镍电解溶液中过氧化氢的测定

汪立燿，刘晓丽

（甘肃省金昌市金川集团股份有限公司检测中心，甘肃 金昌 731700）

在湿法冶炼中，采用工业双氧水是为了除去镍电解溶液中的砷，当混合阳极液中砷含量大于0.50g/L时，向溶液中加入含量约25%的过氧化氢，将三价砷氧化为五价砷，在除铁工艺中，使三价铁和五价砷生成砷酸铁沉淀除砷。工业双氧水的加入量直接影响除砷的效果和电镍的产品质量。如果工业双氧水加入量太多，电镍的物理外观不合格，加入量较少则砷含量超标，导致电镍品级率下降。为保证电镍产品质量，为镍厂除砷试验提供可靠准确的数据，需建立镍电解溶液中过氧化氢的分析方法。

1 实验部分

1.1 试剂

（1）硫酸（ρ1.84g/mL）。

（2）硫酸（1+3）。

（3）硫酸（1+5）。

（4）硫酸锰（100g/L）。

（5）镍（70g/L）：称取硫酸镍95g于500mL烧杯中，加水溶解，移入500mL容量瓶中，以水定容。

（6）铜标准溶液（1.0000g/L）。

（7）钴标准溶液（1.000g/L）。

（8）铁标准溶液（1.000g/L）。

（9）草酸钠标准溶液（0.050 mol/L）：称取6.700g的草酸钠(在105-110℃烘干至恒量，保存于干燥器中，冷却至室温)，置于400mL烧杯中，加入200mL水，小心加入25mL硫酸(1)，加热溶解，冷却后移入1000mL容量瓶中，以水定容。

（10）高锰酸钾贮存溶液：称取32g高锰酸钾于1000mL烧杯中，加入500mL水，盖上表皿，加热煮沸l0min，并于电热板上保持2h，取下后放置5～6天，将溶液过滤于1000mL棕色容量瓶中，用煮沸冷却的水定容。

（11）高锰酸钾标准滴定溶液。

①配制：量取100mL高锰酸钾贮存溶液(10)，置于1000mL容量瓶中，用煮沸并冷却至室温的水定容，高锰酸钾标准滴定溶液的浓度约为0.02 mol/L。

②标定：移取10.00mL草酸钠标准溶液(9)四份分别置于四个500mL三角烧杯中，加入l0mL硫酸(2)，用水稀释至100mL，加热至70～80℃，用高锰酸钾标准滴定溶液①滴定至溶液出现粉红色，lmin内不褪色为终点。平行标定四份所消耗高锰酸钾标准滴定溶液体积的极差应不大于0.l0mL，取其平均值。

按式（1）计算高锰酸钾标准滴定溶液的浓度：

式中：C（KMnO4）——高锰酸钾标准滴定溶液之物质的量浓度，mol/L。

C（C2O42-）——草酸钠标准溶液之物质的量浓度，mol/L。

V0——移取草酸钠标准溶液的体积，mL。

V1——消耗高锰酸钾标准滴定溶液体积的平均值，mL。

1.2 试验方法

移取一定量的镍电解液于500mL三角烧杯中，加入20mL硫酸（3），加入5滴硫酸锰（4），加水控制溶液的体积约为50mL，用高锰酸钾标准溶液滴定至溶液颜色由无色变为粉红色，lmin内不褪色为终点。

2 结果及讨论

2.1 酸度的影响

高锰酸钾与过氧化氢的反应可在硫酸介质中进行，该反应在常温下即可顺利进行。为了保证反应顺利进行，需控制滴定的酸度。选取两个浓度不同镍电解溶液，加入不同体积的硫酸（3），加入5滴硫酸锰（4），加水控制溶液的体积约为50mL，用高锰酸钾标准溶液滴定至溶液颜色由无色变为粉红色，lmin内不褪色为终点。

由表1可以看出，酸度越大反应速度越快，综合考虑分析结果和分析速度，选择硫酸的加入量为20mL。

表1 酸度的影响

2.2 催化剂用量选择

高锰酸钾与过氧化氢的反应可在硫酸介质中进行，此反应在常温下反应速度较慢，为加速反应的进行，需加入催化剂硫酸锰。选取两个含量不同镍电解溶液于500mL三角烧杯中，加入20mL硫酸（3），加入不同量硫酸锰（4），加水控制溶液的体积约为50mL，用高锰酸钾标准溶液滴定至溶液颜色由无色变为粉红色，lmin内不褪色为终点，未加入硫酸锰时，滴定一个样品需10min，硫酸锰的用量在3~10滴时，滴定一个样品只需3min，加入硫酸锰能够加快分析速度，且对样品的测定结果无影响，选择硫酸锰加入量为5滴。

2.3 共存元素干扰试验

在镍电解溶液中，含有大量的镍、钠离子和氯离子，以及少量的铜、铁、钴、铅、锑、砷等元素，各元素含量约为镍70g/L，钠离子40g/L，氯离子70g/L，铜、铁、钴1g/L，砷、锑、铅0.05g/L，为保证分析结果准确性，对溶液中各元素进行了单干扰试验。选取两个含量不同镍电解溶液于500mL三角烧杯中，按照试验方案进行试验。待测样品中铜、铁、钴的含量小于10mg、氯离子小于900mg、钠离子量小于500mg、砷、锑、铅小于1mg、镍量小于840mg时，对过氧化氢的测定无影响。但随着镍量的增加，镍离子的绿色和高锰酸钾标准溶液的紫色混合，终点颜色为灰色，不易判断，当样品的终点滴定至粉色时，结果偏高，该方法只适合过氧化氢的含量大于0.50 g/L，镍量小于800mg样品的分析。

3 试样分析

3.1 精密度试验

选取不同含量的镍电解溶液，对样品中的过氧化氢测定11次，数据见表2。

表2 精密度试验

7 27.02 7.48 76.35 1.10 0.55 8 27.02 7.48 76.25 1.08 0.54 9 26.87 7.48 76.25 1.10 0.54 10 26.87 7.46 76.35 1.06 0.55 11 26.87 7.46 76.35 1.06 0.54平均值 26.94 7.47 76.30 1.07 0.55 s 0.067 0.013 0.11 0.016 0.0075 RSD% 0.25 0.17 0.14 1.50 1.36

由表2可以看出，样品的RSD在0.15%~1.50%之间，满足分析要求。

3.2 准确度试验

对于双氧水的测定，无法采用加标回收试验来验证方法的准确性，因此，本方法采用对同一样品取样量不同来验证方法的准确度，数据见表3。

表3 不同分取量的影响

由表3的数据可以看出，不同的取样量，样品的结果一致，该方法准确可靠。

4 结论

试验可见，氧化还原滴定法测定电镍溶液中的过氧化氢，溶液中的镍、铜、铁、钴、钠、锑、砷、铅、氯离子等元素不干扰待测元素过氧化氢，方法的精密度和准确度满足分析要求，方法操作简便、快速，能够满足生产车间的需求。