氰化镀铜电镀溶液中主成份的分析方法研究

氰化镀铜电镀溶液中主成份的分析方法研究作者：马文慧

来源：《科技创新与应用》2013年第25期

摘要：氰化镀铜是最早应用且应用范围最广的一种镀铜方法。其电镀液呈强碱性，主要组成为一价铜离子与氰根相结合形成的铜氰络合物及大量的游离氰化物，此外还含有一定量的酒石酸盐、碳酸钠等。本文对氰化镀铜电镀溶液中的这几种主成份的分析方法进行了研究，以期为氰化镀铜电镀溶液的分析提供一定理论支持。

关键词：铜氰络合物；镀铜电解液；分析方法

1 引言

随着现代工业的发展，电镀企业也越来越多，而许多电镀企业在使用的氰化电镀溶液都不太合格，又因为在电镀过程中，电镀溶液的成份在不断发生变化，所以对氰化镀铜溶液的主要成份的测定就变的十分必要。在实际生产中，很多厂家采用的分析方法不恰当，对企业的生产造成了很大的损失。据统计，每年因为此类问题造成的损失高达几十亿，所以对氰化镀铜电镀溶液的主要成份的分析方法研究具有十分重要的现实意义和使用价值。本文根据生产实际调研和文献资料查阅，对氰化镀铜电镀溶液的主要成份的分析方法进行了系统的整理和研究，以期望对生产企业提供有效的支撑。

2 氰化镀铜电镀溶液中主成份的分析方法

2.1 铜氰络合物含量测定

铜氰络合物在电镀溶液中的含量以氰化亚铜（CuCN）形式存在，其测定方法主要有碘量法、EDTA滴定法及电解法等。其中EDTA滴定法以其操作简便、方法灵敏度高、检出限低等特点最为常用，其原理如下所述。取适量电镀溶液，添加一定量过硫酸铵，过硫酸铵可以使氰化物分解，同时一价铜离子被氧化，变成二价铜离子，以PAN（1-（2-吡啶偶氮）-2-萘酚）为指示剂，在微氨性溶液中使用EDTA溶液进行滴定。该滴定在pH=2.5～10范围内均可顺利进行，溶液由红色变为绿色时为滴定终点。计算公式为：CuCN（g/mL）=M*V*0.0895，其中M 为EDTA溶液的浓度，V为消耗EDTA溶液的毫升数。

2.2 游离氰化物含量测定

氰化铜电镀溶液中含有游离氰化物最多的是游离氰化钠（NaCN）和游离氰化钾（KCN），含量测定主要采用滴定法。硝酸银和游离氰化物会生成稳定的银氰络合物，以碘化

钾（KI）为指示剂，当反应完全时，过量硝酸银与KI反应生成碘化银（AgI）黄色沉淀，化学反应式如下：

AgNO3+2NaCN/KCN=Na[Ag（CN）2]/K[Ag（CN）2]+NaNO3

AgNO3+KI=AgI↓+KNO3

游离氰化钠含量计算公式为：NaCN（g/mL）=N*V*0.0098，游离氰化钾含量计算公式为KCN（g/mL）=N*V*0.013，式中N为硝酸银溶液的当量浓度，V为消耗硝酸银的毫升数。

2.3 酒石酸盐含量测定

高锰酸钾（KMnO4）在酸性溶液中能够将酒石酸定量地氧化为CO2。反应完全后，加入碘化钾（KI）与过量的高锰酸钾反应使高价锰还原为二价锰，同时碘离子被氧化为游离碘，以淀粉为指示剂，使用硫代硫酸钠（Na2S2O3）滴定至溶液蓝色消失。根据加入KMnO4和消耗Na2S2O3的量，即可计算出电镀溶液中酒石酸盐的含量。此外，由于氰化镀铜电镀溶液中还存在着大量游离氰化物以及可能存在的铁氰化物、硫氰酸盐等，这些物质均可被高锰酸钾氧化，从而对酒石酸盐含量测定产生干扰。因此，在测定酒石酸盐含量前，必须除去这些物质，以确保测定结果的准确性，通常采用硝酸银（AgNO3）法使其沉淀，过滤分离。

AgNO3+Na CN=AgCN↓+NaNO3

3AgNO3+Na[Cu（CN）4]=CuCN↓+3AgCN↓+3NaNO3

AgNO3+NaCNS=AgCNS↓+NaNO3

4AgNO3+Na4[Fe（CN）4]=Ag4[Fe（CN）4]↓+4NaNO3

酒石酸盐含量计算公式为：C6H4O62-（g/mL）=（N1×V1-N2×V2）×0.047，式中N1为高锰酸钾溶液的当量浓度，V1为消耗高锰酸钾溶液的毫升数，N2为硫代硫酸钠溶液的当量浓度，V2为消耗硫代硫酸钠溶液的毫升数。

2.4 碳酸钠含量测定

氰化镀铜电镀溶液中碳酸钠（NaCO3）含量通常采用氯化钡（BaCl2）沉淀法进行测定，其原理为：碳酸钠（NaCO3）与氯化钡（BaCl2）反应，生成碳酸钡（BaCO3）沉淀，将沉淀分离，以甲基橙为指示剂，用盐酸溶液滴定碳酸钡，溶液呈现粉红色且数分钟内不消失为滴定终点。

Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl

BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+H2O

碳酸钠含量计算公式为：NaCO3（g/mL）=N*V*0.0053，式中N为盐酸溶液的当量浓度，V为消耗盐酸溶液的毫升数。

3 结束语

氰化镀铜是工业上应用较早，现在应用范围十分广泛的一种镀铜方法。本文对氰化镀铜电镀溶液中的铜氰化物、游离氰化物、酒石酸盐、碳酸钠的含量的测定方法进行了详细的研究，为氰化镀铜电镀溶液的主要成份的分析提供一定理论支持，为工业上氰化镀铜的发展提供了支撑。

参考文献

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