郭崇武

（廣州超邦化工有限公司，廣東 廣州 510460）

氰化鍍銅溶液中鋅雜質(zhì)的分析

郭崇武

（廣州超邦化工有限公司，廣東 廣州 510460）

介紹了用三乙醇胺作掩蔽劑取代氰化鉀來(lái)測(cè)定氰化鍍銅溶液中鋅雜質(zhì)的方法。三乙醇胺與Cu+離子生成穩(wěn)定的配合物，在左旋抗壞血酸存在的條件下，Cu+離子不能被氧化成 Cu2+離子。測(cè)定時(shí)加甲醛破壞游離氰化鈉，以鉻黑T作指示劑，在pH =10的條件下用EDTA滴定鋅。實(shí)驗(yàn)表明，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)平均偏差為1.4%。

氰化鍍銅；鋅雜質(zhì)；三乙醇胺，鉻黑T；分析

Author’s address:Guangzhou Ultra Union Chemicals Ltd., Guangzhou 510460, China

在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，鋅合金壓鑄件氰化滾鍍銅溶液經(jīng)常會(huì)受到鋅雜質(zhì)的污染[1-2]，對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控和處理是必要的。可以使用EDTA容量法[3]，以鉻黑T作指示劑，用EDTA滴定鋅。該法使用氰化鉀與甲醛反應(yīng)后生成羥基乙腈，羥基乙腈與Cu+離子生成配合物，避免Cu+離子被空氣氧化成 Cu2+離子。氰化鉀和羥基乙腈都是高毒類物質(zhì)，給實(shí)驗(yàn)室管理和操作帶來(lái)了不安全因素。試驗(yàn)表明，用該法測(cè)定氰化鍍銅溶液中的鋅雜質(zhì)，終點(diǎn)變色不敏銳，分析誤差較大。有資料介紹，測(cè)定銅鋅合金鍍液中的鋅可不加氰化鉀[4]，但在測(cè)定實(shí)際鍍液時(shí)往往觀察不到滴定終點(diǎn)，故此方法不可行。為此，制定新的測(cè)定氰化鍍銅溶液中鋅雜質(zhì)的方法，用三乙醇胺代替氰化鉀，滴定終點(diǎn)變色敏銳，并且消除了安全隱患。

1 分析方法

1.1 方法要點(diǎn)

用甲醛破壞氰化鍍銅溶液中的游離氰化鈉，使其生成羥基乙腈，鋅離子從鋅氰配離子中釋放出來(lái)。用三乙醇胺掩蔽 Cu+離子，以抗壞血酸還原 Cu2+離子，在pH = 10的條件下，以鉻黑T作指示劑，用EDTA滴定鋅。

1.2 試劑

EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.05 mol/L。

鉻黑T指示劑：0.2 g鉻黑T和100 g氯化鈉研磨混合均勻。

三乙醇胺水溶液：400 mL/L。

抗壞血酸：固體。

甲醛溶液：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 37%～40%的甲醛溶液100 mL，加水900 mL。

氨-氯化銨緩沖溶液：pH = 10。

1.3 步驟

吸取氰化鍍銅溶液2 mL于250 mL錐形瓶中，加水40 mL、三乙醇胺溶液10 mL、氨-氯化銨緩沖溶液10 mL、抗壞血酸1 g，搖勻，加鉻黑T指示劑少許，甲醛溶液10 mL，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至試液呈現(xiàn)藍(lán)色為終點(diǎn)。

1.4 計(jì)算

ρ(Zn)= 65.37cV ÷ 2。

式中 65.37為鋅的相對(duì)原子質(zhì)量(g/mol)，c為 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol/L)，V為滴定時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(mL)，2為吸取鍍液的毫升數(shù)。

2 方法探討

2.1 二價(jià)銅對(duì)鉻黑T指示劑的影響

向250 mL錐形瓶中加水50 mL、硫酸銅0.1 g，搖動(dòng)使其溶解，加氨-氯化銨緩沖溶液10 mL、鉻黑T指示劑少許，試液呈現(xiàn)紫紅色，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，試液不能變?yōu)樗{(lán)色。試驗(yàn)表明，Cu2+離子對(duì)鉻黑 T指示劑有封閉作用，因此，以鉻黑T作指示劑測(cè)定鋅時(shí)，試液中不能含有Cu2+離子。

2.2 羥基乙腈的作用

取不含鋅的氰化鍍銅溶液2 mL于250 mL錐形瓶中，加水50 mL、氨-氯化銨緩沖溶液10 mL、抗壞血酸1 g，搖勻，加37%～40%的甲醛0.5 mL，使游離氰化鈉轉(zhuǎn)變?yōu)榱u基乙腈，加鉻黑T指示劑少許，試液呈紫紅色，用EDTA滴定，紫紅色不消失。上述試驗(yàn)表明，該試液中含有 Cu2+離子。由此可見(jiàn)，用文獻(xiàn)[4]中的方法測(cè)定氰化鍍銅溶液中的鋅雜質(zhì)是不可行的。

