EDTA容量法直接测定酸铜镀液中的锌杂质

董荟文， 郭崇武

（1.肇庆市华良金属精饰制品有限公司，广东 肇庆 526105；2.广州超邦化工有限公司，广东 广州 510460）

EDTA容量法直接测定酸铜镀液中的锌杂质

董荟文1， 郭崇武2

（1.肇庆市华良金属精饰制品有限公司，广东 肇庆 526105；2.广州超邦化工有限公司，广东 广州 510460）

制定了酸铜镀液中锌杂质的直接测定方法。用氢氧化钠沉淀并分离酸铜镀液中的铜离子及铁和镍杂质，在pH＝10的条件下，加氟化铵掩蔽铝，以Cu-PAN作指示剂，用EDTA标准溶液滴定锌。试验表明：本法的相对平均偏差为0.4%，回收率为99.3%。本法简单、准确，优于其他方法。

酸铜镀液；锌杂质；沉淀分离；EDTA容量法

0 前言

酸铜镀槽在镀锌合金压铸件时，掉落到镀槽中的镀件被腐蚀，导致镀液中产生较多的锌杂质，其质量浓度往往能够达到5g/L以上。这使得镀液的黏度增大，导电性下降。因此，对酸铜镀液中的锌杂质进行分析和控制是必要的。过去测定酸铜镀液中的锌杂质用的是差减法［1］，即先用碘量法测定硫酸铜的量，再用EDTA容量法测定铜和锌的总量，最后用差减法得到锌的量。在该方法中测定和计算略显繁琐。有些电镀厂在监控酸铜镀液中的锌杂质时，需求助添加剂供应商，采用原子吸收分光光度法进行测定，耗时较长。为此，向大家介绍一种直接测定酸铜镀液中锌杂质的方法。

1 分析方法

1.1 方法要点

在碱性条件下，酸铜镀液中的Cu2＋，Fe2＋和Ni2＋与OH—反应生成氢氧化物沉淀，Zn2＋和Al3＋与OH—反应分别生成锌酸钠和铝酸钠。过滤分离沉淀物，然后测定滤液中锌的质量浓度。在pH＝10的条件下，用氟化铵掩蔽Al3＋，以Cu-PAN作指示剂，用EDTA标准溶液滴定锌。

1.2 试剂

0.05mol/L的EDTA标准溶液。

100g/L的氢氧化钠溶液。

氟化铵（固体）。

pH＝10的氨－氯化铵缓冲溶液：溶解54g氯化铵于水中，加入相对密度为0.89的浓氨水350 mL，加水稀释至1L。

Cu-PAN指示剂：取0.05mol/L的五水合硫酸铜溶液50mL，加入醋酸钠调节pH值至5～6，加PAN指示剂数滴，用0.05mol/L的EDTA标准溶液滴定至蓝紫色变为绿色，即为终点。该溶液含Cu-EDTA约0.025mol/L。

PAN指示剂：溶解0.2g PAN指示剂于100 mL乙醇中。

1.3 测试

吸取酸铜镀液10mL于100mL容量瓶中，加水60mL，氢氧化钠溶液20mL，之后加水稀释至刻度，摇匀。用滤纸过滤试液。用移液管吸取滤液20 mL于250mL锥形瓶中，加水50mL，氟化铵1g，氨－氯化铵缓冲溶液10mL，Cu-PAN指示剂2～3 mL，再加PAN指示剂数滴，用EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为黄绿色，即为终点。

1.4 计算

锌杂质的质量浓度：

式中：ρ为锌的质量浓度，g/L；c为EDTA标准溶液的浓度，mol/L；V 为消耗的EDTA标准溶液的体积，mL。

2 方法探讨

2.1 沉淀分离

在含有铜和锌的溶液体系中，一般可用硫脲和抗坏血酸掩蔽铜［2］，在pH＝5.4的条件下，以二甲酚橙作指示剂，用EDTA滴定锌。酸铜镀液中含有的少量Ni2＋与二甲酚橙指示剂生成红色配离子。试验表明：用EDTA滴定时，EDTA不能夺取该红色配合物中的Ni2＋，指示剂不能重新变回亮黄色，无法判定滴定终点。在弱酸性条件下，以PAN作指示剂，用EDTA滴定锌。试验表明：指示剂变色缓慢，不能正确指示滴定终点。在弱碱性条件下，以PAN作指示剂，用EDTA滴定酸铜镀液中的锌，除氰化钠外，目前还没有找到有效的铜掩蔽剂。因此，需要采用沉淀分离技术，将铜及其他金属离子分离后才可测定锌。

