CN104849400A - 测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了碱性锌-镍合金镀液中锌的一种分析方法，在pH＝4～6的条件下，碱性锌-镍合金镀液中的Ni2+离子与丁二酮肟生成沉淀，过滤分离沉淀物，然后测定滤液中的锌含量。在pH＝10的条件下，以铬黑T作指示剂，用EDTA标准溶液滴定锌。本发明采用沉淀分离法分离镍，用滴定法测定锌，所用试剂无毒害作用。而现有方法采用氰化钾掩蔽镍，给实验室管理带来了安全隐患，并且会对环境造成污染。
Description
技术领域
本发明涉及碱性锌-镍合金镀液中锌的分析方法。
背景技术
碱性锌-镍合金镀液中锌含量的分析目前采用EDTA容量法[1]，使用剧毒物质氰化钾掩蔽镍，加甲醛使过量的氰化物生成高毒类物质羟基乙腈[2]。使用该方法对实验室管理和操作都存在不安全因素，如果废液不经处理，还会对环境造成污染。为此，制定了沉淀分离-EDTA容量法，用丁二酮肟沉淀分离镍，用EDTA滴定锌。
其中参考文献：[1]徐红娣，邹群.电镀溶液分析技术[M].北京：化学工业出版社，2003.259-260。[2]王继光，王立，陈昌发，等.急性羟基乙腈中毒2例[J].职业卫生与应急救援，1996，17(2)：99。
发明内容
本发明提出了测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法，本发明用沉淀法分离镍，用EDTA滴定法测定碱性锌-镍合金镀液中的锌含量，解决了现有方法只能使用剧毒化合物氰化钾掩蔽镍的技术难题。
本发明的技术方案是这样实现的：测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，配制以下试剂：溴麝香草酚蓝指示剂、(1+1)盐酸、丁二酮肟乙醇溶液、pH＝10的氨-氯化铵缓冲溶液、铬黑T指示剂、EDTA标准溶液；
步骤二：吸取碱性锌-镍合金镀液于容量瓶中，加水稀释，加入溴麝香草酚蓝指示剂，用滴液管加(1+1)盐酸至试液由蓝色变为黄色，加入丁二酮肟乙醇溶液，加水稀释至刻度，摇匀，放置5～10min；
步骤三：过滤试液取滤液，将滤液的一部分转移至锥形瓶中，加水稀释，加入氨-氯化铵缓冲溶液，再加入铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定至试液变为蓝色为终点；
步骤四：计算出所述碱性锌-镍合金镀液中锌的质量浓度，计算公式为：ρ(Zn2+)＝65.37cV/mn，其中ρ(Zn2+)表示锌的质量浓度，65.37为锌的摩尔质量，c为EDTA标准溶液的物质的量浓度，V为消耗EDTA标准溶液的体积，n为吸取碱性锌-镍合金镀液的体积，m为转移至锥形瓶中的滤液体积与被过滤试液体积的比值。ρ(Zn2+)的单位为g/L，c的单位为mol/L，V的单位为mL，n的单位为mL。
优选的，所述的测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法，所述步骤二为：吸取碱性锌-镍合金镀液2mL于50mL容量瓶中，加水30mL稀释，加入溴麝香草酚蓝指示剂2～4滴，用滴液管加(1+1)盐酸至试液由蓝色变为黄色，加入质量浓度为50g/L的丁二酮肟乙醇溶液5mL，加水稀释至刻度，摇匀，放置5～10min。
优选的，所述的测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法，所述步骤三为：用滤纸过滤试液取滤液，将1/2试液体积的滤液转移至250mL锥形瓶中，加水50mL稀释，加入氨-氯化铵缓冲溶液10mL，再加入铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定至试液变为蓝色为终点。
