鎳-鐵合金鍍液中硼酸分析方法的改進(jìn)

郭崇武

(廣州超邦化工有限公司，廣東廣州 510460)

引 言

分析鎳-鐵合金鍍液中的硼酸，傳統(tǒng)方法用檸檬酸三鈉掩蔽鎳離子和亞鐵離子［1］，加甘露醇與硼酸反應(yīng)生成絡(luò)合酸，以酚酞作指示劑，用氫氧化鈉滴定絡(luò)合酸。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，亞鐵離子嚴(yán)重影響硼酸的測(cè)定，使分析結(jié)果偏高大約10%。采用沉淀分離-氫氧化鈉滴定法測(cè)定硼酸［2］，加過硫酸鈉氧化鍍液中的亞鐵離子和絡(luò)合劑，用氫氧化鈉沉淀三價(jià)鐵離子和鎳離子，過濾后用硫酸酸化試液，以甲基紅為指示劑，用堿中和過量的硫酸，加甘露醇與硼酸反應(yīng)生成絡(luò)合酸，以酚酞作指示劑用氫氧化鈉滴定。該法能夠準(zhǔn)確測(cè)定鍍液中的硼酸，但過程復(fù)雜，耗時(shí)較長。為此，研制了新的鎳-鐵合金鍍液中硼酸的分析方法，用亞鐵氰化鉀沉淀分離重金屬離子，消除其對(duì)測(cè)定硼酸的影響。

1 分析方法

1.1 方法要點(diǎn)

用亞鐵氰化鉀沉淀分離亞鐵離子、鎳離子以及三價(jià)鐵離子，向?yàn)V液中加甘露醇與硼酸反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化成酸性較強(qiáng)的絡(luò)合酸，然后以酚酞作指示劑，用氫氧化鈉滴定絡(luò)合酸。

1.2 試 劑

100g/L亞鐵氰化鉀溶液;甘露醇;酚酞指示劑;0.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液。

1.3 分析步驟

吸取鍍液5mL于100mL容量瓶中，加亞鐵氰化鉀溶液20mL，加水稀釋至刻度，搖勻。用干定量濾紙過濾，用移液管吸取濾液20mL于250mL錐形瓶中，加水50mL，甘露醇2g，搖勻，加酚酞指示劑3～4滴，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至紅色，30s不退色為滴定終點(diǎn)。

1.4 計(jì) 算

ρ(H3BO3)(g/L)=61.83cV/V0

式中:61.83為硼酸的相對(duì)分子質(zhì)量;c為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度，mol/L;V為滴定時(shí)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL;V0為吸取試樣的體積，本法吸取鍍液1mL。

2 方法探討

2.1 亞鐵離子對(duì)傳統(tǒng)方法的影響

配制w(FeSO4·7H2O)=20%溶液，吸取1mL于250mL錐形瓶中，加50mL水，加15mL 100g/L的檸檬酸三鈉溶液，加4滴酚酞指示劑，用0.1mol/L的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，消耗該溶液0.70 mL，按分析硼酸計(jì)算，其質(zhì)量濃度為4.5g/L。實(shí)驗(yàn)表明，在測(cè)定鎳-鐵合金中的硼酸時(shí)，檸檬酸三鈉不能有效掩蔽亞鐵離子，亞鐵離子使測(cè)定硼酸的結(jié)果明顯偏高。

2.2 亞鐵氰化鉀沉淀法

亞鐵氰化鉀能與重金屬離子生成較穩(wěn)定的沉淀物，用酸堿滴定法測(cè)定硼酸時(shí)，可用亞鐵氰化鉀掩蔽鋅離子和鈷離子［3-4］(有些電鍍廠也用亞鐵氰化鉀掩蔽鍍液中鎳離子)，加甘露醇后用氫氧化鈉直接滴定硼酸。試驗(yàn)表明，用氫氧化鈉滴定硼酸，不宜用亞鐵氰化鉀掩蔽亞鐵離子，因?yàn)樯傻某恋砦镱伾^深，滴定終點(diǎn)難以判定。

用亞鐵氰化鉀沉淀鎳-鐵合金鍍液中的亞鐵離子和鎳離子等，過濾分離沉淀物，可以有效消除這些離子對(duì)測(cè)定硼酸的影響。亞鐵氰化鉀與亞鐵離子反應(yīng)生成亞鐵氰化亞鐵淺藍(lán)色沉淀物:

2Fe2++［Fe(CN)6］4－=Fe2［Fe(CN)6］↓

亞鐵氰化鉀與鎳離子反應(yīng)生成亞鐵氰化鎳藍(lán)灰色沉淀物:

2Ni2++［Fe(CN)6］4－=Ni2［Fe(CN)6］↓

鍍液中少量的三價(jià)鐵離子與亞鐵氰化鉀反應(yīng)生成亞鐵氰化鐵深藍(lán)色沉淀物:

4Fe3++3［Fe(CN)6］4－=Fe4［Fe(CN)6］3↓

用定量濾紙可以過濾分離這些沉淀物。

2.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試

配制測(cè)試溶液，組成為230g/L六水合硫酸鎳、20g/L七水合硫酸亞鐵、1g/L硫酸鐵、20g/L葡萄糖酸鈉。吸取該溶液5mL于100mL容量瓶中，加100g/L的亞鐵氰化鉀溶液20mL，加水稀釋至刻度，搖勻。用干定量濾紙過濾，用移液管吸取濾液20mL于250mL錐形瓶中，加50mL水，加4滴酚酞指示劑，滴加1滴0.1mol/L的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液，試液變?yōu)榧t色。實(shí)驗(yàn)表明，用亞鐵氰化鉀沉淀亞鐵離子、鎳離子和三價(jià)鐵離子，過濾分離后可以完全消除這些金屬離子對(duì)測(cè)定硼酸的影響，鍍液中的穩(wěn)定劑葡萄糖酸鈉絡(luò)合能力較弱，對(duì)亞鐵氰化物的沉淀反應(yīng)沒有影響。

2.4 精密度和回收率

取鎳-鐵合金鍍液分析硼酸，一個(gè)試樣平行測(cè)定8次，所得結(jié)果列于表1，本法分析結(jié)果的相對(duì)平均偏差為0.20%，滿足滴定分析的一般要求。

表1 本法分析結(jié)果的精密度

在實(shí)驗(yàn)室配制鎳-鐵合金鍍液，加入已知質(zhì)量濃度的硼酸，用本法分析，所得結(jié)果列于表2，本法的回收率為98.2% ～101.2%。

表2 回收率測(cè)試結(jié)果

3 結(jié)論

測(cè)定鎳-鐵合金鍍液中的硼酸，用亞鐵氰化鉀沉淀分離亞鐵離子、鎳離子以及三價(jià)鐵離子，能夠消除這些金屬離子對(duì)測(cè)定的影響。

［1］徐紅娣，鄒群.電鍍?nèi)芤悍治黾夹g(shù)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003:243-246.

［2］郭崇武.鎳-鐵合金鍍液中硼酸的分析［J］.電鍍與精飾，2010，32(9):39-40.

［3］郭崇武.酸性鍍鋅溶液中硼酸的分析方法［J］.電鍍與精飾，2008，30(7):42-43.

［4］郭崇武.鍍鈷溶液中硼酸的快速分析［J］.電鍍與精飾，2010，32(11):40-41.