一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法

摘要

本发明公开一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法，包括：S1、提供一批直径为D、高度为H的铝壳；S2、利用V升的水重复冲洗该批铝壳的内壁面，获得冲洗液；S3、提供V1升浓度为1.0ppm的氯离子标准溶液；V＝V1；S4、分别向S2和S3的体系中加入相同的硝酸酸化，再加入相同的硝酸银显色；S5、将S2与S3溶液的颜色对比，判断该批铝壳的氯离子含量是否合格；若S2与S3溶液的颜色一致，为临界值，判定不合格；若S2溶液的颜色深于S3，则超过临界值，判定不合格；反之，判定合格；判定数量为N的铝壳氯离子含量检测合格的前提则是：C×S×N＜1.0×V1；式中：C为铝壳内壁面的氯离子浓度；S为铝壳的内壁面积。

权利要求

1.一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、提供一批数量为N、直径为D、高度为H的电容器铝壳；

S2、利用V升的水重复冲洗这批铝壳的内壁面，获得冲洗液；其中：V升冲洗液中含有氯离子的总质量为：C×S×N；

S3、提供V1升浓度为1.0ppm的氯离子标准溶液；其中：V＝V1，则V1升氯离子标准溶液中含有氯离子的总质量为1.0ppm×V1；

S4、分别向上述步骤S2的冲洗液和步骤S3的氯离子标准溶液中加入相同体积的硝酸进行酸化，再加入相同体积的硝酸银进行显色；

S5、依据比色法，将上述步骤S2与步骤S3中溶液的颜色进行对比，来判断该批数量为N的铝壳的氯离子含量是否合格；

以V升冲洗液中含有氯离子的总量与V1升氯离子标准溶液中含有氯离子的总量相同作为临界；

若步骤S2与步骤S3溶液的颜色一致，则刚好达到临界值，判定不合格；若步骤S2溶液的颜色相较于步骤S3更深，则超过临界值，判定不合格；反之，则判定合格；

则判定数量为N的铝壳其氯离子含量检测合格的前提是：C×S×N＜1.0×V1；

式中：C代表所述铝壳内壁面的氯离子浓度，单位mg/m²；S代表所述铝壳的内壁面积，且S＝π（D/2）²+πDH，单位m²；

2

所述铝壳内壁面积S与冲洗该铝壳的用水量比例为（40～50）cm：（20～40）ml。

2.根据权利要求1所述的一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法，其特征在于，所述冲洗液或氯离子标准溶液与所述硝酸的体积比为（20～50）：（1～3）。

3.根据权利要求1所述的一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法，其特征在于，所述冲洗液或氯离子标准溶液与所述硝酸银的体积比为（20～50）：（1～3）。

4.根据权利要求1所述的一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法，其特征在于，铝壳的数量N≥8。

说明书

一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及电容器技术领域，具体涉及一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法。

背景技术

[0002] 在电容器中，氯离子很容易和电解液中的氢离子形成强酸，这会对电容器铝壳中的氧化膜具有很强的腐蚀作用，会严重影响电容器的使用寿命。因此，在实际生产之前，就需要对于各原材料中的氯离子含量进行管控，要求氯离子含量必须＜1.0ppm。1.0ppm代表一百万分之一，即1.0mg/kg，理论上在水溶液中含量为1.0mg/L。

[0003] 目前，行业内常用的铝壳含有的氯离子检测方法为：称量10.0g的铝壳置于烧杯中，然后再加入100ml的去离子水；将烧杯放在电炉上加热并将溶液煮沸，冷却，再加入纯水补足到100ml，摇匀后将烧杯中溶液倒入比色管至25ml刻度线，然后先加入1.0ml稀释后的硝酸酸化（浓硝酸：水＝1：1），再加入1.0ml硝酸银显色。然后再取2.5ml浓度为1.0ppm的氯离子标准溶液，加水补足至25.0ml，接着同样加入1.0ml稀释后的硝酸和1.0ml的硝酸银，然后与样品溶液进行颜色对比，通过比色法来判断样品的氯离子是否超标。

