络合滴定法测定中性镀镍溶液中柠檬酸钠含量

络合滴定法测定中性镀镍溶液中柠檬酸钠含量

作者：甘振杰

来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第04期

摘 要：通过加入过量三价铁离子，与中性镀镍溶液中的柠檬酸钠形成1：1的配合物，通过滴定溶液中的镍离子以及回滴过量的三价铁离子测定样品中柠檬酸钠。该方法在pH5～6、二水合柠檬酸钠含量在50～200g/L的范围内有良好的线性关系；该方法不受氯离子和有机添加剂影响。

关键词：络合滴定；中性镀镍液；柠檬酸钠

电镍层具有良好的防腐性和装饰性，电镀镍工艺是目前被广泛应用于电子、五金、汽配、家电等行业的零部件加工。与其他镀镍工艺相比，中性柠檬酸镀镍液对金属基材腐蚀小，特别适用于锌压铸件和锌基合金的电镀。

目前，中性镀镍溶液中柠檬酸钠含量的分析方法主要有：高锰酸钾氧化法、EDTA滴定法、磺基水杨酸铁褪色光度法、柠檬酸铁紫外分光光度法、光化学—分光光度法等[1-3]。其中高锰酸钾氧化法和EDTA滴定法均属于滴定分析方法，冯开文[4]认为高锰酸钾法比较准确，但不适用于有机添加剂存在的情况，EDTA滴定法在终点敏锐度稍差、氯离子浓度过大时终点模糊。

本文建立了一种通过络合滴定测定中性镀镍溶液中柠檬酸钠含量的方法，并与高锰酸钾氧化法进行了对比。结果表明，该方法在柠檬酸钠含量50g/L～200g/L的范围能得到比较理想的测试结果，且氯离子和糖精钠均不影响该方法的准确性。 1 实验部分 1.1 实验原理

此时溶液中镍离子、三价铁离子物质的量之和与EDTA、柠檬酸钠物质的量之和相等。因此得以下关系：

M柠檬酸钠=（M镍离子+M三价铁离子）-MEDTA 1.2 试剂配制

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①EDTA标准滴定液（0.05mol/L）；②三氯化铁溶液（0.25mol/L）；③氨性缓冲溶液（pH =10）；④醋酸—醋酸钠缓冲溶液（pH =5.5）；⑤紫脲酸铵指示剂；⑥水杨酸钠指示剂。

1.3 实验方法 1.3.1 镍含量测定

按照《电镀溶液分析技术》[1]中性柠檬酸镀镍的镍含量测试方法。 1.3.2 三氯化铁溶液标定

准确移取5.0 mL的三氯化铁溶液（约0.25 mol/L）于250mL锥形瓶中，加入pH=5.5的缓冲溶液25mL，以水杨酸钠为指示剂，用0.05 mol/L 的EDTA标准滴定液滴定，溶液由深红色转为亮黄色为终点，记录消耗体积VFe 。 1.3.3 柠檬酸钠含量测定

准确移取1.0 mL的样品于250mL锥形瓶中，再准确移取经标定的三氯化铁（约0.25 mol/L）5.0mL，再加入pH=5.5的缓冲溶液25mL。在50～60℃下水浴5～10min，趁热取出以水杨酸钠为指示剂，用0.05 mol/L 的EDTA标准滴定液滴定，溶液由深红色转为棕黄色为终点，记录消耗体积VEDTA 。 1.3.4 计算

C柠檬酸钠=CEDTA×（VNi+VFe-VEDTA）×294/1000v C柠檬酸钠：样品中二水合柠檬酸三钠浓度（g/L）。 VNi：镍含量消耗EDTA标准滴定液的体积（mL）。

VFe：滴定5.0mL三氯化铁溶液消耗的EDTA标准滴定液的体积（mL）。 VEDTA：样品加入5.0mL三氯化铁溶液后使用EDTA标准滴定液回滴消耗的体积（mL）。

294-二水合柠檬酸三钠分子量为294.09，修约为294。 v-移取样品的体积为（mL）。 1000-体积mL与L换算。

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2 结果与讨论

2.1 Cit3-与Fe3+的配位比

使用分析纯二水合柠檬酸钠，配制成200g/L样品，分别移取0.0、0.25、0.50、0.75、1.0 mL样品，使用0.0692mol/L的EDTA标准滴定液按照实验方法进行测定。测定结果如下： 由上述数据得到回归方程为：y=1.066x–3.33，R= 0.995。回归方程斜率值≈1，显示Cit3-与Fe3+在pH 在5～6，Fe3+过量时，Cit3-完全与Fe3+形成配位为1：1的络合物；回归方程的R>0.99，显示柠檬酸三钠浓度在50g/L～200g/L的范围内相关性良好。 2.2 与高锰酸钾氧化法精密度对比

取2.2中配制的含200g/L二水合柠檬酸钠的工作液，分别使用高锰酸钾氧化法和三价铁络合滴定法进行测定，三次平行测定结果如下：

选择显著性水平为0.1，计算两组数据的统计量：F计=10.45；自由度取2，查F值分布表[5]得：F表 =19.00。因此F计 2.3 模拟样测试结果偏差与回收率

参考李廷伟等人的研究[6]，以糖精钠作为模拟有机添加剂，考察本络合法的测试结果偏差值和回收率。根据柠檬酸镀镍工艺的配方[7]，配制出中性镀镍工作液。溶解1g分析纯糖精钠到100mL上述工作液中，配制成糖精钠浓度为10 g/L的模拟样。使用络合滴定法测定模拟样，三次平行测定，平均结果为207.4g/L；偏差值为：3.7%。取模拟样5.0mL，200g/L的二水合柠檬酸钠溶液5.0mL，混匀成加标回收样。使用络合滴定法测定加标回收样，三次平行测定，平均结果为212.3g/L。回收率为：108.6%。 3 结论

本络合滴定法使用三氯化铁作为络合离子来源，测试过程不受氯离子浓度影响；本络合滴定法不如传统的高锰酸钾氧化法精密，但两种方法间不存在显著性差异；糖精钠作为有机添加剂不影响本络合滴定法的测定。 参考文献：

[1]邹群，徐红娣.电镀溶液分析技术（第二版）[M].北京：化学工业出版社，2010. [2]冯开文.实用电镀溶液分析方法手册[M].北京：国防工业出版社，2011. [3]戴永盛.电镀化学分析手册[M].北京：化学工业出版社，2013.

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[4]冯开文.中性镀镍溶液柠檬酸钠的测定[J].电镀与精饰，2012，7：44-46.

[5]季剑波.化学检验工（技师、高级技师）（第二版）[M].北京：机械工业出版社，2014. [6]李廷伟，尚雄，姚金环，邓型深.糖精对柠檬酸盐中性电镀镍影响的研究[J].电镀与精饰，2013.9：43-46.

[7]張允诚，胡如南，向荣.电镀手册（第三版）[M].北京：国防工业出版社，2007. 作者简介：

甘振杰（1981- ），男，汉族，广东省广州市人。学历：大学本科，实验室副主管，当前职称：化工助理工程师，研究方向：电镀、化学镀分析测试。