燒杯中，加10mL淀粉溶液(10g/L)(4.7),以216型銀電極作指示電極，217型雙鹽橋飽和甘汞電極作參比電極，或用與6.2.2.2儀器配套的復(fù)合銀電極或單體銀電極加參比電極。用硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(NaSCN)=0.1mol/L,或c(KSCN)=0.1mol/L,或c(NH?SCN)=0.1mol/L](4.9)按GB/T9725進行電位滴定，用作圖法或二級微商法確定滴定終點，記錄滴定試料溶液消耗硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積V。注：用自動電位滴定儀時，儀器具備自動繪出滴定曲線、自動找出滴定終點、自動給出滴定試料溶液消耗硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積V的功能。6.2.5空白試驗按照與試料溶液制備和滴定相同的試劑和步驟做空白試驗，記錄滴定空白試驗溶液消耗硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積Vo。注：用自動電位滴定儀時儀器給出的滴定空白試驗溶液消耗硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積V?？赡苡衅睿藭r根據(jù)儀器記錄的滴定曲線對V。做人工確認。7結(jié)果計算太陽能電池用銀漿中銀含量以銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(Ag)計，數(shù)值以%表示，按公式(1)計算： (1)式中：m——試料量，單位為克(g);C——硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，單位為摩爾每升(mol/L);V——滴定試料溶液消耗硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL);V?——滴定空白試驗溶液消耗硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mL);107.9——銀的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol)。8允許差在重復(fù)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的絕對差值不大于表2所列允許差，以大于表2所列允許差的情況不超過5%為前提；在再現(xiàn)性條件下獲得的兩次獨立測試結(jié)果的絕對差值不大于表2所列允許差的2倍，以大于表2所列允許差的2倍的情況不超過5%為前提。報告重復(fù)測定結(jié)果的算術(shù)平均值，數(shù)值修約按GB/T8170進行。5表2允許差銀含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))%允許差%0.650.600.559質(zhì)量保證和控制9.1應(yīng)根據(jù)日常樣品檢測工作量定期校核本分析方法的有效性。當(dāng)過程失控時，應(yīng)找出原因，糾正錯9.2每批樣品(一批樣品數(shù)量不大于20個)或每20個樣品(一批樣品數(shù)量大于20個)應(yīng)至少做一個空白試驗。9.3每批樣品(一批樣品數(shù)量不大于20個)或每20個樣品(一批樣品數(shù)量大于20個)應(yīng)用控制樣品做一次測定；或每批樣品應(yīng)至少測定10%的加標(biāo)回收樣品，樣品數(shù)不足10個時，應(yīng)至少測定一個加標(biāo)回收樣品，加標(biāo)回收率應(yīng)在95%～105%;或每批樣品(一批樣品數(shù)量不大于20個)或每20個樣品(一批樣品數(shù)量大于20個)應(yīng)對至少1個樣品做可視滴定法和電位滴定法兩種方法比對測定。注：可用的控制樣品為，經(jīng)連續(xù)11次測試其銀含量并評估了其不確定度的與檢測樣品同類的銀漿或銀粉。控制樣品的有效期為，銀漿，于5℃~25℃下密閉保存，有效期6個月；銀粉，裝于干燥、清潔、不透光的密閉容器中置于陰涼、避光、通風(fēng)處儲存，長期有效?；蚩捎脴?biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或工作基準(zhǔn)試劑硝酸銀做加標(biāo)回收測定。9.4每個樣品應(yīng)至少做2次平行測定。平行測定的結(jié)果應(yīng)滿足表2的要求。10試驗報告試驗報告至少包含以下內(nèi)容：a)樣品來源；c)測試環(huán)境；d)所使用的標(biāo)準(zhǔn)編號或所使用的方法、樣品前處理方法；e)測試儀器名稱、型號；f)采用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或工作基準(zhǔn)試劑的名稱、編號；h)測試過程中觀察到的異?，F(xiàn)象；6(規(guī)范性)硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液配制與標(biāo)定A.1試劑或材料A.1.1試驗所用水均為無二氧化碳的去離子水，按GB/T603制備：將去離子水注入燒瓶中，煮沸10min,立即用裝有鈉石灰管的膠塞塞緊，冷卻。A.1.5十二水硫酸鐵銨：分析純。A.1.7淀粉溶液(10g/L):稱取1g可溶性淀粉，加5mL去離子水(A.1.1)使其成糊狀，在攪拌下將糊狀物加到90mL沸騰的去離子水(A.1.1)中，煮沸1min～2min,冷卻，用去離子水(A.1.1)稀釋至100mL,使用期為兩周。