化学镀镍液中镍含量的分析

化学镀镍液中镍含量的分析
前言
化学镀镍技术具有工艺比较简单，镀层性能优良，是一种新型发展的表面处理技术，由于化学镀镍层硬度高，耐磨性能好，减摩擦系数低，镀态结构为非晶态，耐腐蚀性极佳，从而广泛应用在各种工业中，如石油化工工业，机械模具工业，电子工业，航天航空工业，最突出的是应用在计算机硬盘镀底层和各种化工耐腐蚀阀门上。

因此，化学镀镍层的需求量就尤为巨大，对质量的要求也非常之高。

在化学镀镍工艺中，为保证镀镍层质量，镀层含磷量和沉积速率，提高镀液寿命，必须使镀液中的主盐.还原剂等成分的含量保持稳定。

因此，对镀液中镍盐的浓度的定期分析就很重要。

与此同时，化学镀镍本身的缺点也非常明显，就是电镀液的老化非常严重，据报道，现代化学镀镍液的使用寿命通常只有6-10个周期。

老化的镀液，其中的镍含量也在2-3g/L。

这时对镍的回收旧很是必要，但在回收之前，首先要老化液中成分的含量。

也就是，不论在化学镀镍过程中还是对老化也的处理中，都需要对镍的含量进行分析。

所以。

掌握充足的分析方法，也就非常必要了。

化学镀镍液中镍含量的分析方法
(1)EDTA滴定法测定镍的浓度
Ni2+与E D T A 形成的配合物,其稳定常数为K NiY =1018.62稳定性较高, 可在pH 为10 的氨性缓冲溶液中以紫脲酸铵为指示剂, 用EDTA标准溶液直接滴定Ni2+的总量, 终点溶液由黄色至紫红, 试液中少量Mg2+的影响可加入氟化钾利用生成MgF2沉淀以消除。

实验方法如下：用移液管准确移取电镀液10ml,置于100ml容量瓶中,加水至刻度,摇匀,移取稀释液10ml,置于250ml锥形瓶中,加氟化钾约1g,摇动至氟化钾溶解。

再加水30ml,此时溶液呈浑浊,有微小的氟化镁沉淀生成,加pH =10 的缓冲溶液10ml, 紫脲酸铵指示剂少许(至试液呈黄色),用0.05mol·L-1EDTA标准溶液滴定至溶液由黄色变为紫红色为终点。

镍的总量可用下式计算:
Ni(g/L)=*1000
式中:
C —EDTA标准溶液的浓度;
V —滴定时耗去EDTA的体积, 单位ml
58.7—镍的原子量
(2)丁二酮肟分光光度法
在28℃温度，722nm单色光波长、1cm光程条件下镍离子浓度与溶液吸光度呈线性关系。

Ni2+工作曲线
由图可以看出线性很好, 由此得出浓度与吸光度的关系式为:
C Ni2+=222.22A Ni2+-0.3778
据此，可以实现化学系统镀液的镍离子在线分析。

实验方法如下:用移液管准确移取一定量的待测溶液于50 ml容量瓶中,依次加入10ml酒石酸钠,10 ml氢氧化钠,5 ml 4%的过硫酸铵,立即加入2 ml丁二酮肟,加水至刻度,以不含镍的空白液作参比,在波长722 nm处测定吸光度,由工作曲线查得镍含量.
(3)丁二酮肟沉淀重量法
在乙酸铵缓冲溶液中，用亚硫酸钠将铁还原至二价，酒石酸做络合剂，在
pH=6.0-6.4时，镍和丁二酮肟完全生成沉淀，与铁、钴、铜、锰、钼、铬、钨、钒等元素分离，丁二酮肟镍经145±5℃烘干并称至恒重。

实验方法如下：在电镀液中加入酒石酸30ml,滴加氨水至明显氨性，再滴加盐酸至酸性。

将溶液滤入250ml容量瓶中，用热水洗涤滤纸及沉淀。

加水至刻度，摇匀。

分取溶液50ml，置于600ml烧杯中，滴加氨水（1+1）至刚果红恰至红色，加入盐酸羟胺溶液10ml,乙酸铵溶液20ml，加水约400ml，此时溶液酸度应在pH=6-7.加热至60-70℃，加入丁二酮肟溶液，充分搅拌，置于冷水中放置约1h 如果丁二肟的沉淀呈暗红色，表示沉淀有杂质吸附。

可用快速滤纸过滤沉淀，用冷水洗涤沉淀和滤纸。

再用热盐酸（1+2）溶解沉淀，溶液接收于原烧杯中，以热水洗涤滤纸。

按上述方法再将镍沉淀。

在冷水中放置1h后滤入事先恒重的玻璃过滤坩埚中，在150℃烘干至恒重。

计算前，校准曲线的绘制以测定的各标准溶液的吸光度减去试剂空白（零浓度）的吸光度，和对应的标准溶液的镍含量绘制校准曲线.
镍含量C（mg/ml）同回归方程或下式计算：
C=m/V
式中：
m—由校准曲线查得的试料含镍量，mg
V—试料的体积，ml
（4）火焰原子吸收分光光度法
本法是将电镀液直接喷入火焰，在空气—乙炔火焰的高温下，镍化合物解离为基态原子。

该气态的基态原子对镍空心阴极灯发射的特征谱线232.0nm产生选择吸收。

在规定条件下，吸光度与试液中镍的浓度成正比。

实验方法如下:测量标准溶液空白试样和试料。

根据扣除空白后试料的吸光度，从校准曲线查出试料中镍的浓度。

浸出液中镍浓度c(mg/L)按下式计算：
c(mg/L)=c1*V0/V
式中：
c1——被测试料镍的浓度，mg/L；
V ——试料的体积，ml
V。

——试样的定容体积；ml
总述
EDTA滴定测定电镀液中的镍有着以下难点，首先是EDTA和镍的络合反应比较慢;其次，共存元素太多，干扰大。

丁二酮肟沉淀重量法测定电镀液中镍的含量时，操作比较繁琐，分析周期长在对电镀液中镍含量的分析中，而且适用于电镀液镍含量不高的情况（不过一般电镀液都满足）。

EDTA滴定法和重量法要准确一些，但是其仅仅适用于少量的样本的分析中，一旦样本数量过多，测定的时间就会比较漫长(每个数据0.5-1h)，而且实验的人为误差也比较大。

相反。

虽然分光光度法的准确度要低一些，但是它能够快速在线测定镍离子浓度，并且减少了滴定法中人眼的误差，非常适合工业工业生产过程。

参考文献
[1]廖西平夏洪均化学镀镍技术及其工业应用[J] 重庆工商大学报2009（08）
[2]黄鑫蔡晓兰贺子凯王敏王家禄化学镀镍液分析方法比较[J]. 材料保
护,2001（08）
[3]冯丽婷夏同驰董会超不锈钢电镀液铁镍铬成分的化学分析方法[J] 郑州
轻工学院报1998(12)
[4]冯燕卢建树快速准确测定化学镀镍液中主要离子浓度的分析方法的研究
[J] 浙江化工2010 （01）
[5] 程洁红孔峰蒋莉高永陈娴路娟娟镍的分析实验环境污染治理技术与
实训
[6] 何虹诸爱士分光光度法测定混合液中Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)含量分析[J] 中
国测试技术2007（11）
[7]直接吸入火焰原子吸收分光光度法中华人民共和国国家标准
GB/T15555.9-1995。