羥基乙腈對(duì) Cu+離子有很強(qiáng)的配位能力。在分析銅鋅合金鍍液中的鋅時(shí)，按文獻(xiàn)[3]加氰化鉀與甲醛生成羥基乙腈，結(jié)果是羥基乙腈對(duì)Cu+離子起掩蔽作用，使其不能生成 Cu2+離子。否則，Cu2+離子干擾鋅的測(cè)定。

2.3 三乙醇胺掩蔽劑

吸取不含鋅雜質(zhì)的氰化鍍銅溶液2 mL于250 mL錐形瓶中，加水40 mL、氨-氯化銨緩沖溶液10 mL、三乙醇胺溶液10 mL、抗壞血酸1 g，搖勻后加鉻黑T指示劑少許、甲醛溶液 10 mL，試液呈藍(lán)色，反復(fù)搖動(dòng)容量瓶，試液仍為藍(lán)色。上述實(shí)驗(yàn)表明，在亞銅氰配離子溶液中，用三乙醇胺作掩蔽劑和用抗壞血酸作還原劑，試液中不能生成Cu2+離子。

本法實(shí)質(zhì)上是用三乙醇胺代替了文獻(xiàn)[4]中由氰化鉀生成的羥基乙腈掩蔽劑。

2.4 抗壞血酸的作用

在氰化鍍銅溶液中，Cu+離子以亞銅氰配離子形式存在，在分析鋅雜質(zhì)時(shí)加甲醛與游離氰化鈉反應(yīng)生成羥基乙腈，此時(shí)亞銅氰配離子不夠穩(wěn)定，需要加抗壞血酸來(lái)抑制 Cu+離子被氧化成 Cu2+離子的反應(yīng)，抗壞血酸的加入量不能少于1 g。

2.5 甲醛

甲醛不能多加，甲醛過(guò)量時(shí)可能破壞與Cu+離子配位的氰根離子，使Cu+離子的穩(wěn)定性下降，滴定至終點(diǎn)時(shí)試液中可能產(chǎn)生Cu2+離子。

2.6 精密度

從車間取含有鋅雜質(zhì)的氰化鍍銅溶液，按本法分析鋅的質(zhì)量濃度，平行測(cè)定8次，結(jié)果分別為(單位均為 g/L)：1.32，1.34，1.36，1.32，1.29，1.34，1.29，1.31。分析結(jié)果的相對(duì)平均偏差為 1.4%。由于氰化鍍銅溶液中鋅雜質(zhì)的含量較低，用EDTA容量法測(cè)定時(shí)其相對(duì)誤差較大。

3 結(jié)論

用三乙醇胺掩蔽 Cu+離子，能夠較好地測(cè)定氰化鍍銅溶液中鋅雜質(zhì)的濃度。本法不使用氰化鉀，操作安全，并且準(zhǔn)確度高，能夠滿足生產(chǎn)車間監(jiān)控和處理鍍液中鋅雜質(zhì)的要求。

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[1]郭崇武, 李健強(qiáng).鋅合金壓鑄件氰化滾鍍銅工藝維護(hù)(I)(待續(xù))——控制鋅雜質(zhì)的方法[J].電鍍與精飾, 2011, 33 (9): 39-41.

[2]郭崇武, 李健強(qiáng).鋅合金壓鑄件氰化滾鍍銅工藝維護(hù)(II)(續(xù)完)——碳酸鈉質(zhì)量濃度的控制[J].電鍍與精飾, 2011, 33 (10): 38-39.

[3]武漢材料保護(hù)研究所.常用電鍍?nèi)芤旱姆治鯷M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1974: 252-254.

[4]徐紅娣, 鄒群.電鍍?nèi)芤悍治黾夹g(shù)[M].北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2003:290-294.

Analysis of zinc impurity in cyanide copper plating bath

GUO Chong-wu

A method for analysis of zinc impurity in cyanide copper plating bath by using triethanolamine as masking agent instead of potassium cyanide was introduced.Cu+ions react with triethanolamine forming stable complexes, and cannot be oxidized to Cu2+ions in presence of L-ascorbic acid.Free cyanide is destroyed by formaldehyde,and zinc is then titrated with EDTA at pH 10 using eriochrome black T as indicator.The tests showed that the relative average deviation of the method is 1.4%.

cyanide copper plating; zinc impurity;triethanolamine; eriochrome black T; analysis

TQ153.14

A

1004-227X (2013)01-0054-02

2012-05-16

郭崇武（1960-），男，吉林輝南人，學(xué)士，高級(jí)工程師，主要從事電鍍工藝方面的研究工作，在國(guó)內(nèi)外發(fā)表論文100余篇，《電鍍與精飾》雜志編委。

(E-mail)chongwu.guo@ultra-union.com。

溫靖邦]