HC-800氟离子分析仪应用案例 — 玻璃行业
本文记录我工程师在惠州某企业装机实况。利用HC800氟离子分析仪快速、准确的特性帮助该企业解决玻璃减薄蚀刻液的循环利用及排放废水中氟离子的检测问题。
一、现状与问题
随着现代科技的高速发展，电子显示设备越来越趋向于轻薄化，光电玻璃屏的厚度已经从1996年的1.1mm降到目前的0.5mm，特表是手机、平板等便携电子设备应用的玻璃屏甚至降到0.3mm以下。在显示玻璃屏的制作工艺中，玻璃基板的薄化处理是确保该工艺完成的重要环节，减薄效果的好坏将直接影响产品的质量。
我们来看一下惠州一企业案例，据了解，该企业是专业提供TFT-LCD及其它材质玻璃薄化、 TFT- LCD玻璃切裂、模组的高科技企业，在化学蚀刻的制作工艺上，一直处于遥遥领先地位，其 减薄最小厚度能达到0.2mm。拥有自主研发的蚀刻配方，具有薄化速度快、蚀刻良率极佳、蚀刻成本较低等优势，并将使用后的蚀刻液循环过滤再利用，安全、环保并大幅度降低成本。但是，据该企业职员介绍，生产过程也存在一些困扰。
目前酸蚀刻处理是最常用的玻璃减薄方法，主要原理就是用含HF的混合酸液与玻璃表面的SiO2以及其它金属氧化物发生反应，使得玻璃表面发生剥离，实现玻璃减薄以及表面强化目的。随着反应的进行，减薄液中HF浓度逐渐降低，当HF低于一定浓度时，减薄液无法继续使用而造成废液排放。
玻璃减薄废液作为行业危废液体，其处理主要采用石灰或石灰石中和处置法。这类方法可以使废液中的F-、SiF62-离子以及PH值等达标排放，但这一过程会产生大量的含CaSO4、CaF2的混合固体，这一固体属于危险废物，增加了后续处置的成本（处理费≥2000元/t），且浪费了废液中大量未反应的HF等酸性原料。为此该企业引进行业先进过滤技术，实现使用后的蚀刻液循环过滤再利用。
然而，过滤后的蚀刻液HF浓度未知，传统检测方法耗时较长，若长时间放置会造成HF挥发等危害工人身体健康。因此尽快检测出其中HF浓度，把过滤后蚀刻液投放到生产线至关重要。
深圳市航创医疗设备有限公司应客户提出的要求，经技术工程师到现场调研，提出能够快速检测蚀刻液中氟离子浓度的解决方案，成功为该企业解决了这一难题，提高了生产效率并且节约了大量的检测和管理成本，并因此得到了该企业检测部门的好评。
二、检测样品概况
该企业样品有排放废水和玻璃减薄蚀刻液两种，排放废水经过处理后已经满足仪器测量要求，可取来直接上仪器测试。玻璃减薄蚀刻液成分较复杂，含有氢氟酸、盐酸、硫酸及少量其他酸类，而且氢氟酸含量很高，必须经过处理才可以测试。
检测步骤：
1， 排放废水
a) 取适量样品；
b) 直接用仪器测试，3min打印结果。
2， 玻璃减薄蚀刻液
a) 取定量样品，加入氢氧化钠中和；
b) 稀释一定倍数，按比例加入离子强度调节液；
c) 混合均匀，直接用仪器测试，3min打印结果，乘以稀释倍数即可。
三、检测方法优势
深圳航创医疗设备有限公司是一家专业致力于智能、快速、准确检测离子的高科技企业，此次选用其旗下HC800离子分析仪也是其主打产品之一，该仪器具有以下优势：
1、可预置测量范围，现场工程师预置范围氟离子为(0.19 -1900)mg/L,完全满足工业应用的需求；
2、测量速度快，每个样品测量只需要3分钟；
3、据现场工作人员透露，比色法定性分析单个样品要10元左右，通过对比，发现离子分析仪测量的成本远低于比色法，通过此法可提高企业效益；
4、使用操作方便，简单易学，对操作人员要求不高；
5、免维护设计，降低了现场工作人员的劳动符合，可节约人力成本；
6、自动打印、存储、显示测量结果；
7、可连接计算机进行在线管理。
参考文献
[1] 武宗和，左小娟。氟硅酸溶液中氟硅酸及氢氟酸含量的测定，湖南化工，1997.27（2）
[2] 仵博万，刘建宁。氢氟酸腐蚀玻璃实验现象与机理探讨，陕西师范大学学报（自然科学版），2002.30（增刊）
[3] 李凯华，晏乃强，徐亚玲，黄源，瞿赞，刘志彪。玻璃减薄蚀刻液中氟硅酸的选择性脱除方法，环境工程学报，2014年3月，第三期，第八卷
[4] 含氟废水回用处理方法 ，中国污水处理工程网，2015年8月16日
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