兩周內(nèi)溶液若出現(xiàn)渾濁，應(yīng)重新配制。A.1.8硫酸鐵銨溶液(100g/L):稱取10g十二水硫酸鐵銨(A.1.5),溶于30mL硝酸溶液(3+7)A.2配制按GB/T601配制。稱取8.2g硫氰酸鈉(或9.7g硫氰酸鉀或7.9g硫氰酸銨)(A.1.4),溶于A.3標(biāo)定稱取0.6g于硫酸干燥器中干燥至恒重的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或工作基準(zhǔn)試劑硝酸銀(A.1.3),記為m。,溶于100mL去離子水(A.1.1)中；或用50mL棕色滴定管量取35.00mL～40.00mL硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(AgNO?)=0.1mol/L](A.1.3),記為V?。加60mL去離子水(A.1.1),加2mL硫酸鐵銨溶液(100g/L)(A.1.8),加10mL硝酸溶液(3+7)(A.1.6),在不斷搖動下，用配制的硫氰酸鹽溶液滴定。終點前搖動溶液至完全清亮后，繼續(xù)滴定至溶液所呈淺棕紅色保持30s為終點，記錄硫氰酸鹽溶液體積Vn(用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或工作基準(zhǔn)試劑硝酸銀標(biāo)定時)或Vg{用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(AgNO?)=0.1mol/L]稱取0.6g于硫酸干燥器中干燥至恒重的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或工作基準(zhǔn)試劑硝酸銀(A.1.3),記為mo,溶于90mL去離子水(A.1.1)中；或用50mL棕色滴定管量取35.00mL～40.00mL硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(AgNO?)=0.1mol/L](A.1.3),記為V?。加60mL去離子水(A.1.1),加10mL淀粉溶液(10g/L)(A.1.7)及10mL硝酸溶液(3+7)(A.1.6),以216型銀電極作指示電極，217型雙鹽橋飽和甘汞電極作參比電極，用配制的硫氰酸鹽溶液滴定，按GB/T9725規(guī)定，用二級微商法計算滴定終點，記錄硫氰酸鹽溶液體積Vh?(用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或工作基準(zhǔn)試劑硝酸銀標(biāo)定時)或Vi?{用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(AgNO?)=0.1mol/L]標(biāo)定時}。7GB/T43788—2024A.4計算A.4.1使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或工作基準(zhǔn)試劑硝酸銀標(biāo)定時，硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度(c),按公式(A.1)計算：式中：…………m?——硝酸銀質(zhì)量，單位為克(g);Vy?——硫氰酸鹽溶液體積，單位為毫升(mL);169.87——硝酸銀的摩爾質(zhì)量，單位為克每摩爾(g/mol)。A.4.2使用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(AgNO?)=0.1mol/L]標(biāo)定時，硫氰酸鹽標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度(c),按公式(A.2)計算：Vo?——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，單位為毫升(mL);c?——硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，單位為摩爾每升(mol/L);Vg——硫氰酸鹽溶液體積，單位為毫升(mL)。……………(A.2)8(資料性)銀電極活化處理示例B.1概述長時間未使用的216型銀電極或其他型號單體銀電極可能因表面與空氣中硫、氧等元素發(fā)生反應(yīng)而生成硫化銀、氧化銀薄膜，或銀電極表面可能被某些有機物、無機物沾染，在電位滴定時會影響銀電極電位的正常響應(yīng)。銀電極在連續(xù)使用測試多個樣品的過程中，銀電極電位的響應(yīng)值可能會變?nèi)?。可采用物理方法或化學(xué)方法進行處理，活化電極以恢復(fù)電位滴定中銀電極電位的正常響應(yīng)。本附錄描述一種通過打磨活化216型銀電極或其他型號單體銀電極的物理方法。B.2試劑或材料B.2.1試驗所用水均為無二氧化碳的去離子水，按GB/T603制備：將去離子水注入燒瓶中，煮沸10min,立即用裝有鈉石灰管的膠塞塞緊，冷卻。B.2.2硝酸(p約1.42g/mL):優(yōu)級純。B.2.5淀粉溶液(10g/L):稱取1g可溶性淀粉，加5mL去離子水(B.2.1)使其成糊狀，在攪拌下將糊狀物加到90mL沸騰的去離子水(B.2.1)中，煮沸1min～2min,冷卻，用去離子水(B.2.1)稀釋至100mL,使用期為兩周。兩周內(nèi)溶液若出現(xiàn)渾濁，應(yīng)重新配制。B.2.7粒度0.015mm(800目)水性石英砂砂紙。B.3活化步驟B.3.1在250mL燒杯中，加入80mL硝酸銀溶液(6g/L)(B.2.3),加入10mL硝