镍-铁合金镀液中硼酸分析方法的改进

郭崇武

(广州超邦化工有限公司，广东广州 510460)

引 言

分析镍-铁合金镀液中的硼酸，传统方法用柠檬酸三钠掩蔽镍离子和亚铁离子［1］，加甘露醇与硼酸反应生成络合酸，以酚酞作指示剂，用氢氧化钠滴定络合酸。试验发现，亚铁离子严重影响硼酸的测定，使分析结果偏高大约10%。采用沉淀分离-氢氧化钠滴定法测定硼酸［2］，加过硫酸钠氧化镀液中的亚铁离子和络合剂，用氢氧化钠沉淀三价铁离子和镍离子，过滤后用硫酸酸化试液，以甲基红为指示剂，用碱中和过量的硫酸，加甘露醇与硼酸反应生成络合酸，以酚酞作指示剂用氢氧化钠滴定。该法能够准确测定镀液中的硼酸，但过程复杂，耗时较长。为此，研制了新的镍-铁合金镀液中硼酸的分析方法，用亚铁氰化钾沉淀分离重金属离子，消除其对测定硼酸的影响。

1 分析方法

1.1 方法要点

用亚铁氰化钾沉淀分离亚铁离子、镍离子以及三价铁离子，向滤液中加甘露醇与硼酸反应，使其转化成酸性较强的络合酸，然后以酚酞作指示剂，用氢氧化钠滴定络合酸。

1.2 试 剂

100g/L亚铁氰化钾溶液;甘露醇;酚酞指示剂;0.1mol/L氢氧化钠标准滴定溶液。

1.3 分析步骤

吸取镀液5mL于100mL容量瓶中，加亚铁氰化钾溶液20mL，加水稀释至刻度，摇匀。用干定量滤纸过滤，用移液管吸取滤液20mL于250mL锥形瓶中，加水50mL，甘露醇2g，摇匀，加酚酞指示剂3～4滴，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至红色，30s不退色为滴定终点。

1.4 计 算

ρ(H3BO3)(g/L)=61.83cV/V0

式中:61.83为硼酸的相对分子质量;c为氢氧化钠标准滴定溶液的浓度，mol/L;V为滴定时消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，mL;V0为吸取试样的体积，本法吸取镀液1mL。

2 方法探讨

2.1 亚铁离子对传统方法的影响

配制w(FeSO4·7H2O)=20%溶液，吸取1mL于250mL锥形瓶中，加50mL水，加15mL 100g/L的柠檬酸三钠溶液，加4滴酚酞指示剂，用0.1mol/L的氢氧化钠标准滴定溶液滴定，消耗该溶液0.70 mL，按分析硼酸计算，其质量浓度为4.5g/L。实验表明，在测定镍-铁合金中的硼酸时，柠檬酸三钠不能有效掩蔽亚铁离子，亚铁离子使测定硼酸的结果明显偏高。

2.2 亚铁氰化钾沉淀法

亚铁氰化钾能与重金属离子生成较稳定的沉淀物，用酸碱滴定法测定硼酸时，可用亚铁氰化钾掩蔽锌离子和钴离子［3-4］(有些电镀厂也用亚铁氰化钾掩蔽镀液中镍离子)，加甘露醇后用氢氧化钠直接滴定硼酸。试验表明，用氢氧化钠滴定硼酸，不宜用亚铁氰化钾掩蔽亚铁离子，因为生成的沉淀物颜色较深，滴定终点难以判定。

用亚铁氰化钾沉淀镍-铁合金镀液中的亚铁离子和镍离子等，过滤分离沉淀物，可以有效消除这些离子对测定硼酸的影响。亚铁氰化钾与亚铁离子反应生成亚铁氰化亚铁浅蓝色沉淀物:

2Fe2++［Fe(CN)6］4－=Fe2［Fe(CN)6］↓

亚铁氰化钾与镍离子反应生成亚铁氰化镍蓝灰色沉淀物:

2Ni2++［Fe(CN)6］4－=Ni2［Fe(CN)6］↓

镀液中少量的三价铁离子与亚铁氰化钾反应生成亚铁氰化铁深蓝色沉淀物:

4Fe3++3［Fe(CN)6］4－=Fe4［Fe(CN)6］3↓

用定量滤纸可以过滤分离这些沉淀物。

2.3 实验测试

配制测试溶液，组成为230g/L六水合硫酸镍、20g/L七水合硫酸亚铁、1g/L硫酸铁、20g/L葡萄糖酸钠。吸取该溶液5mL于100mL容量瓶中，加100g/L的亚铁氰化钾溶液20mL，加水稀释至刻度，摇匀。用干定量滤纸过滤，用移液管吸取滤液20mL于250mL锥形瓶中，加50mL水，加4滴酚酞指示剂，滴加1滴0.1mol/L的氢氧化钠标准滴定溶液，试液变为红色。实验表明，用亚铁氰化钾沉淀亚铁离子、镍离子和三价铁离子，过滤分离后可以完全消除这些金属离子对测定硼酸的影响，镀液中的稳定剂葡萄糖酸钠络合能力较弱，对亚铁氰化物的沉淀反应没有影响。

2.4 精密度和回收率

取镍-铁合金镀液分析硼酸，一个试样平行测定8次，所得结果列于表1，本法分析结果的相对平均偏差为0.20%，满足滴定分析的一般要求。

表1 本法分析结果的精密度

在实验室配制镍-铁合金镀液，加入已知质量浓度的硼酸，用本法分析，所得结果列于表2，本法的回收率为98.2% ～101.2%。

表2 回收率测试结果

3 结论

测定镍-铁合金镀液中的硼酸，用亚铁氰化钾沉淀分离亚铁离子、镍离子以及三价铁离子，能够消除这些金属离子对测定的影响。

［1］徐红娣，邹群.电镀溶液分析技术［M］.北京:化学工业出版社，2003:243-246.

［2］郭崇武.镍-铁合金镀液中硼酸的分析［J］.电镀与精饰，2010，32(9):39-40.

［3］郭崇武.酸性镀锌溶液中硼酸的分析方法［J］.电镀与精饰，2008，30(7):42-43.

［4］郭崇武.镀钴溶液中硼酸的快速分析［J］.电镀与精饰，2010，32(11):40-41.