測(cè)定氯化鉀鍍鋅溶液中氯化鋅的新方法

李小囝*，郭崇武

（廣州超邦化工有限公司，廣東 廣州 510460）

【分析測(cè)試】

測(cè)定氯化鉀鍍鋅溶液中氯化鋅的新方法

李小囝*，郭崇武

（廣州超邦化工有限公司，廣東 廣州 510460）

制定了分析氯化鉀鍍鋅溶液中氯化鋅的新方法。用氨配合鋅離子，加二甲基二硫代氨基甲酸鈉沉淀銅雜質(zhì)，用三乙醇胺掩蔽鐵和鋁。在pH = 10的條件下，以鉻黑T作指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定氯化鋅。測(cè)定結(jié)果的相對(duì)平均偏差為0.11%，回收率為99.80% ～ 100.16%。

氯化鉀鍍鋅；氯化鋅；乙二胺四乙酸；容量法；銅雜質(zhì)；掩蔽劑

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

氯化鉀鍍鋅溶液中氯化鋅的分析一般采用EDTA容量法[1]，用三乙醇胺掩蔽鐵雜質(zhì)，用氟化銨掩蔽鋁雜質(zhì)，在pH = 10的條件下以PAN作指示劑，用EDTA滴定氯化鋅。該方法能夠有效避開(kāi)鍍液中銅雜質(zhì)對(duì)測(cè)定的干擾，但PAN指示劑對(duì)鋅離子的配合能力較弱，滴定中指示劑變色緩慢，終點(diǎn)不易判斷，往往導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低或偏高。以鉻黑T作指示劑，用EDTA容量法測(cè)定氯化鋅[2]，終點(diǎn)變色敏銳，分析結(jié)果準(zhǔn)確，但需要用氰化鉀作掩蔽劑來(lái)消除銅雜質(zhì)對(duì)測(cè)定的干擾，使其應(yīng)用受到限制。為此，開(kāi)發(fā)了一種銅雜質(zhì)掩蔽劑，制定了測(cè)定氯化鉀鍍鋅溶液中氯化鋅的新方法。

1 分析方法

1.1 原理

向被測(cè)氯化鉀鍍鋅溶液中加氨?氯化銨緩沖溶液，氨與鋅離子生成配離子，然后加二甲基二硫代氨基甲酸鈉，使銅雜質(zhì)生成二甲基二硫代氨基甲酸銅沉淀，從而消除其對(duì)測(cè)定鋅的干擾。利用三乙醇胺能與鐵離子和鋁離子生成穩(wěn)定配合物的特性，加三乙醇胺掩蔽鐵雜質(zhì)和鋁雜質(zhì)。在pH = 10的條件下，以鉻黑T作指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定氯化鋅。

1.2 試劑

(1) 氨?氯化銨緩沖溶液：pH = 10，54 g氯化銨加水溶解，加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25% ～ 28%的氨水350 mL混合，加水稀釋至1 L。

(2) 三乙醇胺：50 g/L的三乙醇胺水溶液。

(3) 二甲基二硫代氨基甲酸鈉溶液：10 g/L的二甲基二硫代氨基甲酸鈉水溶液。

(4) 鉻黑T指示劑：0.2 g鉻黑T與100 g氯化鈉研磨混合均勻。

(5) EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.05 mol/L的EDTA-2Na水溶液。

1.3 測(cè)定

吸取氯化鉀鍍鋅溶液2 mL于300 mL錐形瓶中，加水50 mL后加氨?氯化銨緩沖溶液10 mL、三乙醇胺10 mL、二甲基二硫代氨基甲酸鈉溶液10 mL、鉻黑T指示劑少許，搖勻，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至試液由紫紅色變?yōu)樗{(lán)色為終點(diǎn)。

1.4 計(jì)算

式中136.3為氯化鋅的摩爾質(zhì)量(g/mol)，c表示EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L)，V表示消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)，V0表示吸取鍍液的體積(本法為2 mL)。

2 討論

2.1 銅雜質(zhì)的掩蔽

銅離子對(duì)鉻黑T指示劑有封閉作用，在弱堿性條件下除了用氰化鉀作掩蔽劑外，目前還沒(méi)有其他的掩蔽方法。而氰化物是國(guó)家嚴(yán)令禁止使用的劇毒物質(zhì)，因此，需要研究新的掩蔽劑在弱堿性條件下掩蔽銅，從而消除其對(duì)測(cè)定鋅的干擾。

