自动电位滴定法测绒面镍镀液中氯化镍

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)

自动电位滴定法测绒面镍镀液中氯化镍

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)

采用自动电位滴定法测定绒面镍镀液中的氯化镍含量。分析了酸度和介质、镀液添加剂、主盐、共存离子和实验用水等对分析结果的影响，同时选择合适的电极、适宜的滴定剂浓度、滴定搅拌速率和滴定体积。实验结果表明，与常规的以铬酸钾为指示剂的硝酸银滴定法相比，提高了分析的准确度和精密度，而且方法简便快捷。

氯化镍;自动电位滴定;绒面镍镀液

引 言

绒面镍电镀层由于其亮丽的外观，使之成为装饰性电镀中的一个重要镀种，应用甚广。镀液中的氯化镍含量分析常规法以铬酸钾为指示剂，用硝酸银标准溶液滴定。由于大量Ni2+共存，导致底色较深，滴定终点较难判断。本研究采用自动电位滴定法用电极代替了常规法的指示剂，提高了滴定的准确度和精密度，并且从滴定开始至打印出分析结果，能在4 min完成，方法简便快捷，且节约了滴定剂的消耗，经济效益显著。

1 测定方法

1.1 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。216型银电极;217型参比电极。

0.01 mol/L 硝酸银滴定液:称取1.699 0g分析纯硝酸银溶于水中，移入1 000 mL容量瓶，加水定容，混匀，贮于棕色试剂瓶中避光保存。

标准绒面镍镀液贮备液的配制:在电子分析天平上称取在140℃干燥过的基准氯化钠3.297 0 g，溶于水中，加入32.210 0 g分析纯硫酸镍，3.700 0 g硼酸，0.3 mL添加剂Y-30和2 mL Y-50，移入1 000 mL容量瓶，加水定容，混匀。此贮备液各成分的质量浓度为镀液开缸标准的十分之一，ρ1(Cl-)为2.000 g/L。

标准绒面镍镀液使用液的配制:准确吸取上述标准镀液贮备液10.00 mL，置于100 mL容量瓶中，加水定容，混匀。此溶液为ρ2(Cl-)为0.200 g/L。

2 mol/L硝酸钠溶液:称取17.0 g分析纯硝酸钠溶于水中，移入100 mL容量瓶，加水定容，混匀，用于补充参比电极溶液。

1.2 测定步骤

1.2.1 标准镀液使用液的滴定

准确吸取 ρ2(Cl-)=0.200 g/L 溶液 20.00 mL于反应杯中，加水10 mL，放入搅拌珠，设定40～50 r/min进行搅拌，插入银电极和参比电极，开始滴定直至仪器自动鸣声提示后，结束滴定。记录硝酸银滴定剂消耗的毫升数V标。

1.2.2 空白滴定

用30 mL水代替标准镀液使用液按上述步骤滴定。记录硝酸银滴定剂消耗的毫升数V空。

硝酸银滴定剂的滴定度T按下式计算:

1.2.3 样品分析

1)待测液的制备。准确吸取冷却至室温的镀液样品5.00 mL于100 mL容量瓶中，加水定容，混匀。

2)待测液的滴定。准确吸取待测液 5.00 mL于反应杯中，加水25 mL，按上述步骤滴定。记录消耗硝酸银滴定剂的毫升数V样。

3)分析结果计算:

2 结果和讨论

1)酸度和介质的影响。实验结果表明，无论是弱碱或弱酸介质，还是硝酸或硫酸介质，Ag+滴定Cl-的沉淀反应都能定量完成。考虑到绒面镍镀液的pH为3.8～4.8，为简化操作手续，采用镀液样品定量稀释后，直接取样滴定。

2)镀液添加剂的影响。根据安美特公司提供的镀液配方中的添加剂只有Y-30和Y-50两种。按配方比例混合后进行实验。实验结果表明，添加剂的加入量为开缸质量浓度的10倍以下时，都未发现有明显的影响。但为了提高方法的准确度，仍在制备标准镀液贮备液时，加入与镀液开缸标准质量浓度相同的添加剂，以消除其可能的影响。

3)镀液主盐的影响。镀液的三个主盐中除氯化镍含Cl-外，硫酸镍和硼酸均不含Cl-。镀液开缸时的标准ρ(总镍)为71.9 g/L。而实际操作的分析取样，仅为0.25 mL，其m(Ni2+)总量不超过20 mg。实验结果表明，分析液中m(Ni2+)高达50 mg对滴定结果无影响;硼酸的共存也无干扰。

4)共存离子的影响。镀液中的杂质离子，常见的有Cu2+、Zn2+和Fe2+，它们即使高含量共存，对测定也无影响。挂具洗涤不干净时可能带入微量Cr(Ⅵ)。实验表明，分析液中 m［Cr(Ⅵ)］为50 μg以下，对测定氯离子无干扰。

5)电极的选择和使用。指示电极有银电极和氯离子选择性电极。银电极结构简单，经久耐用，易于清洗;氯离子选择性电极使用寿命短，且易吸附氯化银沉淀，清洗较难。故本研究选用216型银电极为指示电极，参比电极选用217型双液接电极，此电极使用时务必在其套管中注满2 mol/L的硝酸钠或硝酸钾溶液，在多次滴定后，则应及时补充或更换新液。

6)滴定剂的选择和使用。滴定终点的电位突跃，随滴定剂的浓度增高而增大。为节约滴定剂的消耗，以降低成本，选用0.01 mol/L硝酸银，滴定电位突跃明显，滴定终点清晰。由于硝酸银贮存时易感光分解，故滴定时的贮器应用黑塑料纸包裹。

7)搅拌速率的选择。实验结果表明，Ag+与Cl-的反应速度较快，反应时中速搅拌即可。设定搅拌珠的转速以40～50 r/min为宜。在此条件下，每次滴定需时在4 min以内。

8)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。

9)水的影响。空白实验在每个批次的样品分析中，都要求必做。空白实验值的大小决定于实验用水的纯度。本实验用水为CH75G-2型实验室超纯水机制备，经电导率仪测定，其电导率在0.1 mS/m以下，多次滴定其空白值恒定为0.100 mL。

3 分析的准确度和精密度

实验结果如表1所示。由表1看出，标准样的分析，8次重复测定，其相对标准偏差小于0.11%，相对误差在 -0.18% ～+0.14%范围内变动，平均值的误差仅为0.072 7%;试样分析的相对标准偏差未超过0.11%，表明本法准确度和精密度高。

表1 绒面镍镀液样品分析结果

Determination of Nickel Chloride in Matte Nickel Electroplating Bath by Automatic Potentiometric Titration

QIU Shan1，QIU Sheng2，ZENG Jia-min1，QIU Xing-chu1
(1.China united envirotec development co.，Ltd.Panyu 511483，China;2.Jiangxi environment engineering vocational college，Ganzhou 341000，China)

TG115.313

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1001-3849(2012)01-0042-03

2011-05-11