[0004] 然而，现有的这项检测方法还存在如下问题：（1）铝壳的质量较难控制在10.0g，不同规格铝壳的质量大小不同，有些大铝壳单个的质量就超过了10.0g，有些则小于10.0g，因此其适用范围较小；（2）氯离子易溶于水中，并不需要煮沸加速其溶解的过程，因此将溶液煮沸再冷却的操作过程，浪费了大量的时间，影响了检测的工作效率；（3）另外，氯离子标准溶液加水稀释后（浓度为0.1ppm），其再加入硝酸和硝酸银后，呈现出来的颜色非常浅，肉眼比较难判断是否有沉淀，会给检测结果带来一定的误差，影响判定结果。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于针对现有检测方法存在的弊端（例如现有检测方法存在适用范围较窄，检测效率较低以及检测结果误差较大等问题），而提供了一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法，该方法具备操作便捷，检测效率高，普遍适用于电容器铝壳检测以及检测结果较为精确等优势。

[0006] 本发明是通过如下技术方案实现的：

[0007] 一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

[0008] S1、提供一批数量为N、直径为D米、高度为H米的电容器铝壳；

[0009] S2、利用V升的水重复冲洗这批铝壳的内壁面，获得冲洗液；其中：V升冲洗液中含有氯离子的总质量为：C×S×N；在冲洗过程中：每个铝壳重复冲洗3～5次；

[0010] S3、提供V1升浓度为1.0ppm的氯离子标准溶液；其中：V＝V1，且V1升氯离子标准溶液中含有氯离子的总质量为1.0ppm×V1；

[0011] S4、分别向上述步骤S2的冲洗液和步骤S3的氯离子标准溶液中加入相同体积的硝酸进行酸化，再加入相同体积的硝酸银进行显色；

[0012] S5、依据比色法，将上述步骤S2与步骤S3中溶液的颜色进行对比，来判断该批数量为N的铝壳的氯离子含量是否合格；

[0013] 以V升冲洗液中含有氯离子的总量与V1升氯离子标准溶液中含有氯离子的总量相同作为临界；

[0014] 若步骤S2与步骤S3溶液的颜色一致，则刚好达到临界值，判定不合格；若步骤S2溶液的颜色相较于步骤S3更深，则超过临界值，判定不合格；反之，则判定合格；

[0015] 那么判定数量为N的铝壳其氯离子含量检测合格的前提则是：C×S×N＜1.0×V1；

[0016] 式中：C代表所述铝壳内壁面的氯离子浓度，单位mg/m²；S代表所述铝壳的内壁面积，且S＝π（D/2）²+πDH，单位m²。

[0017] 具体的，本发明中π（D/2）²为铝壳的底面积，πDH为铝壳的侧面积；在计算中忽略了铝壳的厚度，那么铝壳的内壁面积即相当于铝壳的表面积。

[0018] 本发明提供的方法可以批量的判断一批铝壳，其是否符合氯离子含量要求，若最终经过比色法判定后符合要求，则判定该批铝壳氯离子检测均符合要求，若判定不符合要求则该批铝壳不符合要求。需要注意的是：本发明的方法仅是用于实际生产前快速判断一批次的铝壳是否符合氯离子含量要求，是一种定性的检测方法，而非是定量的检测方法。即便是判定氯离子含量符合要求的一批次铝壳，也不代表在该批次中所有铝壳单独检测时均符合要求；反之，若判定为氯离子含量检测不符合要求的一批次铝壳，也不代表在该批次中所有铝壳单独检测时均不符合要求。本发明的方法主要是用于大批量快速定性检测铝壳中的氯离子含量，符合统计学要求。

[0019] 进一步的，一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法：所述冲洗液或氯离子标准溶液与所述硝酸的体积比为（20～50）：（1～3）。

[0020] 进一步的，一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法：所述冲洗液或氯离子标准溶液与所述硝酸银的体积比为（20～50）：（1～3）。

[0021] 进一步的，一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法：所述铝壳2
内壁面积S与冲洗该铝壳的用水量比例为（40～50）cm：（20～40）ml。

