一種用于分析鋅鎳合金電鍍?nèi)芤撼煞趾康姆椒?br> 【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于分析鋅鎳合金電鍍?nèi)芤撼煞趾康姆椒?，包括對鎳離子含量的測定步驟，所述步驟包括向鋅鎳合金電鍍?nèi)芤褐刑砑泳剖崛芤骸溲趸c溶液、過硫酸銨溶液、丁二酮肟和氫氧化鈉的混合溶液，然后在460-475nm的波長范圍下測定得到的混合物的吸光度。本發(fā)明還可以包括對氧化鋅和氫氧化鈉的含量的測定步驟。在鎳離子含量的測定步驟中，通過選擇被測吸光度的混合溶液的適宜的放置時間和吸光度測量的吸收波長，提高了鎳離子測定的準確性。在氧化鋅含量的測定步驟中，通過加入氟化銨和三乙醇胺，同樣提高了氧化鋅測定的操作性和準確性。此外，本發(fā)明提供的方法步驟少，準確性高，成本低，適合工業(yè)應(yīng)用。
【專利說明】一種用于分析鋅鎳合金電鍍?nèi)芤撼煞趾康姆椒?br>
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本領(lǐng)域涉及電鍍?nèi)芤旱姆治龇椒?，具體涉及一種用于分析鋅鎳合金電鍍?nèi)芤撼煞?含量的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鋅鎳合金是一種抗腐蝕鍍層，具有優(yōu)良的耐蝕性，含鎳13%的鋅鎳合金層耐蝕性 能比鋅鍍層高6-10倍，優(yōu)于鎘和鎘鈦合金鍍層。同時電鍍鋅鎳合金后不會改變鋼材的機械 性能，并且釬焊性優(yōu)良，鍍層內(nèi)應(yīng)力小，附著力強，鍍層光亮平滑。正因為鋅鎳合金鍍層有如 此多的優(yōu)點，其特別適用于在惡劣的工業(yè)大氣和嚴酷的海洋環(huán)境中使用，作為代鎘鍍層，例 如用于航天航空等軍品零部件；其還被廣泛應(yīng)用于汽車零部件，如燃料管、傳動元件等。
[0003] 鋅鎳合金鍍層的耐蝕性與鍍層中的含鎳量極其相關(guān)，為了控制鍍層的含鎳量，需 要保持電鍍?nèi)芤褐袖\鎳含量的穩(wěn)定，控制電鍍?nèi)芤褐墟囯x子和鋅離子的比值。其中電鍍?nèi)?液的主要成分對鍍層的質(zhì)量起決定性作用，例如，電鍍?nèi)芤褐醒趸\、鎳離子和氫氧化鈉等 含量的變化顯著影響鍍層的質(zhì)量，故必須準確分析電鍍?nèi)芤褐兄饕煞值臄?shù)量關(guān)系。
[0004] 目前國內(nèi)常用的堿性鋅鎳合金溶液成分分析方法步驟多，費時費力，甚至影響分 析結(jié)果的準確性；國外的分析方法，需要專用設(shè)備和試劑等用品，分析成本相當高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明采用光度法與滴定法相結(jié)合，快速準確分析鋅鎳合金電鍍?nèi)芤褐醒趸\、 鎳離子和氫氧化鈉等主要成分的含量，對溶液進行維護和調(diào)整，保證鎳離子含量的穩(wěn)定性， 從而控制鋅鎳合金鍍層的質(zhì)量，確保鍍層良好的耐蝕性。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明，提供了 一種用于分析鋅鎳合金電鍍?nèi)芤撼煞趾康姆椒?，包括對?離子含量的測定步驟，所述步驟包括向鋅鎳合金電鍍?nèi)芤褐刑砑泳剖崛芤?、氫氧化鈉溶 液、過硫酸銨溶液、丁二酮肟和氫氧化鈉的混合溶液，然后在460-475nm的波長范圍下測定 得到的混合物的吸光度。其中，吸光度的測量波長優(yōu)選為465-470nm，進一步優(yōu)選為465nm。 其中，加入氫氧化鈉可以確保溶液在堿性條件下。丁二酮肟和氫氧化鈉的混合溶液作為顯 色劑。試劑的添加順序優(yōu)選為依次加入酒石酸溶液、氫氧化鈉溶液、過硫酸銨溶液、丁二酮 月虧和氫氧化鈉的混合溶液。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用520nm左右的波長作為鎳含量測定溶液的吸光度的測定波 長。然而，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明所配制的鎳離子含量測定溶液體系中， 溶液的最大吸收波長落在460-475nm的范圍內(nèi)，尤其在465nm左右。因此，本發(fā)明選擇在 460-475nm，并優(yōu)選465-470nm，進一步優(yōu)選465nm的光波長下測定鎳離子溶液的吸光度。在 這樣的波長下測定溶液的吸光度，能夠獲得更加準確的光吸收信息，得到的鎳含量測定結(jié) 果更加準確，從而對于實際工業(yè)生產(chǎn)具有更高的指導(dǎo)意義或參考價值。
