EDTA容量法直接測(cè)定酸銅鍍液中的鋅雜質(zhì)

董薈文， 郭崇武

（1.肇慶市華良金屬精飾制品有限公司，廣東 肇慶 526105；2.廣州超邦化工有限公司，廣東 廣州 510460）

EDTA容量法直接測(cè)定酸銅鍍液中的鋅雜質(zhì)

董薈文1， 郭崇武2

（1.肇慶市華良金屬精飾制品有限公司，廣東 肇慶 526105；2.廣州超邦化工有限公司，廣東 廣州 510460）

制定了酸銅鍍液中鋅雜質(zhì)的直接測(cè)定方法。用氫氧化鈉沉淀并分離酸銅鍍液中的銅離子及鐵和鎳雜質(zhì)，在pH＝10的條件下，加氟化銨掩蔽鋁，以Cu-PAN作指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定鋅。試驗(yàn)表明：本法的相對(duì)平均偏差為0.4%，回收率為99.3%。本法簡單、準(zhǔn)確，優(yōu)于其他方法。

酸銅鍍液；鋅雜質(zhì)；沉淀分離；EDTA容量法

0 前言

酸銅鍍槽在鍍鋅合金壓鑄件時(shí)，掉落到鍍槽中的鍍件被腐蝕，導(dǎo)致鍍液中產(chǎn)生較多的鋅雜質(zhì)，其質(zhì)量濃度往往能夠達(dá)到5g/L以上。這使得鍍液的黏度增大，導(dǎo)電性下降。因此，對(duì)酸銅鍍液中的鋅雜質(zhì)進(jìn)行分析和控制是必要的。過去測(cè)定酸銅鍍液中的鋅雜質(zhì)用的是差減法［1］，即先用碘量法測(cè)定硫酸銅的量，再用EDTA容量法測(cè)定銅和鋅的總量，最后用差減法得到鋅的量。在該方法中測(cè)定和計(jì)算略顯繁瑣。有些電鍍廠在監(jiān)控酸銅鍍液中的鋅雜質(zhì)時(shí)，需求助添加劑供應(yīng)商，采用原子吸收分光光度法進(jìn)行測(cè)定，耗時(shí)較長。為此，向大家介紹一種直接測(cè)定酸銅鍍液中鋅雜質(zhì)的方法。

1 分析方法

1.1 方法要點(diǎn)

在堿性條件下，酸銅鍍液中的Cu2＋，F(xiàn)e2＋和Ni2＋與OH—反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，Zn2＋和Al3＋與OH—反應(yīng)分別生成鋅酸鈉和鋁酸鈉。過濾分離沉淀物，然后測(cè)定濾液中鋅的質(zhì)量濃度。在pH＝10的條件下，用氟化銨掩蔽Al3＋，以Cu-PAN作指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定鋅。

1.2 試劑

0.05mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液。

100g/L的氫氧化鈉溶液。

氟化銨（固體）。

pH＝10的氨－氯化銨緩沖溶液：溶解54g氯化銨于水中，加入相對(duì)密度為0.89的濃氨水350 mL，加水稀釋至1L。

Cu-PAN指示劑：取0.05mol/L的五水合硫酸銅溶液50mL，加入醋酸鈉調(diào)節(jié)pH值至5～6，加PAN指示劑數(shù)滴，用0.05mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍(lán)紫色變?yōu)榫G色，即為終點(diǎn)。該溶液含Cu-EDTA約0.025mol/L。

PAN指示劑：溶解0.2g PAN指示劑于100 mL乙醇中。

1.3 測(cè)試

吸取酸銅鍍液10mL于100mL容量瓶中，加水60mL，氫氧化鈉溶液20mL，之后加水稀釋至刻度，搖勻。用濾紙過濾試液。用移液管吸取濾液20 mL于250mL錐形瓶中，加水50mL，氟化銨1g，氨－氯化銨緩沖溶液10mL，Cu-PAN指示劑2～3 mL，再加PAN指示劑數(shù)滴，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至試液由紫紅色變?yōu)辄S綠色，即為終點(diǎn)。

1.4 計(jì)算

鋅雜質(zhì)的質(zhì)量濃度：

式中：ρ為鋅的質(zhì)量濃度，g/L；c為EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；V 為消耗的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL。

2 方法探討

2.1 沉淀分離

在含有銅和鋅的溶液體系中，一般可用硫脲和抗壞血酸掩蔽銅［2］，在pH＝5.4的條件下，以二甲酚橙作指示劑，用EDTA滴定鋅。酸銅鍍液中含有的少量Ni2＋與二甲酚橙指示劑生成紅色配離子。試驗(yàn)表明：用EDTA滴定時(shí)，EDTA不能奪取該紅色配合物中的Ni2＋，指示劑不能重新變回亮黃色，無法判定滴定終點(diǎn)。在弱酸性條件下，以PAN作指示劑，用EDTA滴定鋅。試驗(yàn)表明：指示劑變色緩慢，不能正確指示滴定終點(diǎn)。在弱堿性條件下，以PAN作指示劑，用EDTA滴定酸銅鍍液中的鋅，除氰化鈉外，目前還沒有找到有效的銅掩蔽劑。因此，需要采用沉淀分離技術(shù)，將銅及其他金屬離子分離后才可測(cè)定鋅。