酸铜镀液中含有Cu2＋，以及铁、镍、锌、铝等金属杂质，不含配位剂。向镀液中加入氢氧化钠后，Cu2＋，Fe2＋和 Ni2＋生成氢氧化物沉淀，而 Zn2＋和Al3＋则分别生成锌酸钠和铝酸钠留在试液中。过滤分离铜、铁、镍等组分，定量吸取滤液，用氟化铵掩蔽铝，以EDTA直接测定锌。该过程简单，便于操作。为此，本法采用这项沉淀分离和EDTA滴定的组合技术。

2.2 指示剂的选择

用氢氧化钠将酸铜镀液沉淀分离后，用EDTA滴定滤液中的锌。试验表明：以铬黑T作指示剂，指示剂不能从红色转变为蓝色，无法判定滴定终点［3］。这可能是因为酸铜光亮剂中含有某些具有一定配位能力的中间体，该中间体与铜生成配离子，使微量的铜进入滤液中，铬黑T与这些Cu2＋生成配合物后使指示剂封闭，不能从红色变回蓝色。

试验表明：以PAN作指示剂滴定上述滤液中的锌，指示剂变色缓慢，终点判断比较困难［4］。

鉴于此，本法选用 Cu-PAN 作指 示剂，以EDTA滴定锌，锌完全被滴定后，EDTA夺取Cu－PAN配合物中的Cu2＋，终点变色敏锐。

2.3 精密度和回收率

用分析纯的试剂配制酸铜镀液，五水合硫酸铜200g/L，硫酸60g/L，开缸剂10mL/L，主光剂和辅光剂均为0.6mL/L。将七水合硫酸锌在110℃下烘干1h后，向镀液中加入30g/L，锌的质量浓度为6.82g/L。采用本法平行测定6次，得到锌的质量浓度的平均值为6.77g/L，相对平均偏差为0.4%，回收率为99.3%。

3 结语

目前一般采用EDTA容量法测定酸铜镀液中的硫酸铜，由于锌杂质的干扰，测定结果明显偏高，给镀液维护造成误导。应当用碘量法测定酸铜镀液中的硫酸铜，同时对锌杂质也应进行分析和控制，使镀液保持良好的状态。用沉淀分离和EDTA容量法测定酸铜镀液中的锌杂质，方法简单、准确，能够满足监控酸铜镀液的要求。

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［1］郭崇武.酸性镀铜溶液中锌杂质的分析方法［J］.电镀与精饰，2012，34（4）：37-38.

［2］戴永盛.电镀化学分析手册［M］.北京：化学工业出版社，2013：451-452.

［3］武汉材料保护研究所.常用电镀溶液的分析［M］.北京：机械工业出版社，1974：45-46.

［4］徐红娣，邹群.电镀溶液分析技术［M］.北京：化学工业出版社，2003：50-51.

Direct Determination of Zinc Ⅰmpurity in Acid Copper Plating Bath with EDTA Volumetry

DONG Hui-wen1， GUO Chong-wu2
（1.Zhaoqing City Hualiang Metallic Finishing Products Co.，Ltd.，Zhaoqing 526105，China；2.Guangzhou Ultra Union Chemicals Ltd.，Guangzhou 510460，China）

A method for direct determination of zinc impurity in acid copper plating bath was established.The copper ions as well as iron and nickel impurities in acid copper plating bath were precipitated and separated with sodium hydroxide，and under the condition of pH ＝ 10，aluminum impurities were sheltered by adding ammonium fluoride，and zinc impurities were titrated by means of EDTA volumetry with Cu-PAN as indicator.The experiments show that the relative average deviation of this method is 0.4%，and the recovery rate is 99.3%.This method is simple，accurate，superior to other methods.

acid copper plating bath；zinc impurity；precipitation seperation；EDTA volumetry

TG 115.3＋13

A

1000-4742（2014）03-0038-02

2014-01-20