[0008] 在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，在測定吸光度之前，將得到的混合物放置1-2. 5小 時，優(yōu)選放置1_1. 5小時，進一步優(yōu)選放置1. 5小時。
[0009] 如上所述，準確分析鋅鎳合金電鍍?nèi)芤褐兄饕煞值暮炕驍?shù)量關(guān)系對于鋅鎳合 金鍍層的性能具有十分重要的意義。因此，如何能夠使得所采用的分析方法具備更高的準 確性和可靠性顯得尤為重要。在現(xiàn)有技術(shù)中，人們常常并不關(guān)注測定溶液配制之后的放置 時間，或者僅僅是在下一步的測量工序、例如吸光度測量之前示意性地放置幾分鐘。然而， 本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，鎳離子含量測定溶液在配制完成之后、在吸光度測定之前的時間對 于測定的結(jié)果的準確性有很大影響。本發(fā)明人進一步發(fā)現(xiàn)，將配制后的混合物放置1-2. 5 小時，優(yōu)選放置1-1. 5小時，并進一步優(yōu)選放置1. 5小時后再測定其吸光度，會得到比較準 確的結(jié)果。加熱易使丁二酮肟鎳生成較大顆粒而沉淀，使結(jié)果偏低；在室溫條件下丁二酮肟 與鎳反應(yīng)緩慢，在堿性條件下又會逐漸分解。因此，放置時間短，則溶液中鎳離子未完全反 應(yīng)至最終狀態(tài)，而放置時間過長，則溶液不能一直保持穩(wěn)定。應(yīng)當理解，所述"放置"并非必 須為靜置狀態(tài)。
[0010] 具體地，可以采用分光光度法，以所述混合物的空白溶劑（如本領(lǐng)域技術(shù)人員所 容易理解的，所謂"空白溶劑"是指不加入被測物質(zhì)，而僅僅加入相同的其他成分得到的混 合物；在此，空白溶劑具體是指相比于所要測定吸光度的混合物，不同之處在于不加入被測 物鋅鎳合金電鍍?nèi)芤?，其他組分，即酒石酸溶液、氫氧化鈉溶液、過硫酸銨溶液、丁二酮肟和 氫氧化鈉的混合溶液相同）為參比液，測定所述混合物的吸光度為A 1 ;然后通過以下途徑 a)或途徑b)獲得所述混合物中的鎳離子含量，其中途徑a)為：配置濃度為P的鎳標準溶 液，以所述鎳標準溶液的空白溶劑為參比液，測定所述鎳標準溶液的吸光度為A tl，則混合物 中鎳離子的濃度為P Ni2+= P A1A0Vi (式1);途徑b)為：配置一系列濃度的鎳標準溶液， 分別以所述鎳標準溶液的空白溶劑（同樣，在此空白溶劑是指相比較于鎳標準溶液，不同 之處在于不含有鎳）為參比液，測定鎳標準溶液的吸光度，并繪制鎳標準溶液濃度和吸光 度之間的標準曲線，以所述混合物的吸光度A 1參照所述標準曲線，得到所述混合物的鎳離 子含量。其中，鎳標準溶液的溶劑可以是50體積％的硝酸溶液（硝酸與水等體積混合的溶 液）。容易理解，通過途徑a)和b)直接獲得的結(jié)果是所述混合物中的鎳含量，再經(jīng)過進一 步根據(jù)稀釋過程進行簡單的換算，可獲知所要測量的鋅鎳電鍍?nèi)芤褐械逆嚭俊?br> [0011] 如前所述，含鎳13%左右的鋅鎳合金層耐腐蝕性能比較高。也就是說，鋅鎳合金電 鍍?nèi)芤涸谑褂脿顟B(tài)下，鎳的濃度大約為13%。在本發(fā)明的分析方法中，優(yōu)選將鋅鎳合金電鍍 溶液進行稀釋后再進行含量測定，稀釋倍數(shù)可以為15-25倍，優(yōu)選為20倍；酒石酸溶液的濃 度優(yōu)選為15-25 8/1111，例如15、18、20、23、258/1111，優(yōu)選為2(^/1111;氫氧化鈉溶液的濃度優(yōu)選 為5-15g/ml，例如5、8、10、12、15g/ml，優(yōu)選為10g/ml ;過硫酸銨溶液的濃度優(yōu)選為5-15g/ ml，例如5、8、10、12、15g/ml，優(yōu)選為10g/ml ;丁二酮肟和氫氧化鈉的混合溶液中丁二酮肟 的濃度優(yōu)選為〇· 5-L 5g/ml，例如0· 5、0. 8、L 0、L 2、L 5g/ml，優(yōu)選為L Og/ml ;氫氧化鈉的 濃度優(yōu)選為 5_15g/ml，例如 5、8、10、12、158/1111，優(yōu)選為1(^/1111。
[0012] 在一些實施方案中，本發(fā)明的方法還包括氧化鋅含量的測定步驟，包括向鋅鎳合 金電鍍?nèi)芤褐刑砑涌箟难帷本彌_溶液、氰化鉀溶液和氟化銨，搖勻，再加入鉻黑T指示 齊U，甲醛溶液，并加入EDTA (乙二胺四乙酸的二鈉鹽）標準溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)樗{ 色。
