陽極溶出伏安法測定半光亮鎳鍍液中磺基水楊酸

高俊杰，王娜娜

(沈陽理工大學環(huán)境與化學工程學院，遼寧沈陽110159)

磺基水楊酸又稱硫柳酸，磺硫酸，常被用作蛋白質試劑、金屬離子試劑等。在電鍍中，磺基水楊酸主要用作輔助光亮劑、絡合劑、潤濕劑，提高鍍層的穩(wěn)定性等［1］。近幾年磺基水楊酸由于其優(yōu)良的性質而被用作半光亮鎳的添加劑。半光亮鎳是為達到抗腐蝕的特殊要求而作為雙鎳層和三鎳層體系中的第一鍍層。目前5－磺基水楊酸的測定有氫氧化鈉滴定法、電化學法、分光光度法等［2］，對半光亮鎳鍍液中磺基水楊酸的測定不多［3］。溶出伏安法是通過自發(fā)擴散或強制對流手段使電活性待測物質在電極表面吸附富集，然后進行電位掃描，根據所得的伏安曲線進行分析的方法，一般包括富集和測定兩個過程，已被廣泛應用于金屬離子和一些有機物的測定［4－5］。但磺基水楊酸的陽極溶出伏安法測定很少有研究。

本文用陽極溶出伏安法對半光亮鎳鍍液中的磺基水楊酸進行測定，根據最佳實驗條件下磺基水楊酸濃度與氧化峰峰電流呈線性關系對其進行測定。將該方法用于測定半光亮鎳鍍液中的磺基水楊酸的濃度，結果令人滿意。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器與試劑

XJP－821(C)型新極譜儀(江蘇江分電分析儀器有限公司);電腦化X－Y記錄儀(南京大學);8S－1型磁力攪拌器(江蘇省金壇市金城國勝實驗儀器廠);超聲波清洗器(北京科璽清洗材料有限公司 KX-1620型 功率:60W 頻率:42KHz);三電極系統(tǒng):玻碳電極為工作電極，飽和甘汞電極為參比電極，鉑電極為輔助電極。

0.01 mol/L磺基水楊酸標準溶液、0.5 mol/L KCl溶、2mmol/LK3Fe(CN)6溶液。

試驗用水均為一次蒸餾水，試劑均為分析純。

1.2 電極的預處理

玻碳電極先用金剛砂紙粗研，再用粒徑為0.05μm的α－Al2O3拋光液在拋光絨布上拋光，再分別用1∶1氨水、1∶1乙醇、1∶1硝酸、蒸餾水超聲波水域清洗2～3min，得到一個平滑光潔的新電極表面。

1.3 實驗方法

于50mL比色管中加入一定量的磺基水楊酸標準溶液，再加入5 mL 0.5 mol/L KCl溶液，用水稀釋至標線，搖勻;將溶液轉移至80mL燒杯中，置于磁力攪拌器上;將三電極系統(tǒng)插入溶液液面以下，掃描速率調節(jié)為0.1V/s，在 0.1V 富集 3min后，在0～2V范圍內進行陽極掃描，記錄其吸附溶出曲線，測量氧化峰峰電流。

2 實驗結果與討論

2.1 磺基水楊酸的溶出伏安曲線圖

在0.05mol/L的KCl底液中于0.1V富集后，進行陽極掃描，掃描范圍為0～2V，掃描速率為0.1V/s，磺基水楊酸在玻碳電極上產生一靈敏的氧化峰，峰電位為1.5V。其溶出伏安曲線如圖1所示。

圖1 磺基水楊酸的陽極溶出伏安曲線

2.2 底液的選擇

向50mL比色管中分別加入6mL、8mL、10mL、12mL、14mL磺基水楊酸標準溶液，分別以5mL 0.05mol/LK2SO4溶液、H2SO4溶液、NaCl溶液、KCl溶液為底液，水稀釋至標線，搖勻。按照試驗方法測定，測量氧化峰峰電流，根據實驗數據作圖如圖2所示。

圖2 底液影響趨勢圖

選用0.05mol/LKCl溶液為底液時線性度為0.9988，氧化峰峰形好，峰電流大且穩(wěn)定，所以選擇0.05mol/LKCl溶液為底液。

2.3 底液用量的選擇

向5個50mL的比色管中分別加入1mL、3mL、5mL、7mL、9mL0.5 mol/L KCl 溶液，再分別加入6mL磺基水楊酸標準溶液，水稀釋至標線，搖勻。按照試驗方法測定，記錄其吸附溶出曲線，測量氧化峰峰電流。由實驗數據可知，氯化鉀的用量為5mL時所測定的氧化峰峰電流最大而且穩(wěn)定，所以氯化鉀的用量為5mL。如圖3所示。