优选的，所述的测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法，所述溴麝香草酚蓝指示剂的配制方法为：将0.1g溴麝香草酚蓝溶解于3mL浓度为0.05mol/L氢氧化钠溶液中，加水至100mL。
优选的，所述的测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法，所述pH＝10的氨-氯化铵缓冲溶液的配制方法为：将27g氯化铵加水溶解，加密度0.89g/mL的浓氨水175mL，加水稀释至1L。
优选的，所述的测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法，所述铬黑T指示剂的配制方法为：将0.2g铬黑T与100g氯化钠研磨混合均匀。
本发明的有益效果为：本发明的测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法，采用沉淀分离法分离镍，用滴定法测定锌，所用试剂无毒害作用。而现有方法采用氰化钾掩蔽镍，给实验室管理带来了安全隐患，并且会对环境造成污染。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。
碱性锌-镍合金镀液中的三乙醇胺为代表的醇胺类和三乙烯四胺为代表的脂肪族胺类作为络合剂，这些络合剂在碱性条件下与镍离子有较强的络合能力，而在酸性条件下其络合能力急剧下降。试验表明，在pH＝4～6的条件下，丁二酮肟能够有效沉淀镀液中的镍离子，而在碱性条件镍络离子不能与丁二酮肟生成沉淀，在强酸性条件下也不能生成丁二酮肟镍沉淀。
本发明用盐酸调节试液的pH，以溴麝香草酚蓝作指示剂，控制pH＝4～6。在该pH范围内，锌离子不生成沉淀物。
丁二酮肟与镍离子生成沉淀的速度较慢，在本发明测试中，需要在室温下放置5～10min。
丁二酮肟镍沉淀对锌离子有缓慢吸附作用，试验发现，加丁二酮肟后试液放置时间过长会导致锌的测定结果偏低。
由于镀液中的脂肪族胺类络合剂对镍离子有很强的络合能力，用丁二酮肟沉淀分离镍离子后，试液中仍然残留微量的镍络离子。以铬黑T作指示剂，用EDTA滴定滤液中的锌，当锌离子被完全滴定后，铬黑T指示剂变为蓝色。此时微量的镍络离子未被滴定，试液放置片刻后，镍络离子能缓慢与铬黑T反应使试液转变为蓝紫色。因此，用本法滴定时，试液由紫红色变为蓝色即为滴定终点，终点后试液缓慢变为蓝紫色并不是锌没有被完全滴定。
碱性锌-镍合金镀液中一般含有铁杂质，在碱性条件下，镀液中的三乙醇胺与Fe3+离子生成十分稳定的络离子，用本法测定锌，铁杂质无干扰。
Cu2+离子也是镀液中常见的杂质，在镀液中脂肪族胺类络合剂与Cu2+离子生成稳定性较高的络离子。试验表明，该络离子不与铬黑T反应，且其含量极低，对测定锌没有影响。
实施例：
配制以下试剂：
溴麝香草酚蓝指示剂：将0.1g溴麝香草酚蓝溶解于3mL浓度为0.05mol/L氢氧化钠溶液中，加水至100mL。
(1+1)盐酸：浓盐酸与水的体积比为1:1。
丁二酮肟乙醇溶液：质量浓度为50g/L的丁二酮肟乙醇溶液。
pH＝10的氨-氯化铵缓冲溶液：将27g氯化铵加水溶解，加密度0.89g/mL的浓氨水175mL，加水稀释至1L。
铬黑T指示剂：将0.2g铬黑T与100g氯化钠研磨混合均匀。
EDTA标准溶液：0.05mol/L。
吸取碱性锌-镍合金镀液2mL于50mL容量瓶中，加水30mL稀释，加入溴麝香草酚蓝指示剂2～4滴，用滴液管加(1+1)盐酸至试液由蓝色变为黄色，加入质量浓度为50g/L的丁二酮肟乙醇溶液5mL，加水稀释至刻度，摇匀，放置5～10min。
用滤纸过滤试液，用移液管吸取滤液25mL于250mL锥形瓶中，加水50mL稀释，加入氨-氯化铵缓冲溶液10mL，再加入铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定至试液变为蓝色为终点。