[0013] 在滴定過程中的反應(yīng)為：
[0014] 終點時：

【權(quán)利要求】
1. 一種用于分析鋅鎳合金電鍍?nèi)芤撼煞趾康姆椒ǎㄦ囯x子含量的測定步驟，所 述步驟包括向鋅鎳合金電鍍?nèi)芤褐刑砑泳剖崛芤骸溲趸c溶液、過硫酸銨溶液、丁二酮 肟和氫氧化鈉的混合溶液，然后在460-475nm的波長范圍下測定得到的混合物的吸光度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在測定吸光度之前，將得到的混合物放置 1-2. 5小時。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，混合物的放置時間為1-1. 5小時；吸 光度的測量波長為465-470nm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項所述的方法，其特征在于，采用分光光度法，以所述混 合物的空白溶劑為參比液，測定所述混合物的吸光度為4 ;然后通過以下途徑a)或途徑b) 獲得所述混合物中的鎳離子含量，其中途徑a)為：配置濃度為P的鎳標準溶液，以所述鎳 標準溶液的空白溶劑為參比液，測定所述鎳標準溶液的吸光度為\，則混合物中鎳離子的 濃度為P Ni2+= pA'Ad ;途徑b)為：配置一系列濃度的鎳標準溶液，分別以所述鎳標準溶液 的空白溶劑為參比液，測定鎳標準溶液的吸光度，并繪制鎳標準溶液濃度和吸光度之間的 標準曲線，以所述混合物的吸光度4參照所述標準曲線，得到所述混合物的鎳離子含量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其特征在于，將鋅鎳合金電鍍?nèi)芤河盟?稀釋15-25倍，優(yōu)選20倍；酒石酸溶液的濃度為15-25g/ml，優(yōu)選為20g/ml ;氫氧化鈉溶液 的濃度為5-15g/ml，優(yōu)選為10g/ml ;過硫酸銨溶液的濃度為5-15g/ml，優(yōu)選為10g/ml ;丁 二酮肟和氫氧化鈉的混合溶液中丁二酮肟的濃度為〇. 5-1. 5g/ml，優(yōu)選為1. Og/ml ;氫氧化 鈉的濃度為5-15g/ml，優(yōu)選為10g/ml。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括氧化鋅含 量的測定步驟，包括向鋅鎳合金電鍍?nèi)芤褐刑砑涌箟难?、氨緩沖溶液、氰化鉀溶液和氟化 銨，搖勻，再加入鉻黑T指示劑，甲醛溶液，并加入EDTA標準溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)?藍色。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在氧化鋅含量的測定步驟中還加入三乙 醇胺。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，將鋅鎳合金電鍍?nèi)芤河盟♂?-15 倍，優(yōu)選10倍；所述氰化鉀溶液的濃度為5-15g/ml，優(yōu)選為10g/ml ;氨緩沖溶液的pH為 9-11，優(yōu)選為10 ;甲醛溶液的濃度為50體積％ ;EDTA標準溶液的濃度為0. 02-0. 10m〇l/L， 優(yōu)選為 〇· 〇5mol/L。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8中任意一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括氫氧化鈉 含量的測定步驟，包括向鋅鎳合金電鍍?nèi)芤褐刑砑?EDTA溶液，然后加入氯化鋇溶液，再加 入酚酞指示劑，然后用鹽酸標準溶液滴定至溶液紅色消失。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，將鋅鎳合金電鍍?nèi)芤河盟♂?-15 倍，優(yōu)選10倍；氯化鋇溶液的濃度為5-15g/ml，優(yōu)選為10g/ml ;EDTA溶液的濃度為 0· 02-0. 10mol/L，優(yōu)選為0· 05mol/L ;鹽酸標準溶液的濃度為0· 05-0. 20mol/L，優(yōu)選為 0.10mol/L〇
【文檔編號】G01N21/31GK104237221SQ201410495932
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】王昭飛, 何錫勇 申請人:四川九洲電器集團有限責任公司