索春艷 張彥峰 代鳳雙

（洛陽偉信電子科技有限公司，河南 洛陽 471000）

1 前言

酸性鍍銅溶液中存在少量的氯離子，它在電鍍過程中起著至關重要的作用。它能作為催化劑幫助光亮劑鍍出平滑、光亮、致密的銅鍍層，同時還能促進陽極溶解，使鍍液中的銅離子趨向正常。氯離子濃度過低或過高都會影響鍍層的性質(zhì)和亮度。因此，經(jīng)常測定和控制氯離子的濃度對保證鍍層質(zhì)量十分重要。我公司主要從事印制電路行業(yè)，其電鍍?nèi)芤褐新入x子濃度一般控制在20 mg/L ～ 80 mg/L，以鹽酸或氯化銅的形式加入。

目前，在化學分析領域，測定氯離子方法有很多種，如重量法、沉淀滴定法、電位滴定法，硝酸汞滴定法等等。在實際生產(chǎn)中，由于酸性鍍銅溶液中氯離子含量很低，且溶液中有藍色銅離子干擾，因此選擇合適的分析方法是極不容易的。近年來，為了找到測定酸性鍍銅液中氯離子的有效、實用、科學的分析方法，公司化驗室做了大量的試驗，對使用過的幾種分析方法進行了歸納，從實用性角度選擇了一個合適本廠使用的氯離子分析方法。

2 酸性鍍銅液中氯離子的幾種分析方法

2.1 重量分析法—沉淀法

吸取100 ml鍍液，加入10 ml硝酸和1%硝酸銀溶液10 ml，煮沸，并不斷攪拌直至沉淀的氯化銀出現(xiàn)凝結為止，冷卻，用已知恒重的4號玻璃坩堝過濾，洗滌數(shù)次，在120 ℃烘箱中干燥2小時，稱至恒重。

該方法的原理是通過將被測組分以微溶化合物的形式沉淀出來，再將沉淀過濾、洗滌、烘干或灼燒，最后稱重，然后根據(jù)生成物即氯化銀的質(zhì)量來確定被測組分，氯離子的含量。該法操作耗時較長，試驗過程中要不斷攪拌確保氯化銀深沉完全。當氯離子含量較低時，沉淀的顆粒度小，在過濾轉(zhuǎn)移過程中容易造成缺失，從而使試驗結果的平行性較差。

2.2 沉淀滴定法

吸取一定量的鍍液，用硝酸或氨水調(diào)節(jié)pH值在6.5～10左右，再加入適量鉻酸鉀指示劑，用0.025 mol/L硝酸銀標液滴定成磚紅色沉淀出現(xiàn)。

使用沉淀滴定法，以鉻酸鉀為指示劑，在中性或弱堿性條件下，用硝酸銀標準溶液進行滴定。其操作局限性是：由于酸性鍍銅液中有大量藍色銅離子存在。對滴定終點顏色判定有干擾，較難用肉眼準確判斷滴定終點。同時由于氯化銀的溶解損失，對氯離子含量較低的溶液用此法測定會有較大的分析誤差，測量精密度較差。

2.3 電位滴定法

吸取一定量的鍍液，在溶液中插入氯離子選擇電極和飽和甘汞電極為參比電極，用電位計來測量電極間的電位差，根據(jù)電池電動勢與濃度的線性關系求出待測離子的濃度。

使用電位滴定法，在實際試驗中，有時被測樣品不只有一個突躍，或者突躍點不明顯，因此，確定電位突躍點是關鍵。

2.4 硝酸汞滴定法

吸取一定量的鍍液，加入適量的硝酸和適當濃度的硝酸銀使溶液出現(xiàn)混濁，用0.01 mol/l硝酸汞標準溶液滴定至澄清為終點。

從實用性角度來看，由于硝酸汞屬于劇毒化學物品，保管與使用不當，會揮發(fā)出有毒的汞蒸氣，危險性大，不利于試驗人員的身體健康。

2.5 分光光度法

以硝酸銀為沉淀劑，乙二醇為增溶劑，利用比爾定律的原理，在一定的吸收波長下，用分光光度計測得氯化銀的吸光度，由此計算出待測溶液中氯離子的濃度。

經(jīng)試驗，我廠電鍍?nèi)芤褐新入x子選擇該法進行測定，結果精密度高、準確度高，測定效果明顯優(yōu)于其他方法。本文通過大量試驗對測定方法進行了完善，并研究了該法吸收波長、酸度、時間、溫度、硝酸銀添加量、乙二醇添加量對測定結果的影響，建立了一個完整的試驗流程。

3 分光光度法

3.1 主要儀器和試劑

752型紫外可見光分光光度計；25 mL具塞比色管；1 cm比色皿等。

硝酸（規(guī)格65%～68%）；乙二醇；0.1 mol/L硝酸銀；硫酸銅標準溶液6種：硫酸180 g/l，硫酸銅80 g/L，氯離子濃度分別為0、20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L、100 mg/L。以上所用試劑均為分析純，配制試劑均使用蒸餾水。