计算出所述碱性锌-镍合金镀液中锌的质量浓度，计算公式为：ρ(Zn2+)＝65.37cV/mn，其中ρ(Zn2+)表示锌的质量浓度，65.37为锌的摩尔质量，c为EDTA标准溶液的物质的量浓度，V为消耗EDTA标准溶液的体积，n为吸取碱性锌-镍合金镀液的体积，m为转移至锥形瓶中的滤液体积与被过滤试液体积的比值。ρ(Zn2+)的单位为g/L，c的单位为mol/L，V的单位为mL，n的单位为mL。
用分析纯氧化锌和硫酸镍配制碱性锌-镍合金镀液，镀液中含锌离子9.94g/L。用本实施例的方法平行测定6次，所得锌质量浓度的平均值为9.85g/L，相对平均偏差为0.6％，回收率为99.1％。取生产线上的碱性锌-镍合金镀液测定锌含量，用传统方法分析ρ(Zn2+)＝8.39g/L，用本实施例的方法分析ρ(Zn2+)＝8.31g/L。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：配制以下试剂：溴麝香草酚蓝指示剂、(1+1)盐酸、丁二酮肟乙醇溶液、pH＝10的氨-氯化铵缓冲溶液、铬黑T指示剂、EDTA标准溶液；
步骤二：吸取碱性锌-镍合金镀液于容量瓶中，加水稀释，加入溴麝香草酚蓝指示剂，用滴液管加(1+1)盐酸至试液由蓝色变为黄色，加入丁二酮肟乙醇溶液，加水稀释至刻度，摇匀，放置5～10min；
步骤三：过滤试液取滤液，将滤液的一部分转移至锥形瓶中，加水稀释，加入氨-氯化铵缓冲溶液，再加入铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定至试液变为蓝色为终点；
步骤四：计算出所述碱性锌-镍合金镀液中锌的质量浓度，计算公式为：ρ(Zn2+)＝65.37cV/mn，其中ρ(Zn2+)表示锌的质量浓度，65.37为锌的摩尔质量，c为EDTA标准溶液的物质的量浓度，V为消耗EDTA标准溶液的体积，n为吸取碱性锌-镍合金镀液的体积，m为转移至锥形瓶中的滤液体积与被过滤试液体积的比值。
2.如权利要求1所述的测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法，其特征在于：所述步骤二为：吸取碱性锌-镍合金镀液2mL于50mL容量瓶中，加水30mL稀释，加入溴麝香草酚蓝指示剂2～4滴，用滴液管加(1+1)盐酸至试液由蓝色变为黄色，加入质量浓度为50g/L的丁二酮肟乙醇溶液5mL，加水稀释至刻度，摇匀，放置5～10min。
3.如权利要求2所述的测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法，其特征在于：所述步骤三为：用滤纸过滤试液取滤液，将1/2试液体积的滤液转移至250mL锥形瓶中，加水50mL稀释，加入氨-氯化铵缓冲溶液10mL，再加入铬黑T指示剂，用EDTA标准溶液滴定至试液变为蓝色为终点。
4.如权利要求1-3任一所述的测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法，其特征在于：所述溴麝香草酚蓝指示剂的配制方法为：将0.1g溴麝香草酚蓝溶解于3mL浓度为0.05mol/L氢氧化钠溶液中，加水至100mL。
5.如权利要求1-3任一所述的测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法，其特征在于：所述pH＝10的氨-氯化铵缓冲溶液的配制方法为：将27g氯化铵加水溶解，加密度0.89g/mL的浓氨水175mL，加水稀释至1L。
6.如权利要求1-3任一所述的测定碱性锌-镍合金镀液中锌含量的新方法，其特征在于：所述铬黑T指示剂的配制方法为：将0.2g铬黑T与100g氯化钠研磨混合均匀。
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