[0022] 进一步的，一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法：铝壳的数量N≥8。

[0023] 本发明的方法根据铝壳的表面积来确定铝壳的数量N和水的用量V（L），随后将冲洗液与浓度1.0ppm的氯离子标准溶液进行显色对比。铝壳的直径为D（m），高度为H（m），则底面积为0.25πD²（m²），侧面积为πDH（m²），表面积S（m²）为这两个面积之和。假设铝壳表面的氯离子浓度为C（mg/m²），那么检测的临界结果为：C（mg/m²）*S（m²）*N＝1.0ppm*V1（L）。可以得出铝壳数量和水的体积的关系，根据算式可以制作一个表格，使得所有常见规格的铝壳数量和水的用量在一个合理的范围内。以申请人南通江海电容器股份有限公司为例：对于氯离子的含量要求为小于0.5mg/m²。因此，可以以铝壳表面的氯离子浓度0.5mg/m²作为临界值，再根据铝壳的面积尺寸S，依据公式0.5（mg/m²）*S（m²）*N=1.0ppm*V，可确定清洗单个铝壳所需的水量V；后续根据不同规格（不同表面积）的铝壳来适当调节清洗该铝壳的用水量。用水量越少（比色管一般有25ml待测液），加入的稀硝酸和硝酸银对颜色的影响就越深。同时，在单个铝壳的清洗水量确定后，为了保证检测结果的准确性，亦可反推得知检测时铝壳的取样数量N。

[0024] 本发明的有益效果：

[0025] （1）现有的检测方法使用质量分数浓度进行检测，其需要加大量的水以淹没铝壳，对于尺寸较大的铝壳，在现有的方法中100毫升水并不足以浸没铝壳，会导致其检测结果不够准确，因此现有的方法其适用于小尺寸铝壳的检测；而本发明的方法仅需使用水清洗铝壳表面，并不需要浸没铝壳，其能够依据铝壳的表面积灵活调整清洗水的用量，检测更为便捷，适用范围广。

[0026] （2）现有的检测方法中稀释了氯离子浓度，容易导致检测结果不够精准；本发明的方法根据公式严格计算，不同规格铝壳使用不同的数量也能够准确地测量氯离子浓度是否达标。

[0027] （3）现有检测方法中10.0g质量对于不同规格的铝壳会遇到不同的问题，小铝壳会使用过多甚至超过了国标规定的取样数量，大铝壳的质量容易超过10.0g很多，导致检测过程不便捷，因此该方法不适合大范围推广使用。本发明提供的方法可以灵活调整铝壳的数量和去离子水的使用量，针对不同规格的铝壳都能做出合理的安排。

[0028] （4）本发明的方法方便快捷，不需要加热煮沸，可以大幅提升检测效率，提高工作效率。

具体实施方式

[0029] 下面将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0030] 实施例1

[0031] 一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

[0032] S1、提供一批数量为N、直径为D（2.2cm）、高度为H（5.36cm）的铝壳；则内壁面积S＝‑4 2π（D/2）²+πDH，约为（40.83×10）m²，即40.83cm；

[0033] S2、利用体积为V（0.02L）升的水去重复冲洗数量为N的铝壳的内壁面（每个铝壳重复冲洗3次），获得冲洗液；其中：V升冲洗液中含有氯离子的总质量为：C×S×N；式中：C代表所述铝壳内壁面的氯离子浓度，单位mg/m²；S代表所述铝壳的内壁面积，且S＝π（D/2）²+πDH，单位m²；一般制造铝壳所用铝箔的氯离子含量要求为＜0.5mg/m²；假定该铝壳中氯离子的面积浓度为0.5mg/m²；则0.02升冲洗液中含有氯离子的总质量为0.5mg/m²×（40.83×‑410）m²×N；

[0034] S3、提供V1（0.02L）升浓度为1.0ppm的氯离子标准溶液；其中：V＝V1，且V1升氯离子标准溶液中含有氯离子的总质量为1.0×V1；即0.02升氯离子标准溶液中含有氯离子的总质量为1.0mg/×0.02L；

[0035] S4、分别向上述步骤S2的冲洗液和步骤S3的氯离子标准溶液中加入2.0毫升的稀硝酸进行酸化，然后再加入1.0毫升的硝酸银显色；

[0036] S5、依据比色法，将上述步骤S2与步骤S3中溶液的颜色进行对比，来判断该批数量为N的铝壳的氯离子含量是否合格；

[0037] 以V升冲洗液中含有氯离子的总量与V1升氯离子标准溶液中含有氯离子的总量相同作为临界；

[0038] 若步骤S2与步骤S3溶液的颜色一致，则刚好达到临界值，判定该批的铝壳不合格；若步骤S2溶液的颜色相较于步骤S3更深，则超过临界值，判定该批的铝壳不合格；反之，则判定合格；

