鎳-鐵合金鍍液中硼酸分析方法的改進

2013-09-26 02:02:08郭崇武

電鍍與精飾 2013年2期

郭崇武

(廣州超邦化工有限公司，廣東廣州 510460)

引言

分析鎳-鐵合金鍍液中的硼酸，傳統方法用檸檬酸三鈉掩蔽鎳離子和亞鐵離子［1］，加甘露醇與硼酸反應生成絡合酸，以酚酞作指示劑，用氫氧化鈉滴定絡合酸。試驗發現，亞鐵離子嚴重影響硼酸的測定，使分析結果偏高大約10%。采用沉淀分離-氫氧化鈉滴定法測定硼酸［2］，加過硫酸鈉氧化鍍液中的亞鐵離子和絡合劑，用氫氧化鈉沉淀三價鐵離子和鎳離子，過濾后用硫酸酸化試液，以甲基紅為指示劑，用堿中和過量的硫酸，加甘露醇與硼酸反應生成絡合酸，以酚酞作指示劑用氫氧化鈉滴定。該法能夠準確測定鍍液中的硼酸，但過程復雜，耗時較長。為此，研制了新的鎳-鐵合金鍍液中硼酸的分析方法，用亞鐵氰化鉀沉淀分離重金屬離子，消除其對測定硼酸的影響。

1 分析方法

1.1 方法要點

用亞鐵氰化鉀沉淀分離亞鐵離子、鎳離子以及三價鐵離子，向濾液中加甘露醇與硼酸反應，使其轉化成酸性較強的絡合酸，然后以酚酞作指示劑，用氫氧化鈉滴定絡合酸。

1.2 試劑

100g/L亞鐵氰化鉀溶液;甘露醇;酚酞指示劑;0.1mol/L氫氧化鈉標準滴定溶液。

1.3 分析步驟

吸取鍍液5mL于100mL容量瓶中，加亞鐵氰化鉀溶液20mL，加水稀釋至刻度，搖勻。用干定量濾紙過濾，用移液管吸取濾液20mL于250mL錐形瓶中，加水50mL，甘露醇2g，搖勻，加酚酞指示劑3～4滴，用氫氧化鈉標準滴定溶液滴定至紅色，30s不退色為滴定終點。

1.4 計算

ρ(H3BO3)(g/L)=61.83cV/V0

式中:61.83為硼酸的相對分子質量;c為氫氧化鈉標準滴定溶液的濃度，mol/L;V為滴定時消耗氫氧化鈉標準滴定溶液的體積，mL;V0為吸取試樣的體積，本法吸取鍍液1mL。

2 方法探討

2.1 亞鐵離子對傳統方法的影響

配制w(FeSO4·7H2O)=20%溶液，吸取1mL于250mL錐形瓶中，加50mL水，加15mL 100g/L的檸檬酸三鈉溶液，加4滴酚酞指示劑，用0.1mol/L的氫氧化鈉標準滴定溶液滴定，消耗該溶液0.70 mL，按分析硼酸計算，其質量濃度為4.5g/L。實驗表明，在測定鎳-鐵合金中的硼酸時，檸檬酸三鈉不能有效掩蔽亞鐵離子，亞鐵離子使測定硼酸的結果明顯偏高。

2.2 亞鐵氰化鉀沉淀法

亞鐵氰化鉀能與重金屬離子生成較穩定的沉淀物，用酸堿滴定法測定硼酸時，可用亞鐵氰化鉀掩蔽鋅離子和鈷離子［3-4］(有些電鍍廠也用亞鐵氰化鉀掩蔽鍍液中鎳離子)，加甘露醇后用氫氧化鈉直接滴定硼酸。試驗表明，用氫氧化鈉滴定硼酸，不宜用亞鐵氰化鉀掩蔽亞鐵離子，因為生成的沉淀物顏色較深，滴定終點難以判定。

用亞鐵氰化鉀沉淀鎳-鐵合金鍍液中的亞鐵離子和鎳離子等，過濾分離沉淀物，可以有效消除這些離子對測定硼酸的影響。亞鐵氰化鉀與亞鐵離子反應生成亞鐵氰化亞鐵淺藍色沉淀物:

2Fe2++［Fe(CN)6］4－=Fe2［Fe(CN)6］↓

亞鐵氰化鉀與鎳離子反應生成亞鐵氰化鎳藍灰色沉淀物:

2Ni2++［Fe(CN)6］4－=Ni2［Fe(CN)6］↓

鍍液中少量的三價鐵離子與亞鐵氰化鉀反應生成亞鐵氰化鐵深藍色沉淀物:

4Fe3++3［Fe(CN)6］4－=Fe4［Fe(CN)6］3↓

用定量濾紙可以過濾分離這些沉淀物。

2.3 實驗測試

配制測試溶液，組成為230g/L六水合硫酸鎳、20g/L七水合硫酸亞鐵、1g/L硫酸鐵、20g/L葡萄糖酸鈉。吸取該溶液5mL于100mL容量瓶中，加100g/L的亞鐵氰化鉀溶液20mL，加水稀釋至刻度，搖勻。用干定量濾紙過濾，用移液管吸取濾液20mL于250mL錐形瓶中，加50mL水，加4滴酚酞指示劑，滴加1滴0.1mol/L的氫氧化鈉標準滴定溶液，試液變為紅色。實驗表明，用亞鐵氰化鉀沉淀亞鐵離子、鎳離子和三價鐵離子，過濾分離后可以完全消除這些金屬離子對測定硼酸的影響，鍍液中的穩定劑葡萄糖酸鈉絡合能力較弱，對亞鐵氰化物的沉淀反應沒有影響。