圖3 氯化鉀用量趨勢圖

2.4 富集電位的選擇

向6個50mL的比色管中分別加入10 mL磺基水楊酸標準溶液、5 mL 0.5 mol/L KCl溶液，稀釋至標線，搖勻。在不同的富集電位下按照試驗方法測定，記錄其吸附溶出曲線，測量氧化峰峰電流，發(fā)現(xiàn)溶出峰電流大小與選取的富集電位有關。由實驗數據可知:當富集電位為0.1V時所測得氧化峰峰電流最大，因此選擇富集電位為0.1V。實驗結果如圖4所示。

圖4 富集電位影響趨勢圖

2.5 富集時間的選擇

向5個50mL的比色管中分別加入10 mL磺基水楊酸標準溶液、5 mL 0.5 mol/L KCl溶液，水稀釋至標線，搖勻。在不同的富集時間下按照試驗方法測定，記錄其吸附溶出曲線，測量氧化峰峰電流。由實驗結果可知，隨富集時間的延長，溶出峰電流增大，當富集時間達到3min時所測得氧化峰峰電流達到最大值，因此選擇富集時間為3min，如圖5所示。

圖5 富集時間影響趨勢圖

2.6 掃描速度的選擇

向一系列50mL的比色管中分別加入10 mL磺基水楊酸標準溶液、5 mL 0.5 mol/L KCl溶液，水稀釋至標線，搖勻。在不同掃描速度下按照試驗方法測定，記錄其吸附溶出曲線，測量氧化峰峰電流，當掃描速度小于0.1V/s時氧化峰電流偏小，而在0.1V/s時峰電流大且穩(wěn)定性較好，因此選擇最佳掃描速度為0.1V/s。如圖6所示。

圖6 掃描速度影響趨勢圖

2.7 共存物質的影響

對于0.25g磺基水楊酸溶液，加入不同量的干擾物質，按照實驗方法測量氧化峰峰高，比較其與不加入干擾物質所測得的氧化峰峰電流，考察干擾情況。

根據試驗結果可以得出:金屬陽離子(Pd2+、Fe3+、Cr6+、Ca2+、Al3+等5 倍)對磺基水楊酸的測定會產生干擾，可以先將溶液用陽離子交換樹脂處理以消除干擾。其他半光亮鎳鍍液中的主要成分(乙酸鈉、乳酸鈉、次磷酸鈉、丁二酸、檸檬酸10倍)對測定均不產生干擾，糖精、葡萄糖共存濃度可達磺基水楊酸的100倍。

2.8 工作曲線

取系列磺基水楊酸標準工作液于50mL比色管中定容，按實驗方法操作，測其氧化峰峰電流，得磺基水楊酸回歸曲線方程為 i=110.82+608.78C(mmol/L)，R2=0.9964，線性范圍1 ×10－4～4×10－3mol/L，本實驗測定磺基水楊酸的檢測下限為8.8 ×10－5mol/L。

2.9 電極的重復性

按照電極預處理方法對電極進行預處理，每次富集溶出后，調節(jié)起始電位于2.0V下，清洗電極20s，使電極更新。用電極連續(xù)十次測定磺基水楊酸濃度1.4×10－3mol/L的溶液，相對標準偏差:RSD=0.501%，由此可見，電極的重復性良好。

3 樣品的測定

分別準確移取半光亮鎳鍍液(其磺基水楊酸含量分別為0.22g/L、0.20g/L)10 mL，加入到 50mL 的比色管中，按照前面敘述的實驗方法進行操作，在最佳實驗條件下測量其氧化峰峰電流，并作加標回收實驗，結果見表。

表1 樣品分析

4 結論

陽極溶出伏安法具有靈敏度高，儀器結構簡單，簡便快速，操作方法簡單等優(yōu)點，將此法用于測定半光亮鎳鍍液中磺基水楊酸的含量，由實驗結果可知其加標回收率在95%以上，相對標準偏差小于1%，用紫外分光光度法測定了上述兩種樣品加標后磺基水楊酸的含量，其值分別為0.42g/L和0.38g/L，與陽極溶出伏安法的測定結果相一致，證明了陽極溶出伏安法是測定半光亮鎳鍍液中磺基水楊酸含量的較好的方法。

［1］吳水清.磺基水楊酸在電鍍工業(yè)中的應用［J］.表面技術，1995，24(4):1 －5.

［2］呂曉惠，吳雄志，張富.紫外吸收光譜法測定強力霉素廢水中的5－磺基水楊酸［J］.廣西科學院學報，2010，26(3):282－283.

［3］鄭瑩，毛巖鵬，高燦柱.半光亮鎳鍍液中磺基水楊酸的測定［J］.材料保護，2005，38(12):80 －81.

［4］Mieczyslaw Korolczuk，Aleksandra Moroziewicz，Malgorzata Grabarczyk，et al.Adsorptive stripping voltammetric determination of cobalt in the presence of dimethylglyoxime and cetyltrimethy －lammonium bromide［J］.Anal bional Chem，2004 ，380:141－145.

［5］朱日龍，胡軍，易穎，等.陽極溶出伏安法快速測定地表水中鎘［J］.環(huán)境監(jiān)測管理與技術，2010，22(4):50 －52.