氰化镀铜液中游离氢氧化钠的自动电位滴定

丘 山，丘 圣，曾家民，丘星初

(1.中联环保科技开发有限公司，广东番禺 511483;2.江西环境工程职业学院，江西赣州341000)

氰化镀铜液中游离氢氧化钠的自动电位滴定

丘 山1，丘 圣2，曾家民1，丘星初1

(1.中联环保科技开发有限公司，广东番禺 511483;2.江西环境工程职业学院，江西赣州341000)

研究了氰化镀铜溶液中，用自动电位滴定法测定氢氧化钠的条件和方法。实验结果表明，以pH复合电极为指示电极，设定滴定终点为pH=11.4时，共存的氰化钠、酒石酸钠及碳酸钠不干扰测定。操作简便快捷，7 min内能打印出分析结果。

游离氢氧化钠;自动电位滴定法;氰化镀铜溶液

Automatic Potentiometric Titration for Determing Concentration of Free Sodium Hydroxide in Cyanide Copper Plating Bath

引 言

氰化镀铜液中氢氧化钠质量浓度的测定，最常用的是以酚酞为指示剂的盐酸滴定法［1］，该法需用硝酸银消除氰化物的干扰，碳酸钠也需用氯化钡除去，测定操作繁复冗长;此外，滴定终点也较难观察。本文采用自动电位滴定法，免除了中和滴定的弊端，而且简便快捷。

1 仪器和试剂配制

ZDJ-4A型自动电位滴定仪(上海精密科学仪器有限公司出品)。与仪器相匹配的计算机和打印机。

T-818-B-6型参比电极;

E-201D型pH复合电极;

20 ml滴定管。

碳酸钠标准溶液:称取在270～300℃干燥至质量恒定的基准无水碳酸钠1.000 g溶于水中，移入100 mL容量瓶，加水定容，混匀。此溶液每毫升含碳酸钠10.00mg。相当于氢氧化钠7.547 88mg。

(0.1 mol/L)盐酸滴定液:移取浓盐酸9 mL，加水稀释至1 000 mL，混匀，备用。

2 测定步骤

2.1 盐酸滴定液的标定

准确吸取碳酸钠标准溶液10.00 mL于反应杯中，加水25 mL，投入搅拌珠，设定 n为 40～50 r/min，设定预控点的pH为5.0，滴定终点的pH为4.0，自滴定开始至听到仪器长鸣声提示后，结束滴定。记录消耗滴定剂的体积(V标)。盐酸对氢氧化钠的滴定度T按下式计算。

2.2 样品溶液的滴定

准确吸取冷却至室温的氰化镀铜溶液5.00 mL(或稀释10倍后的溶液5.00 mL)于反应杯中，加水25 mL，设定预控点为 pH=12.0，滴定终点 pH=11.4，按上述步骤滴定，记录滴定剂消耗的毫升数V样。按下式计算分析结果。

式中:V为待测氰化镀铜溶液消耗盐酸滴定液的体积，mL;T为盐酸对氢氧化钠的滴定度;0.884为校正系数。

3 结果和讨论

3.1 滴定终点pH的选择

滴定终点pH的选择是实验成败的关键。从氰化镀铜溶液的化学组成来看，除氢氧化钠之外，尚有游离的氰化钠(一般为15～23 g/L)和酒石酸钠，此外还有在电镀生产过程中镀液吸收空气中的CO2而生成的碳酸钠，这些强碱弱酸盐的共存，都影响到氢氧化钠的测定，其中最弱的酸为氰氢酸，其Ka=7.2 ×10－10(或pKa=9.14［2］)。因此氰化钠溶液水解的pH可按下式［3］作近似计算。

式中:pKa=9.14，c(NaOH)一般不超 0.4 mol/L。代入上式，可得

实验测得10 g/L的碳酸钠溶液的pH=11.07。因此，将滴定终点设定在 pH=11.4 时，氰化钠和碳酸钠的共存将不干扰氢氧化钠的滴定。因而也不需分离氰化物和碳酸盐，这就大大简化了分析手续。

但当滴定终点设在pH=11.4时，盐酸滴定氢氧化钠的反应并未达到等当点，实际上只进行到88.4%时滴定就结束了。这可从图1的实验看到，还可以从滴定曲线证实，电位突跃明显(滴定曲线略)，表明本分析方法可靠。故在分析结果计算时除以系数0.884。

图1 终点pH对滴定的影响

3.2 滴定剂浓度的选择

在实际的电镀生产中，电镀工件的基体不同对氢氧化钠质量浓度的要求不同。如电镀锌基铸件时，游离氢氧化钠仅为1～3 g/L，而镀件为铁工件时，氢氧化钠可调高至10～30 g/L。两者相差10倍。为了保证滴定的准确度，选用滴定剂的浓度为0.1 mol/L，在滴定低浓度氢氧化钠时，取镀液原液直接滴定;而在滴定高含量氢氧化钠时，则将镀液稀释10倍后进行。

3.3 滴定时搅拌速度的选择

实验结果表明，盐酸与氢氧化钠的反应速度较快，反应时中速搅拌即可。设定搅拌的转速以40～50 r/min为宜。在此条件下，每次滴定时间在7 min以内。

3.4 滴定初始体积的选择

滴定时电极的探头必须浸没在被滴定的试液中，同时搅拌珠的旋转又不能触及探头，以免碰伤电极。因此滴定的初始体积设定为30 mL，如试液量不足30 mL，则加水补足至30 mL。方可开始滴定。

3.5 精密度和加标回收率

氰化镀铜溶液样品8次重复测定ρ(NaOH)分别为:10.66、10.61、10.68、10.62、10.56、10.63、10.64、10.62 g/L，ρ平均(NaOH)为 10.628 g/L;标准偏差S=0.036;相对标准偏差=0.336%。

在含氢氧化钠50.138mg的镀液中分别加入标准氢氧化钠50.08 mg，测得回收率分别为100.6%、100.2%、99.5%、99.7%、100.6%、103.46%、99.8%、100.2%，回收率的平均值为 100.2%。

4 结论

本实验研究了氰化镀铜溶液中，在氰化钠和酒石酸钠及碳酸钠的共存下测定游离的氢氧化钠含量，方法操作简便快捷，有较高的准确度和精密度。

［1］徐红娣，邹群.电镀溶液分析技术［J］.北京:化学工业出版社，2003.70.

［2］丘星初.化学分析手册［M］.北京:化学工业出版社，1960:435.

［3］J.A.迪安.分析化学手册［M］.常文保译，北京:科学出版社，2003:3-4.

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