阳极溶出伏安法测定半光亮镍镀液中磺基水杨酸

高俊杰，王娜娜

(沈阳理工大学环境与化学工程学院，辽宁沈阳110159)

磺基水杨酸又称硫柳酸，磺硫酸，常被用作蛋白质试剂、金属离子试剂等。在电镀中，磺基水杨酸主要用作辅助光亮剂、络合剂、润湿剂，提高镀层的稳定性等［1］。近几年磺基水杨酸由于其优良的性质而被用作半光亮镍的添加剂。半光亮镍是为达到抗腐蚀的特殊要求而作为双镍层和三镍层体系中的第一镀层。目前5－磺基水杨酸的测定有氢氧化钠滴定法、电化学法、分光光度法等［2］，对半光亮镍镀液中磺基水杨酸的测定不多［3］。溶出伏安法是通过自发扩散或强制对流手段使电活性待测物质在电极表面吸附富集，然后进行电位扫描，根据所得的伏安曲线进行分析的方法，一般包括富集和测定两个过程，已被广泛应用于金属离子和一些有机物的测定［4－5］。但磺基水杨酸的阳极溶出伏安法测定很少有研究。

本文用阳极溶出伏安法对半光亮镍镀液中的磺基水杨酸进行测定，根据最佳实验条件下磺基水杨酸浓度与氧化峰峰电流呈线性关系对其进行测定。将该方法用于测定半光亮镍镀液中的磺基水杨酸的浓度，结果令人满意。

1 实验部分

1.1 实验仪器与试剂

XJP－821(C)型新极谱仪(江苏江分电分析仪器有限公司);电脑化X－Y记录仪(南京大学);8S－1型磁力搅拌器(江苏省金坛市金城国胜实验仪器厂);超声波清洗器(北京科玺清洗材料有限公司 KX-1620型 功率:60W 频率:42KHz);三电极系统:玻碳电极为工作电极，饱和甘汞电极为参比电极，铂电极为辅助电极。

0.01 mol/L磺基水杨酸标准溶液、0.5 mol/L KCl溶、2mmol/LK3Fe(CN)6溶液。

试验用水均为一次蒸馏水，试剂均为分析纯。

1.2 电极的预处理

玻碳电极先用金刚砂纸粗研，再用粒径为0.05μm的α－Al2O3抛光液在抛光绒布上抛光，再分别用1∶1氨水、1∶1乙醇、1∶1硝酸、蒸馏水超声波水域清洗2～3min，得到一个平滑光洁的新电极表面。

1.3 实验方法

于50mL比色管中加入一定量的磺基水杨酸标准溶液，再加入5 mL 0.5 mol/L KCl溶液，用水稀释至标线，摇匀;将溶液转移至80mL烧杯中，置于磁力搅拌器上;将三电极系统插入溶液液面以下，扫描速率调节为0.1V/s，在 0.1V 富集 3min后，在0～2V范围内进行阳极扫描，记录其吸附溶出曲线，测量氧化峰峰电流。

2 实验结果与讨论

2.1 磺基水杨酸的溶出伏安曲线图

在0.05mol/L的KCl底液中于0.1V富集后，进行阳极扫描，扫描范围为0～2V，扫描速率为0.1V/s，磺基水杨酸在玻碳电极上产生一灵敏的氧化峰，峰电位为1.5V。其溶出伏安曲线如图1所示。

图1 磺基水杨酸的阳极溶出伏安曲线

2.2 底液的选择

向50mL比色管中分别加入6mL、8mL、10mL、12mL、14mL磺基水杨酸标准溶液，分别以5mL 0.05mol/LK2SO4溶液、H2SO4溶液、NaCl溶液、KCl溶液为底液，水稀释至标线，摇匀。按照试验方法测定，测量氧化峰峰电流，根据实验数据作图如图2所示。

图2 底液影响趋势图

选用0.05mol/LKCl溶液为底液时线性度为0.9988，氧化峰峰形好，峰电流大且稳定，所以选择0.05mol/LKCl溶液为底液。

2.3 底液用量的选择

向5个50mL的比色管中分别加入1mL、3mL、5mL、7mL、9mL0.5 mol/L KCl 溶液，再分别加入6mL磺基水杨酸标准溶液，水稀释至标线，摇匀。按照试验方法测定，记录其吸附溶出曲线，测量氧化峰峰电流。由实验数据可知，氯化钾的用量为5mL时所测定的氧化峰峰电流最大而且稳定，所以氯化钾的用量为5mL。如图3所示。

