焦磷酸鹽錫–鎳合金鍍液中氯化鎳的分析方法

郭崇武，黎小陽

（廣州超邦化工有限公司，廣東 廣州 510460）

焦磷酸鹽錫–鎳合金鍍液中氯化鎳的分析方法

郭崇武*，黎小陽

（廣州超邦化工有限公司，廣東 廣州 510460）

制定了測定焦磷酸鹽錫-鎳合金鍍液中氯化鎳的新方法。用雙氧水將Sn(II)離子氧化成Sn(IV)離子，再以氟化鈉掩蔽Sn(VI)離子。在pH = 10的條件下，以紫脲酸銨作指示劑，用乙二胺四乙酸(EDTA)容量法滴定鎳。本法簡單、準確，相對平均偏差為0.18%，回收率為99.18% ~ 99.98%，解決了傳統(tǒng)方法中Sn(II)離子和焦磷酸鉀對測定氯化鎳的干擾問題。

錫-鎳合金鍍液；氯化鎳；二價錫離子；掩蔽劑；乙二胺四乙酸；容量分析法

First-author’s address:Guangzhou Ultra Union Chemicals Ltd., Guangzhou 510460, China

電鍍錫–鎳合金主要有氟化物體系和焦磷酸鹽體系兩種工藝[1]，由于氟化物污染較重，氟化物鍍錫–鎳合金工藝已被淘汰。焦磷酸鹽鍍錫–鎳合金廣泛應用于槍色電鍍，氯化鎳和氯化亞錫是鍍液中的主鹽，在生產中需要通過化學分析加以控制。有關文獻報道了錫–鎳合金鍍液成分的分析方法[2]：方法一采用酒石酸掩蔽Sn(II)離子，以紫脲酸銨作指示劑，在pH = 10的條件下用EDTA滴定鎳；方法二用雙氧水將Sn(II)離子氧化成Sn(IV)離子，用檸檬酸掩蔽Sn(IV)離子，加入過量的EDTA，在pH = 10的條件下，以鉻藍黑作指示劑，用硫酸鋅標準滴定溶液返滴定 EDTA。然而在生產中發(fā)現，采用這兩種方法都不能得到氯化鎳的正確分析結果。試驗表明，酒石酸不能有效掩蔽 Sn(II)離子，用方法一測定氯化鎳的結果明顯偏高；方法二用硫酸鋅返滴定 EDTA，滴定至終點時鋅離子與試液中的焦磷酸根生成配離子，干擾指示劑的變色，導致氯化鎳的測定結果偏低。為此，重新制定了焦磷酸鹽錫-鎳合金鍍液中氯化鎳的分析方法。

1 分析方法

1. 1 原理

用雙氧水將Sn(II)離子氧化成Sn(IV)離子，并用氟化鈉掩蔽Sn(IV)離子，消除焦磷酸鹽錫–鎳合金鍍液中Sn(II)離子對測定鎳的干擾。在pH = 10的條件下，以紫脲酸銨作指示劑，用EDTA標準滴定溶液滴定鎳離子。

1. 2 試劑

30%的雙氧水，固體氟化鈉，pH = 10的氨–氯化銨緩沖溶液，紫脲酸銨指示劑，0.05 mol/L的EDTA標準滴定溶液。

1. 3 測定過程

吸取錫-鎳合金鍍液2 mL于300 mL錐形瓶中，加水100 mL，雙氧水3 ~ 5滴，氟化鈉0.5 g，搖勻，加氨–氯化銨緩沖溶液10 mL，紫脲酸銨指示劑少許，用EDTA標準滴定溶液滴定至試液由黃色變?yōu)樽霞t色為終點。

1. 4 計算

氯化鎳的質量濃度(g/L)按下式計算：

式中237.7為六水合氯化鎳的摩爾質量(g/mol)，c為EDTA標準滴定溶液的濃度(mol/L)，V為測定中消耗的EDTA標準滴定溶液的體積(mL)，V0為被測鍍液的體積(本法吸取試樣2 mL)。

2 結果與討論

2. 1 Sn(II)離子的掩蔽

用分析純試劑配制錫–鎳合金鍍液，其中含六水合氯化鎳60 g/L、二水合氯化亞錫28 g/L，三水合焦磷酸鉀200 g/L、檸檬酸銨30 g/L。吸取試樣2 mL于300 mL錐形瓶中，按本法測定，所得氯化鎳的質量濃度為59.76 g/L，回收率為99.6%，說明本法用氟化鈉掩蔽Sn(IV)離子能夠完全消除錫離子對測定鎳的影響。

