1 前言
电镀的原理是以金属为阳极,镀件为阴极,通以直流电后在阴极(镀件)上沉积上一层均匀、致密的镀层。而阳极在通电过程中极易钝化,为了保证阳极的正常溶解,需要在镀液中加入一定量的阳极活化剂。
在镀液中加入氯离子不仅能去阳极极化并改善阳极溶解防止其钝化,还能作为导电盐而增加电导。因此氯离子的浓度将直接影响镀液的性能。
硼酸在镀液中主要用作缓冲剂,使其 pH 值维持在一定的范围内。以镀镍液为例:当镀镍液的 pH 值过低,将使阴极电流效率下降;而 pH 值过高时,会使镀层脆性增加,同时Ni(OH)2 胶体在电极表面的吸附,还会造成氢气泡的滞留,使镀层孔隙率增加。正因硼酸有上述作用,所以生产中必须严格控制硼酸含量。
本文采用电位滴定的方式,配合自动进样器,操作省时省力,结果更加准确可靠。
2 仪器与设备
2.1 仪器
GT50电位滴定仪,GT50 自动进样器, 银复合电极,pH 复合电极,甘油混合液
2.2 试剂
硝酸银溶液(0.0509mol/L),pH=10 的缓冲溶液,氢氧化钠溶液(0.1mol/L)
3 实验方法
3.1 实验步骤
(1) 氯离子
精确量取试样 1.0mL 于滴定杯中,加入 50mL 水。平行处理三次以上,并将相应滴定杯放置在自动进样器上,设置方法,用硝酸银溶液滴定,记录用量。同时做空白实验。
(2) 硼酸
精确量取试样 1.0mL 于滴定杯中,先加入 40mL 水,再加入 25mL 甘油混合液,平行处理三次以上,并将相应滴定杯放置在自动进样器上,设置方法,。用氢氧化钠溶液滴定,记录用量。同时做空白实验。
3.2 参数设置
(1) 氯离子
滴定模式: 动态滴定 | 搅拌速度: 6 |
电极平衡时间: 4s | 预搅拌时间: 10s |
电极平衡电位: 1mv | 滴定速度: 标准 |
最小添加体积: 0.02mL | 预滴定添加体积: 0.5mL |
结束体积: 10mL | 预滴定搅拌时间: 6s |
电位突跃量: 400 | 预控 mv 值: 无 |
(2) 硼酸
滴定模式: 终点滴定 | 搅拌速度: 6 |
电极平衡时间: 5s | 预搅拌时间: 8s |
电极平衡电位: 1mv | 快滴体积: 0.3mL |
终点值(pH): 8.4 | 慢滴体积: 0.02mL |
终点预控范围(pH): 8.1 | 预滴定添加体积: 4.5mL |
延时: 10s | 预滴定搅拌时间: 6s |
相关系数: 61.8 | 结束体积: 10mL |
4 结果与讨论
4.1 结果
(1) 氯离子
空白体积:0.02mL
编 号 | 滴定样品体积 (mL) | 取样量 (mL) | 氯含量 (g/L) | 平 均 值 (g/L) |
1 | 2.351 | 1.0 | 4.21 | 4.29 |
2 | 2.420 | 4.33 |
3 | 2.420 | 4.33 |
4 | 2.400 | 4.29 |
(2) 硼酸含量
空白体积:0.11mL
1#镀液
编 号 | 滴定样品体积 (mL) | 取样量 (mL) | 硼酸含量(g/ L) | 平 均 值 (g/L) |
1 | 5.522 | 1.0 | 34.25 | 34.75 |
2 | 5.580 | 34.62 |
3 | 5.701 | 35.38 |
2#镀液
编 号 | 滴定样品体积 (mL) | 取样量 (mL) | 硼酸含量 (g/L) | 平 均 值 (g/L) |
1 | 5.503 | 1.0 | 34.13 | 34.12 |
2 | 5.450 | 34.79 |
3 | 5.440 | 33.73 |
4.2图谱
硼酸含量
4.3结论
测定硼酸时可做预实验(即通过酚酞指示剂判定溶液终点 pH)。参考溶液颜色变化选择 pH=8.4 作为仪器“终点滴定”模式的终点值。选择合适的参数用自动进样器可以让单个样品在 4min 左右完成滴定和清洗的步骤。测定氯离子时,选择合适的参数用自动进样器可以让单个样品在 2min 左右完成滴定和清洗的步骤。
用此方法测定这两种成分操作简单,重复性良好。
注意事项
1、自动进样器采用喷淋清洗,喷淋时间设置 6s 即可。
2、试剂的添加可使用滴定模块自动完成。