图3 氯化钾用量趋势图

2.4 富集电位的选择

向6个50mL的比色管中分别加入10 mL磺基水杨酸标准溶液、5 mL 0.5 mol/L KCl溶液，稀释至标线，摇匀。在不同的富集电位下按照试验方法测定，记录其吸附溶出曲线，测量氧化峰峰电流，发现溶出峰电流大小与选取的富集电位有关。由实验数据可知:当富集电位为0.1V时所测得氧化峰峰电流最大，因此选择富集电位为0.1V。实验结果如图4所示。

图4 富集电位影响趋势图

2.5 富集时间的选择

向5个50mL的比色管中分别加入10 mL磺基水杨酸标准溶液、5 mL 0.5 mol/L KCl溶液，水稀释至标线，摇匀。在不同的富集时间下按照试验方法测定，记录其吸附溶出曲线，测量氧化峰峰电流。由实验结果可知，随富集时间的延长，溶出峰电流增大，当富集时间达到3min时所测得氧化峰峰电流达到最大值，因此选择富集时间为3min，如图5所示。

图5 富集时间影响趋势图

2.6 扫描速度的选择

向一系列50mL的比色管中分别加入10 mL磺基水杨酸标准溶液、5 mL 0.5 mol/L KCl溶液，水稀释至标线，摇匀。在不同扫描速度下按照试验方法测定，记录其吸附溶出曲线，测量氧化峰峰电流，当扫描速度小于0.1V/s时氧化峰电流偏小，而在0.1V/s时峰电流大且稳定性较好，因此选择最佳扫描速度为0.1V/s。如图6所示。

图6 扫描速度影响趋势图

2.7 共存物质的影响

对于0.25g磺基水杨酸溶液，加入不同量的干扰物质，按照实验方法测量氧化峰峰高，比较其与不加入干扰物质所测得的氧化峰峰电流，考察干扰情况。

根据试验结果可以得出:金属阳离子(Pd2+、Fe3+、Cr6+、Ca2+、Al3+等5 倍)对磺基水杨酸的测定会产生干扰，可以先将溶液用阳离子交换树脂处理以消除干扰。其他半光亮镍镀液中的主要成分(乙酸钠、乳酸钠、次磷酸钠、丁二酸、柠檬酸10倍)对测定均不产生干扰，糖精、葡萄糖共存浓度可达磺基水杨酸的100倍。

2.8 工作曲线

取系列磺基水杨酸标准工作液于50mL比色管中定容，按实验方法操作，测其氧化峰峰电流，得磺基水杨酸回归曲线方程为 i=110.82+608.78C(mmol/L)，R2=0.9964，线性范围1 ×10－4～4×10－3mol/L，本实验测定磺基水杨酸的检测下限为8.8 ×10－5mol/L。

2.9 电极的重复性

按照电极预处理方法对电极进行预处理，每次富集溶出后，调节起始电位于2.0V下，清洗电极20s，使电极更新。用电极连续十次测定磺基水杨酸浓度1.4×10－3mol/L的溶液，相对标准偏差:RSD=0.501%，由此可见，电极的重复性良好。

3 样品的测定

分别准确移取半光亮镍镀液(其磺基水杨酸含量分别为0.22g/L、0.20g/L)10 mL，加入到 50mL 的比色管中，按照前面叙述的实验方法进行操作，在最佳实验条件下测量其氧化峰峰电流，并作加标回收实验，结果见表。

表1 样品分析

4 结论

阳极溶出伏安法具有灵敏度高，仪器结构简单，简便快速，操作方法简单等优点，将此法用于测定半光亮镍镀液中磺基水杨酸的含量，由实验结果可知其加标回收率在95%以上，相对标准偏差小于1%，用紫外分光光度法测定了上述两种样品加标后磺基水杨酸的含量，其值分别为0.42g/L和0.38g/L，与阳极溶出伏安法的测定结果相一致，证明了阳极溶出伏安法是测定半光亮镍镀液中磺基水杨酸含量的较好的方法。

［1］吴水清.磺基水杨酸在电镀工业中的应用［J］.表面技术，1995，24(4):1 －5.

［2］吕晓惠，吴雄志，张富.紫外吸收光谱法测定强力霉素废水中的5－磺基水杨酸［J］.广西科学院学报，2010，26(3):282－283.

［3］郑莹，毛岩鹏，高灿柱.半光亮镍镀液中磺基水杨酸的测定［J］.材料保护，2005，38(12):80 －81.

［4］Mieczyslaw Korolczuk，Aleksandra Moroziewicz，Malgorzata Grabarczyk，et al.Adsorptive stripping voltammetric determination of cobalt in the presence of dimethylglyoxime and cetyltrimethy －lammonium bromide［J］.Anal bional Chem，2004 ，380:141－145.

［5］朱日龙，胡军，易颖，等.阳极溶出伏安法快速测定地表水中镉［J］.环境监测管理与技术，2010，22(4):50 －52.