吸取試樣2 mL于300 mL錐形瓶中，加水100 mL，加酒石酸鉀鈉1 g掩蔽Sn(II)離子，加氟化鈉0.5 g掩蔽微量的Sn(IV)離子，搖勻后加氨–氯化銨緩沖溶液10 mL、紫脲酸銨指示劑少許，用EDTA標準滴定溶液滴定，測得氯化鎳的質量濃度為65.66 g/L，回收率為109.4%。上述實驗表明，酒石酸鉀鈉不能有效掩蔽Sn(II)離子，按文獻[2]中的方法一測定氯化鎳并不成功。

吸取0.05 mol/L的EDTA標準滴定溶液5 mL于300 mL錐形瓶中，加水100 mL，加入焦磷酸鉀0.4 g，搖勻，加氨–氯化銨緩沖溶液10 mL以及鉻藍黑指示劑少許，用0.05 mol/L的硫酸鋅標準滴定溶液滴定，理論上應消耗5 mL，但實際消耗7.5 mL時試液才轉變?yōu)樽霞t色，比理論值高50%。由此可見，焦磷酸鉀對鋅離子有較強的配位能力，嚴重影響硫酸鋅返滴定EDTA的分析結果。該實驗表明，按文獻[2]中的方法二測定氯化鎳也不成功，測定結果嚴重偏低。

2. 2 吸取試樣量的確定

焦磷酸鹽錫–鎳合金鍍液中一般含有檸檬酸或氨基乙酸配位劑，在用EDTA滴定氯化鎳時，檸檬酸和氨基乙酸與鎳離子生成的配合物對判斷滴定終點有一定的影響。吸取5 mL錫–鎳合金鍍液于300 mL錐形瓶中，按本法測試，試液變色比較緩慢，終點判斷比較困難。吸取2 mL錫–鎳合金鍍液進行測試，滴定至終點附近時，滴加EDTA標準滴定溶液2 ~ 3滴，試液從紫紅色轉變?yōu)樗{色，終點變色比較敏銳，所以本法選擇吸取試樣量為2 mL，并加100 mL水加以稀釋。

2. 3 精密度和回收率

用EDTA標準滴定溶液測定分析純氯化鎳的質量分數，然后配制錫–鎳合金槍色鍍液：六水合氯化鎳58.72 g/L，二水合氯化亞錫8 g/L，三水合焦磷酸鉀300 g/L，檸檬酸銨30 g/L，硫氰酸鉀15 g/L，蛋氨酸1.5 g/L。按本法平行測定6次，氯化鎳的質量濃度為58.59、58.47、58.47、58.71、58.47和58.24 g/L，平均值為58.49 g/L，相對平均偏差為0.18%，回收率為99.18% ~ 99.98%，滿足容量法的測定要求。

3 結論

在pH = 10的條件下，用雙氧水氧化Sn(II)離子，并用氟化鈉掩蔽Sn(IV)離子，以紫脲酸銨作指示劑，用EDTA滴定焦磷酸鹽錫–鎳合金鍍液中的氯化鎳，方法簡單，準確性高，優(yōu)于其他方法。

[1] 張允誠, 胡如南, 向榮. 電鍍手冊[M]. 3版. 北京: 國防工業(yè)出版社, 2007: 375-378.

[2] 徐紅娣, 鄒群. 電鍍溶液分析技術[M]. 北京: 化學工業(yè)出版社, 2003: 314-316.

[ 編輯：溫靖邦 ]

Analysis of nickel chloride in pyrophosphate tin–nickel alloy plating bath

GUO Chong-wu*, LI Xiao-yang

A novel method for analyzing NiCl2in a pyrophosphate Sn–Ni alloy plating bath was established. The Sn(II) ions are oxidized to Sn(IV) ions by H2O2, and then the Sn(IV) ions are masked by NaF. Nickel is titrated by EDTA volumetry with murexide as indicator at a pH of 10. The method is easy and accurate, having a relative average deviation of 0.18% and a recovery from 99.18% to 99.98%. The interference of Sn(II) ions and potassium pyrophosphate on the determination of nickel chloride was eliminated.

tin–nickel alloy plating bath; nickel chloride; stannous ion; masking agent; ethylenediaminetetraacetic acid; volumetric analysis

TQ153.2; O655.25

A

1004 – 227X (2016) 19 – 1031 – 02

2016–09–09

2016–09–29

郭崇武（1960–），吉林輝南人，學士，高級工程師，從事電鍍工藝開發(fā)工作，在國內外發(fā)表論文130余篇，獲得國內專利授權8項，中國表面工程協(xié)會專家?guī)斐蓡T，《電鍍與精飾》雜志編委。

作者聯系方式：(E-mail) chongwu.guo@ultra-union.com。