化学镀镍液中亚磷酸的有效测定方法及应用研究

化学镀镍液中亚磷酸的有效测定方法及应用研究

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23第4号

化学镀镍液中磷酸的有效测定

徐其文、吴元庆、黄月山、赵秀华（华南理工大学生物力学研究所，广州）

中图分类号：TG115.3 文献标识码：B 文章编号：(2003)

1 简介

化学镀镍具有镀层厚度均匀、耐腐蚀、

研磨性能好、操作简便等优点在许多工业领域得到了广泛的应用。

越来越广泛的应用。在电镀过程中，随着沉积反应

随着反应的进行，反应产物磷酸不断积累。

由于磷酸的还原性，导致涂层的性能降低。

如果化学镀镍产量减少，将无法正常进行。

有效测定化学镀镍溶液中磷酸的浓度，有利于及时

镀液的工作状态保证了产品质量。

目前，尚无有效的方法测定化学镀镍溶液中磷酸的浓度。

本实验是用光谱法测定金属样品中磷的含量。

光度测定

[1～5]

经过反复实验，我们得到了一个

铋钼蓝光度法是检测磷酸含量的有效方法。

当浓度达到1mg/L时,测定的标准偏差小于3%。

2 实验原理

在中性条件下，沸水浴中空气中的氧气可以

亚磷酸被氧化成正磷酸。在一定浓度的硫酸介质中，

正磷酸盐与硝酸铋和钼酸铵反应，生成磷酸铋和钼的三元复合物。

该复合物在抗坏血酸作用下被还原，生成蓝色络合物。

磷化铋钼蓝。在波长710nm处，以空白为参比，测量

其吸光度。

3 实验试剂与仪器

浓硫酸（AR）、亚磷酸（AR）、硝酸铋（AR）、钼

氢氧化铵 (AR)、硝酸 (AR)、乙醇 (AR)、抗坏血酸

(AR)、50mL比色管、可调温水浴、双光源温度计

波长分光光度计（rs，

美国）

4 实验方法

4.1 标准溶液的制备

根据工艺优化配方，固定络合剂、表面活性剂

改变溶液中磷酸的含量，制备不同的

然后将磷酸标准溶液的pH值调节至4.6～

4.8.

4.2 试剂配制

硝酸铋溶液：10g/L，用（1+9）硝酸制备钼酸铵

溶液：42g/L

抗坏血酸溶液：2g/L，用（1+4）乙醇配制稀硫酸

溶液：2mol/L

4.3 标准曲线绘制

将分光光度计归零，并将透光率调整为 100%。

按照仪器程序进行测试，让仪器记录体系的入射光透过率。

每个标准样品显色反应时间为30 min，平行测定3次。

标准溶液的测定顺序应为从低浓度到高浓度。

利用仪器自带软件自动绘制标准曲线。

4.4 化学镀镍溶液的检测

采用分光光度法和化学分析法对化学镀镍溶液进行分析。

方法是对磷酸进行三次平行实验，以验证

仪器测试的可行性。

5 实验结果

5.1 标准溶液中亚磷酸的测试结果

对于标准化学镀镍溶液，不同的磷酸浓度

对入射光的吸收不同，相应的透过率也会发生变化。

标准溶液中亚磷酸的测试结果如图1所示。

图1 磷酸标准曲线

对测量数据进行线性回归，得到吸光度D和

磷酸浓度C关系：

碳数=0.004+0.003

回归方程的相关系数为0.990，置信水平大于

98.5%。

本项目得到广东省自然科学基金（）和广州市重点科技攻关项目（）的资助

2003年7月电镀与环境保护第23卷第4期（总第132期）

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5.2 磷酸溶液的检测

我们采用国家标准化学分析方法

[6]

磷的测定

酸，并与铋钼蓝分光光度法测定次磷酸钠进行了比较。

发现在实际生产中，多采用分光光度法来测试镀镍溶液。

磷酸浓度通过化学分析计算（偏差1.

