焦磷酸盐镀铜溶液中柠檬酸铵含量的测定

欧阳飞， 徐 元， 徐小平， 皇甫琴，张湘丁， 杨 园, 刘建东

(1.中国南方航空工业(集团)有限公司，湖南 株洲 412002； 2.右江民族医学院，广西 百色 533000)



焦磷酸盐镀铜溶液中柠檬酸铵含量的测定

欧阳飞1， 徐 元2， 徐小平1， 皇甫琴1，张湘丁1， 杨 园1, 刘建东1

(1.中国南方航空工业(集团)有限公司，湖南 株洲 412002； 2.右江民族医学院，广西 百色 533000)

测定焦磷酸盐镀铜溶液中柠檬酸铵含量时，剩余高锰酸钾直接用硫酸亚铁铵进行滴定。进行了共存元素的影响、酸度选择等条件试验。试验结果表明：方法的相对标准偏差均小0.80%(n=6)，加标回收率为99.87%～100.11%。此分析方法的精密度好、准确度高。

焦磷酸盐镀铜； 柠檬酸铵； 硫酸亚铁铵

引 言[1]

焦磷酸盐镀铜溶液具有成分简单、镀液稳定、均镀能力强从而易获得较厚镀层、溶液易维护和环保等优点。柠檬酸铵是辅助配合剂，它与铜离子生成配合物，能提高镀液均镀能力，改善阳极溶解能力，增大允许阳极电流密度，增强镀液缓冲能力和提高镀层光亮程度。柠檬酸铵质量浓度低于10g/L时，配合效果不好。但其含量过高，又会产生雾状镀层。所以焦磷酸盐镀铜溶液中柠檬酸铵质量浓度一般控制在20～25g/L。以前测定焦磷酸盐镀铜溶液中的柠檬酸铵含量时，先用高锰酸钾氧化柠檬酸铵，剩余高锰酸钾再用碘量法测定。使用碘量法时，大量铜有干扰，必须用铝片先把铜置换出来，过滤，然后调节pH至2～3。分析步骤繁琐，分析时间长。本方法把剩余高锰酸钾改为直接用硫酸亚铁铵滴定，可以减少分析步骤、缩短分析时间、滴定快速准确，完全能满足生产分析要求。

1 分析原理

在酸性条件下，用一定量的高锰酸钾氧化柠檬酸铵，过量的高锰酸钾用硫酸亚铁铵标准滴定溶液进行滴定[2]。

2 实验部分

2.1 试 剂[3]

磷酸溶液(1+1)，硫酸溶液(1+1)，硫酸锰固体，0.1% N-邻苯氨基苯甲酸，0.1mol/L高锰酸钾标准溶液，0.1mol/L硫酸亚铁铵标准滴定溶液，1.00 mg/mL柠檬酸铵标准溶液。

2.2 实验方法[2]

吸取试液5.00mL于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。再吸取10.00mL于300mL锥形瓶中，加15mL硫酸(1+1)、1g硫酸锰加热至70℃。在不断摇动下，用移液管缓慢加25.00mL 0.1mol/L高锰酸钾标准溶液,放置10～15min，加10mL磷酸(1+1)，用冷水冷却至室温。用0.1mol/L硫酸亚铁铵标准滴定溶液滴定至紫红色变淡，再加2滴0.1%N-邻苯氨基苯甲酸，继续滴定至溶液无色为终点。

2.3 计 算

式中：c1为高锰酸钾标准溶液的浓度,mol/L；V1为加入高锰酸钾标准溶液的体积,mL；c2为硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度,mol/L；V2为硫酸亚铁铵标准滴定溶液的体积,mL；V0为滴定时试液的体积,mL；20.25为柠檬酸铵的摩尔质量。

3 实验结果与讨论

3.1 共存元素的影响

用硫酸亚铁铵滴定剩余高锰酸钾，溶液中铜离子和焦磷酸根对测定没干扰。

3.2 酸度选择

高锰酸钾氧化柠檬酸及硫酸亚铁铵要在强酸条件下进行，实验证明加入10～20mL硫酸(1+1)可使氧化反应定量进行，加入10mL磷酸(1+1)可以降低铁离子电位，从而使滴定终点更为敏锐，结果更准确。

3.3 高锰酸钾氧化柠檬酸铵的条件

高锰酸钾氧化柠檬酸铵需加入硫酸锰做催化剂，θ为70～80℃氧化反应才能定量进行。

3.4 精密度

取两份焦磷酸盐镀铜溶液A和B按实验方法进行6次柠檬酸铵的测定，试验结果见表1。试验结果表明，测定结果的相对标准偏差均小于0.80%(n=6)，说明本方法的精密度好。

表1 柠檬酸铵质量浓度精密度试验(g/L)

样品123456平均值标准偏差sRSD(%)A22．0522．3622．0922．1722．4222．2022．220．150．68B23．3923．5023．6323．4523．5123．3223．470．110．47

3.6 加标回收率

在含22.22g/L柠檬酸铵的焦磷酸盐镀铜溶液A中,分别加入不同量的柠檬酸铵标准溶液(1.00mg/mL)，按实验方法进行测定，做加标回收率试验，试验结果见表2。

表2 加标回收率试验

m加入(柠檬酸铵)/gρ实测(柠檬酸铵)/(g·L)η回收/%1．0023．2199．963．0025．23100．045．0027．25100．118．0030．1899．87

实验结果表明：测定结果的加标回收率为99.87%～100.11%，说明本方法的准确度高。

4 结 论

测定焦磷酸盐镀铜溶液中的柠檬酸铵含量，先用高锰酸钾氧化柠檬酸铵，剩余高锰酸钾用硫酸亚铁铵直接滴定。相比碘量法而言，此方法快速准确，能够满足生产测定要求。

[1] 徐红娣.电镀溶液分析技术[M].北京：化学工业出版社，2003：86-88.

[2] 冶金工业部有色金属研究院.有色金属合金分析[M].北京：冶金工业出版社，1981：17-18.

[3] GJB 1886-94，标准溶液的制备及标定[S].

Determination of Ammonium Citrate Content in Pyrophosphate Electroplating Copper solution

OUYANG Fei1, XU Yuan2, XU Xiaoping1, HUANG Fuqin1,ZHANG Xiangding1, YANG Yuan1, LIU Jiandong1

(1.China National South Aviation Industry Co. Ltd.,Zhuzhou 412002,China; 2.Youjiang Medical College for Nationalities,Baise 533000,China)

Ammonium ferrous sulfate is used to titrate the remaining potassium permanganate when determinating ammonium citrate content in the pyrophosphate electroplating copper solution.The influence of coexisting elements as well as acidity were studied.The tests indicate that all the values of RSD'S (n=6) are less than 0.80% and values of standard addition recovery are in the range of 99.87% to 100.11%.This method has good precision and accuracy.

pyrophosphate electroplating copper; ammonium citrate; ammonium ferrous sulfate

2016-06-19

10.3969/j.issn.1001-3849.2016.12.009

TG115.31

B