3.2 標準曲線的繪制方法

（1）在2支25 ml比色管中各取5 ml氯離子濃度為0的硫酸銅標液，分別加入2.5 ml硝酸及10 ml乙二醇。（2）將其中一支比色管加蒸餾水定容至25 ml，搖勻，用此溶液為參比溶液。（3）在另一支比色管中加入0.1 mol/L硝酸銀溶液1.5 ml，用蒸餾水定容至25 ml，搖勻。（4）將以上兩支比色管靜置1 h后，在分光光度計上用1 cm比色皿，于440 nm波長處，以其中一支未加硝酸銀的溶液為參比溶液，測定另一支比色管中溶液的吸光度值A1。（5）分別取氯離子濃度為20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L、100 mg/L的硫酸銅標準溶液各兩支重復（1）至（4）步驟，測得吸光度值A2、A3、A4、A5、A6。

3.3 試驗結果

以測定的吸光度值減空白吸光度之差為橫坐標，每支比色管內(nèi)所加入氯離子的質(zhì)量數(shù)為縱坐標，作出氯離子的標準曲線。該曲線線性方程為：Y=0.8029x-0.008，線性相關系數(shù)為R=0.998，表明光度法測定該物質(zhì)的靈敏度高，可用作測定氯離子的標準曲線。

3.4 氯離子分析方法

取等量（5 ml）樣品兩份分別于兩支25 ml比色管中，各加入硝酸2.5 ml和乙二醇10 ml。對其中一支比色管用蒸餾水定容搖勻，此溶液作為參比溶液，另一支比色管中加入0.1 mol/l硝酸銀溶液1.5 ml，以蒸餾水定容搖勻，靜置1 h后，在分光光度計上用1 cm比色皿，于440 nm波長處，以不加硝酸銀試樣為參比，測定另一溶液吸光度值。以測出的吸光度在標準工作曲線上查出氯離子的質(zhì)量（y=0.8292x－0.008），再按照所取樣品的體積計算出氯離子的質(zhì)量濃度。

3.5 測試條件

3.5.1 吸收波長的選擇

波長的選擇原則是“吸收最大，干擾最小”。而懸濁液遮擋光路是不分波長的，所以波長選擇不是選取氯化銀的最大吸收波長，而應選擇試樣對其它雜質(zhì)離子不吸收的波長。取不含氯離子的硫酸銅標準溶液，加入硝酸和乙二醇，用水作參比，以波長為橫坐標（nm），吸光度為縱坐標，做出吸光度與波長的關系曲線。試驗結果表明：在波長為420 nm ～ 500 nm之間，試樣對其它雜質(zhì)離子不吸收，此區(qū)間可作為氯離子的測試波長。本次試驗選用440 nm作為測試波長。

3.5.2 顯色時間的確定

以時間（min）為橫坐標，吸光度為縱坐標做出時間與吸光度的關系曲線。試驗結果表明：檢測時間在60 min以后，吸光度趨于穩(wěn)定，最穩(wěn)定的時間段為10 min ～ 20 min。

3.5.3 吸光度的范圍

為保證測試結果的準確度，吸光度讀數(shù)最好控制在0.1～0.8之間。因此，通過配制一定濃度的標準溶液及選擇合適的比色皿來保證測試結果的準確度。本試驗選擇1 cm的比色皿，標準溶液濃度分別為0、20 mg/L、40 mg/L、60 mg/L、80 mg/L、100 mg/L。

3.5.4 溫度

在20 ℃ ～ 30 ℃內(nèi)，化合物的吸光度最大且穩(wěn)定。

3.5.5 酸度

溶液中可能會有碳酸根和氫氧根，加入硝酸銀后生成碳酸銀和氫氧化銀都是白色沉淀，會對氯離子的檢驗造成干擾。所以加入硝酸去除以上兩種離子，而又不引進新雜質(zhì)。試驗結果表明：硝酸含量在1 ml ～ 3 ml之間時，吸光度基本不發(fā)生變化。本試驗選擇加入硝酸2.5 ml。

3.5.6 硝酸銀的用量

硝酸銀作為沉淀劑，與氯離子反應生成白色氯化銀沉淀。試驗結果表明：加入硝酸銀在1 ml ～ 2ml之間時，吸光度基本不發(fā)生變化。本試驗選擇加入硝酸銀1.5 ml。

3.5.7 乙二醇的用量

乙二醇作為增溶劑，能使氯化銀形成均勻的白色懸濁液。試驗結果表明：加入硝酸銀在1 ml ～ 2 ml之間時，吸光度基本不發(fā)生變化。本試驗選擇加入硝酸銀1.5 ml。

4 測試結果的準確度與精密度

通過平行試驗和加標回收試驗來驗證試驗的精密度與準確度。試驗結果表明：該試驗的相對標準偏差為1.2%，加標回收率為97.5%～104.8%，平均回收率為102%，表明試驗的精密度與準確度較高，符合測定要求。

5 結論

電鍍?nèi)芤褐新入x子有多種測定方法，本廠酸性鍍銅液中氯離子經(jīng)試驗選擇采用分光光度法進行測定，測定結果靈敏度高，準確度好，相較于其他測定方法，更容易掌握和操作，試驗結果更準確。

該法選擇吸收波長在420 nm ～ 500 nm之間，符合朗伯-比爾定律，線性回歸方程為：y=0.8029x-0.008，標準曲線的線性相關系數(shù)r=0.9979，相對標準偏差1.2%，加標回收率為98%～105%。

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