酸銅鍍液中含有Cu2＋，以及鐵、鎳、鋅、鋁等金屬雜質(zhì)，不含配位劑。向鍍液中加入氫氧化鈉后，Cu2＋，F(xiàn)e2＋和 Ni2＋生成氫氧化物沉淀，而 Zn2＋和Al3＋則分別生成鋅酸鈉和鋁酸鈉留在試液中。過濾分離銅、鐵、鎳等組分，定量吸取濾液，用氟化銨掩蔽鋁，以EDTA直接測(cè)定鋅。該過程簡單，便于操作。為此，本法采用這項(xiàng)沉淀分離和EDTA滴定的組合技術(shù)。

2.2 指示劑的選擇

用氫氧化鈉將酸銅鍍液沉淀分離后，用EDTA滴定濾液中的鋅。試驗(yàn)表明：以鉻黑T作指示劑，指示劑不能從紅色轉(zhuǎn)變?yōu)樗{(lán)色，無法判定滴定終點(diǎn)［3］。這可能是因?yàn)樗徙~光亮劑中含有某些具有一定配位能力的中間體，該中間體與銅生成配離子，使微量的銅進(jìn)入濾液中，鉻黑T與這些Cu2＋生成配合物后使指示劑封閉，不能從紅色變回藍(lán)色。

試驗(yàn)表明：以PAN作指示劑滴定上述濾液中的鋅，指示劑變色緩慢，終點(diǎn)判斷比較困難［4］。

鑒于此，本法選用 Cu-PAN 作指 示劑，以EDTA滴定鋅，鋅完全被滴定后，EDTA奪取Cu－PAN配合物中的Cu2＋，終點(diǎn)變色敏銳。

2.3 精密度和回收率

用分析純的試劑配制酸銅鍍液，五水合硫酸銅200g/L，硫酸60g/L，開缸劑10mL/L，主光劑和輔光劑均為0.6mL/L。將七水合硫酸鋅在110℃下烘干1h后，向鍍液中加入30g/L，鋅的質(zhì)量濃度為6.82g/L。采用本法平行測(cè)定6次，得到鋅的質(zhì)量濃度的平均值為6.77g/L，相對(duì)平均偏差為0.4%，回收率為99.3%。

3 結(jié)語

目前一般采用EDTA容量法測(cè)定酸銅鍍液中的硫酸銅，由于鋅雜質(zhì)的干擾，測(cè)定結(jié)果明顯偏高，給鍍液維護(hù)造成誤導(dǎo)。應(yīng)當(dāng)用碘量法測(cè)定酸銅鍍液中的硫酸銅，同時(shí)對(duì)鋅雜質(zhì)也應(yīng)進(jìn)行分析和控制，使鍍液保持良好的狀態(tài)。用沉淀分離和EDTA容量法測(cè)定酸銅鍍液中的鋅雜質(zhì)，方法簡單、準(zhǔn)確，能夠滿足監(jiān)控酸銅鍍液的要求。

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［1］郭崇武.酸性鍍銅溶液中鋅雜質(zhì)的分析方法［J］.電鍍與精飾，2012，34（4）：37-38.

［2］戴永盛.電鍍化學(xué)分析手冊(cè)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2013：451-452.

［3］武漢材料保護(hù)研究所.常用電鍍?nèi)芤旱姆治觯跰］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1974：45-46.

［4］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，2003：50-51.

Direct Determination of Zinc Ⅰmpurity in Acid Copper Plating Bath with EDTA Volumetry

DONG Hui-wen1， GUO Chong-wu2
（1.Zhaoqing City Hualiang Metallic Finishing Products Co.，Ltd.，Zhaoqing 526105，China；2.Guangzhou Ultra Union Chemicals Ltd.，Guangzhou 510460，China）

A method for direct determination of zinc impurity in acid copper plating bath was established.The copper ions as well as iron and nickel impurities in acid copper plating bath were precipitated and separated with sodium hydroxide，and under the condition of pH ＝ 10，aluminum impurities were sheltered by adding ammonium fluoride，and zinc impurities were titrated by means of EDTA volumetry with Cu-PAN as indicator.The experiments show that the relative average deviation of this method is 0.4%，and the recovery rate is 99.3%.This method is simple，accurate，superior to other methods.

acid copper plating bath；zinc impurity；precipitation seperation；EDTA volumetry

TG 115.3＋13

A

1000-4742（2014）03-0038-02

2014-01-20