2%），由此产生的偏差（2.5%）是可以接受的。

6 干扰因素分析

6.1 温度

取80g/L磷酸标准溶液为试样，温度为

20℃～100℃，测定温度的影响，具体数据见表

1.

表1 温度对吸光度的影响

温度/°

吸光度 0.283 0.284 0.285 0.285 0.286

从上表数据可以看出温度对磷酸浓度测定的影响。

其影响非常小，可以忽略不计。这提供了

这提供了强有力的支持，因为镀镍溶液一般维持在80°C左右。

6.2 次磷酸钠

由于化学镀镍工艺中采用次磷酸钠作为还原剂，

亚磷酸的测定是利用空气中的氧气将其氧化成正磷酸，所以

测量过程中可能会发生氧化，因此测量的影响非常重要。

必要时。取20g/L～160g/L磷酸标准溶液作为

样品，向每个样品中添加20g / L次磷酸钠，以确定其效果

数据列于表2中。

表2 影响次磷酸钠浓度因素比较

亚磷酸/g·L

-1

吸光度加次磷酸钠

0.0900.1250.1880.2900.3950.4600.5770.671

不含次磷酸钠

0.0840.1130.1800.2780.3710.4450.5520.657

从以上数据可以看出，沸水浴中空气中的氧气

而次磷酸盐被稀硫酸氧化，生成少量的正磷酸，

但在实际生产过程中，由于亚磷酸是由次磷酸钠制成的，

作为还原剂反应的产物，当磷酸的量增加时，

增加次磷酸钠，减少磷酸，可使镀镍顺利进行。

因此，从生产的角度来说，次磷酸钠虽然

酸检测的效果虽小，但可以接受。

6.3 硫酸镍

由于硫酸镍溶解在水溶液中时呈绿色，因此

这是影响磷酸含量测定的一个潜在因素。

以L～160 g/L磷酸标准溶液为试样，每加入10 g/L磷酸标准溶液，

加入20g/L硫酸镍，测定数据如表3所示。

表3 影响硫酸镍含量因素对比

亚磷酸/g·L

- 1

20 40 60 80 100 120 140 160

吸光度加硫酸镍

0.085 0.126 0.185 0.288 0.391 0.460 0.575 0.668

不含硫酸镍

0.085 0.125 0.185 0.286 0.390 0.461 0.573 0.670

从表3可以看出，硫酸镍对磷酸含量测定的影响为

影响很小，可以忽略不计。这是因为镍离子的最大吸收

波长为390nm，在710nm处的吸收很小。

因此硫酸镍对磷酸测定的影响可以忽略。

有效检测镀液中磷酸含量的变化，保证电镀顺利进行

执行。

参考：

（3）本测定方法的标准偏差在3%以内，与化学分析结果相一致

不算。

[1] 闫敏, 闫斌, 张忠军, 等. 磷钼铋蓝分光光度法测定废水中的元素磷

[J].环境工程.2002,20(1):57259.

7 结论[ 2 ]

唐华英.空气中氧气自氧化磷酸分光光度法测定金属样品

中等磷含量[J].四川冶金，1996，(3)：70271。

（1）该方法可以扩展到在线自动测试；

[3] 翟庆洲, 邱世伦, 邓永涛, 等. 分光光度法测定分子筛中的磷

(2) 利用此方法测定磷酸的浓度和吸光度。

[J].湿法冶金，1998(12):59261.

度与标准曲线回归方程

[4]

汤华英. 铋磷钼蓝分光光度法直接测定硅铬合金中磷含量[J]. 四川

D = 0.004C + 0.003

冶金学，1997，（3）：68270。

[5] 李志, 杨志军, 唐炜, 等. 铌铁中磷的快速测定[J]. 四川冶金

金. 2001,(8):51252.

与标准方法相比，误差可控制在5%以内。

因此该方法完全可以应用于化学镀镍的生产。

[6] HG/T 2520-93. 工业亚磷酸.

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