用分析純?cè)噭┡渲坡然\溶液(含水氯化鋅58 g/L)，分別吸取2 mL于兩只300 mL錐形瓶中，加水50 mL，再加氨?氯化銨緩沖溶液10 mL，一只錐形瓶中加二甲基二硫代氨基甲酸鈉溶液10 mL，另一只不加，然后加鉻黑T指示劑少許，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，兩只錐形瓶測(cè)定結(jié)果均為ρ(ZnCl2)= 55.86 g/L。可見(jiàn)二甲基二硫代氨基甲酸鈉不與鋅氨配離子反應(yīng)，不影響鋅的測(cè)定。

在上述氯化鋅溶液中加五水合硫酸銅0.1 g/L，吸取該溶液2 mL于300 mL錐形瓶中，加水50 mL后加氨?氯化銨緩沖溶液10 mL、二甲基二硫代氨基甲酸鈉溶液10 mL，試液中生成了少量的二甲基二硫代氨基甲酸銅橙黃色懸浮物，再加鉻黑T指示劑少許，用EDTA滴定得到ρ(ZnCl2)= 55.86 g/L，兩次測(cè)定結(jié)果相同，表明二甲基二硫代氨基甲酸鈉能夠完全掩蔽銅離子。

2.2 鐵和鋁雜質(zhì)的掩蔽

生產(chǎn)用的氯化鉀鍍鋅溶液中通常含有Fe2+離子，在本法測(cè)定中Fe2+離子能迅速被氧化生成Fe3+離子并與三乙醇胺生成十分穩(wěn)定的配合物，因此，用三乙醇胺作掩蔽劑能夠完全消除鐵雜質(zhì)對(duì)測(cè)定鋅的干擾。

傳統(tǒng)方法一般采用氟化銨掩蔽鋁。試驗(yàn)表明，用三乙醇胺也能掩蔽鋁雜質(zhì)[3]。在ρ(ZnCl2)= 55.86 g/L的氯化鋅溶液中加十八水合硫酸鋁1 g/L，吸取該溶液2 mL于300 mL錐形瓶中，加水50 mL后加氨?氯化銨緩沖溶液10 mL、三乙醇胺10 mL、鉻黑T指示劑少許，用EDTA滴定，得ρ(ZnCl2)= 55.83 g/L，相對(duì)偏差為0.05%。由此可見(jiàn)，三乙醇胺能夠完全掩蔽鋁雜質(zhì)。

2.3 精密度和回收率

用EDTA容量法測(cè)定氯化鋅的含量，用其配制氯化鉀鍍鋅溶液，鍍液中含氯化鋅54.80 g/L、氯化鉀200 g/L、硼酸30 g/L、光亮劑1 mL/L、輔助劑30 mL/L，平行測(cè)定6次，所得氯化鋅的質(zhì)量濃度為54.79、54.83、54.69、54.69、54.76和54.89 g/L，平均值為54.78 g/L，相對(duì)平均偏差為0.11%，回收率為99.80% ～ 100.16%。

3 結(jié)語(yǔ)

本法用二甲基二硫代氨基甲酸鈉掩蔽銅雜質(zhì)，用三乙醇胺掩蔽鐵雜質(zhì)和鋁雜質(zhì)，以鉻黑T作指示劑，用EDTA滴定鋅，其精密度和準(zhǔn)確性都較高，解決了傳統(tǒng)方法采用PAN作指示劑出現(xiàn)的終點(diǎn)變色緩慢的問(wèn)題。

[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: 50-51.

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

[3]郭崇武.無(wú)氰堿性鍍鋅溶液中鋅的分析方法[J].電鍍與精飾, 2015, 37 (1): 42-43.

[ 編輯：溫靖邦 ]

Novel method for measuring zinc chloride in potassium chloride zinc electroplating bath

LI Xiao-jian*, GUO Chong-wu

A novel method for measuring zinc chloride in a potassium chloride zinc electroplating bath was established.Zinc ions react with ammonia, forming complexes.Copper impurities are precipitated by sodium dimethyldithiocarbamate.Iron and aluminum impurities are masked by triethanolamine.Zinc chloride is titrated by EDTA standard solution with Eriochrome Black T as indicator at pH 10.The method has a relative average deviation of 0.11% and a recovery ranging from 99.80% to 100.16%.

potassium chloride zinc electroplating; zinc chloride; ethylenediaminetetraacetic acid; volumetry; copper impurity; masking agent

TQ153.2; O655.25

A

1004 – 227X (2017) 01 – 0053 – 02

10.19289/j.1004-227x.2017.01.009

2016–10–19

2016–12–26

李小囝（1980–），江西于都人，環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)，學(xué)士，從事電鍍工藝維護(hù)與質(zhì)量控制工作。

作者聯(lián)系方式：(E-mail) jack.li@ultra-union.com。