測(cè)定酸性鋅鎳合金鍍液中氯化鎳的新方法

陳建銳*，郭崇武，黎小陽，李小花

（廣州超邦化工有限公司，廣東 廣州 510460）

鋅鎳合金鍍液中鋅和鎳的分析過去采用氰化鉀掩蔽?EDTA容量法[1]：取一份試樣，加氰化鉀掩蔽鎳，用甲醛分解過量的氰化鉀，在pH = 10的條件下以鉻黑T作指示劑，用EDTA滴定鋅；另取一份試樣，在pH = 10的條件下以紫脲酸銨作指示劑，用EDTA滴定鋅和鎳的總量，從總量中減去鋅的含量便得到鎳的含量。由于氰化鉀是受國(guó)家嚴(yán)格監(jiān)管的劇毒化學(xué)品，因此該方法的使用受到了限制。筆者曾報(bào)道過酸性鋅鎳合金鍍液中鎳含量的另一種分析方法[2]，即利用EDTA與鎳離子生成藍(lán)色配合物的特性，用分光光度法測(cè)定鎳。然而近年來新推出的酸性鋅鎳合金鍍液采用多乙烯多胺與環(huán)氧氯丙烷縮合物作為添加劑，其中多乙烯多胺對(duì)鎳離子有很強(qiáng)的配位能力，對(duì)EDTA光度法測(cè)定鎳有一定的干擾。為此，參考有關(guān)文獻(xiàn)[3]，制定了測(cè)定酸性鋅鎳合金鍍液中氯化鎳的新方法。

1 分析方法

1.1 原理

在堿性溶液中，三乙烯四胺與鎳離子生成穩(wěn)定的紫色配合物，在波長(zhǎng)540 nm處有最大吸收峰?？衫眠@一特性以分光光度法測(cè)定酸性鋅鎳合金鍍液中氯化鎳的含量。用三乙醇胺掩蔽鍍液中的鐵雜質(zhì)和鋁雜質(zhì)，使其對(duì)測(cè)定無影響。鍍液中的多乙烯多胺與環(huán)氧氯丙烷縮合物對(duì)鎳的測(cè)定無影響。

1.2 試劑

(1) 三乙烯四胺溶液：100 g/L三乙烯四胺水溶液。

(2) 三乙醇胺溶液：20 g/L三乙醇胺水溶液。

(3) 氫氧化鈉溶液：20 g/L氫氧化鈉水溶液。

(4) 氯化鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取分析純六水合氯化鎳50 g溶于1 000 mL容量瓶中，加濃硫酸1 mL，用水稀釋至刻度，搖勻后用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定氯化鎳的質(zhì)量濃度。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別吸取氯化鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液1、2、3、4、5和6 mL置于6只50 mL容量瓶中，各加三乙醇胺溶液10 mL、三乙烯四胺溶液10 mL、氫氧化鈉溶液10 mL，然后用水稀釋至刻度，搖勻。用3 cm比色皿，以水做參比液，在波長(zhǎng)540 nm處測(cè)定吸光度。按式(1)將標(biāo)準(zhǔn)溶液中的氯化鎳質(zhì)量濃度換算成實(shí)際測(cè)定時(shí)鍍液中的氯化鎳質(zhì)量濃度 ρ(NiCl2·6H2O)。式中ρ標(biāo)為氯化鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度(g/L)，V為吸取氯化鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)，V0為分析實(shí)際鍍液時(shí)吸取試樣的體積(本法為2 mL)。以鍍液中氯化鎳的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 測(cè)定

吸取酸性鋅鎳合金鍍液2 mL于50 mL容量瓶中，加三乙醇胺溶液10 mL、三乙烯四胺溶液10 mL、氫氧化鈉溶液10 mL，用水稀釋至刻度，搖勻。用3 cm比色皿，以水做參比液，在波長(zhǎng)540 nm處測(cè)定試液的吸光度，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得鍍液中氯化鎳的質(zhì)量濃度。

2 討論

2.1 波長(zhǎng)的選擇

用分析純?cè)噭┡渲?00 g/L的六水合硫酸鎳溶液，吸取2 mL該溶液于50 mL容量瓶中，加三乙醇胺溶液10 mL、三乙烯四胺溶液10 mL、氫氧化鈉溶液10 mL，加水稀釋至刻度，搖勻。用3 cm比色皿，以水做參比液，分別在波長(zhǎng)520、530、540、550和560 nm處測(cè)定，所得吸光度分別為0.292、0.328、0.341、0.334和0.310。可見三乙烯四胺合鎳(II)配離子在540 nm處有最大吸光度，因此本法選擇測(cè)定波長(zhǎng)為540 nm。

2.2 金屬雜質(zhì)與氯化鋅的影響

酸性鋅鎳合金鍍液中含有二價(jià)鐵雜質(zhì)和鋁雜質(zhì)，本法用三乙醇胺將其掩蔽。在測(cè)定試樣中加三乙醇胺和氫氧化鈉后，二價(jià)鐵離子被氧分子氧化成三價(jià)鐵離子并與三乙醇胺生成無色配合物[4]，對(duì)鎳的測(cè)定無干擾；鍍液中的鋁雜質(zhì)與三乙醇胺生成無色配合物，不影響鎳的測(cè)定。主鹽氯化鋅與三乙烯四胺生成無色配合物，對(duì)測(cè)定也無影響。

2.3 添加劑的影響

酸性鋅鎳合金鍍液中添加多乙烯多胺與環(huán)氧氯丙烷縮合物，其中多乙烯多胺與三乙烯四胺性質(zhì)相同，對(duì)鎳的測(cè)定無影響。

2.4 精密度和回收率

從電鍍廠取酸性鋅鎳合金鍍液按本法平行測(cè)定6次，所得ρ(NiCl2·6H2O)分別為103、104、104、105、103和105 g/L，平均值為104 g/L，相對(duì)平均偏差為0.64%。

取分析純六水合氯化鎳用EDTA容量法測(cè)定，得其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.23%。稱取該六水合氯化鎳105 g、氯化鋅55 g/L、氯化鉀175 g、氯化銨55 g和七水合硫酸亞鐵1 g，取光亮劑1 mL和輔助劑15 mL，配制成1 L鍍液，那么其中含六水合氯化鎳101 g/L，用本法測(cè)定的結(jié)果為100 g/L，回收率達(dá)到99.0%。

3 結(jié)論

以三乙烯四胺作為顯色劑，以分光光度法測(cè)定酸性鋅鎳合金鍍液中的氯化鎳濃度，簡(jiǎn)單而準(zhǔn)確，滿足鍍液監(jiān)控的要求。

[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: 115-120.

[2]郭崇武.酸性鋅鎳合金鍍液中鎳、鋅和硼酸的分析方法[J].涂裝與電鍍, 2011 (3): 41-42, 28.

[3]廣州超邦化工有限公司.一種堿性鋅鎳合金鍍液中鎳含量的分析方法: 201710259374.9 [P].2017–06–13.

[4]陳媚, 郭崇武, 黎小陽.焦磷酸鹽銅錫合金鍍液中銅的分光光度法分析[J].電鍍與涂飾, 2017, 36 (1): 55-56.