[0039] 则判定数量为N的铝壳其氯离子含量检测合格的前提是：C×S×N＜1.0×V1；

[0040] 若该批铝壳的氯离子检测刚好符合要求，则依据0.5mg/m²×（40.83×10‑4）m²×N＜1.0mg/×0.02L，可推算出本发明的方法检测一批铝壳氯离子含量所需的取样数量约在10只左右，即N等于10；

[0041] 由此可知，采用本发明的方法进行铝壳氯离子含量是否合格判定时，选取超过10只铝壳样品为宜。

[0042] 实施例2

[0043] 一种根据表面积快速判定铝壳氯离子含量是否合格的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

[0044] S1、提供一批数量为8、直径为D（3.0cm）、高度为H（4.45cm）的铝壳；则内壁面积S＝‑4 2π（D/2）²+πDH，约为（48.98×10）m²，即48.98cm；

[0045] S2、利用体积为V（0.05L）升的水去重复冲洗数量为8的铝壳的内壁面（每个铝壳重复冲洗5次），获得冲洗液；其中：V升冲洗液中含有氯离子的总质量为：C×S×N；式中：C代表所述铝壳内壁面的氯离子浓度，单位mg/m²；S代表所述铝壳的内壁面积，且S＝π（D/2）²+π‑4DH，单位m²；则0.05升冲洗液中含有氯离子的总质量为C mg/m²×（48.98×10）m²×8；

[0046] S3、提供V1（0.05L）升浓度为1.0ppm的氯离子标准溶液；其中：V＝V1，且V1升氯离子标准溶液中含有氯离子的总质量为1.0×V1；即0.05升氯离子标准溶液中含有氯离子的总质量为1.0mg/×0.05L；

[0047] S4、分别向上述步骤S2的冲洗液和步骤S3的氯离子标准溶液中加入2.0毫升的硝酸进行酸化，然后再加入1.0毫升的硝酸银显色；

[0048] S5、依据比色法，将上述步骤S2与步骤S3中溶液的颜色进行对比，来判断该批数量为N的铝壳的氯离子含量是否合格；

[0049] 以V升冲洗液中含有氯离子的总量与V1升氯离子标准溶液中含有氯离子的总量相同作为临界；

[0050] 则判定数量为N的铝壳其氯离子含量检测合格的前提是：C×S×N＜1.0×V1；

[0051] 若步骤S2与步骤S3溶液的颜色一致，则刚好达到临界值，判定该批的铝壳不合格；若步骤S2溶液的颜色相较于步骤S3更深，则超过临界值，判定该批的铝壳不合格；反之，则判定合格。

[0052] 本发明的方法能够根据铝壳表面的大小选用适量的水清洗，快速检测判定该批铝壳中氯离子的含量是否合格，本发明的方法无需加热即可进行检测。氯离子易溶于水，不需要加热就能进入溶液，直接清洗可以加快检验的速度，提高工作效率。

[0053] 对比例1

[0054] （1）称量10.0g的铝壳置于烧杯中，向烧杯中加入100ml的去离子水；

[0055] （2）将烧杯放在电炉上加热并将溶液煮沸，冷却，再加入纯水补足到100ml，摇匀后将烧杯中溶液倒入比色管至25ml刻度线，然后先加入2.0ml硝酸酸化，再加入1.0ml硝酸银显色；

[0056] （3）然后再取2.5ml浓度为1.0ppm的氯离子标准溶液，加水补足至25ml，接着同样加入2.0ml的硝酸和1.0ml的硝酸银，然后与样品溶液进行颜色对比，通过比色法来判断样品的氯离子是否超标。

[0057] 对比例1的这种检测方式是一种抽检的方法，在一批铝壳中随机抽取几只分别按上述方案进行检测，若抽检合格，则判定该批次的铝壳符合要求；而本发明的方法则是批量检测，同样可以检测一批铝壳中氯离子含量是否符合要求，本发明的方法检测速度更快。

[0058] 本发明的方法若出现比色较为困难时，可通过降低清洗用水量，使得在相同清洗样本数量下氯离子的浓度提高，以降低显色对比的难度；或者可通过增加清洗样本的数量，在相同清洗水用量下，清洗更多的样本，以使得清洗液中的氯离子更多，以降低显色对比的难度。

[0059] 上述为本发明的较佳实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。凡由本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。