化学镀镍层中磷含量的快速测定方法及应用

化学镀镍层中磷含量的快速测定方法及应用

化学镀镍中磷含量的快速测定

张丕健、王丽娜、杨红娟

(鲁东大学化学与材料科学学院，山东烟台)

摘要：对镍镀层进行剥离溶解，采用络合滴定法测定镀层中的镍含量，通过计算间接算出磷含量。

定量法与重量法的结果差异仅约3％。

关键词：化学镀镍；磷含量；络合滴定

文章号：（2006）中图分类号：TQ153 文献标识码：A

指示剂，用EDTA标准溶液滴定

，在涂层中测量

计算镀层中的镍含量、磷含量。

4)测定步骤：试件经脱脂、除锈、活化后，

进行化学镀镍。当镀层厚度约为1μm时，

取出后洗净并在表面涂上油，使涂层结合更牢固。

根据要求的涂层厚度，不同的涂层控制不同的温度。

达到电镀时间后，得到电镀层，清洗、干燥后剥离电镀层。

干燥后，准确称取0.05g涂料，置于100mL烧杯中。

加入5 mL 1:1（浓硝酸与水的体积比）硝酸溶液

将溶液加热溶解。当涂层完全溶解后，冷却至室温，然后

转移到250毫升锥形瓶中，加入蒸馏水稀释

约50mL，加入2-3滴紫胶酸铵指示剂，然后溶液

液体呈紫红色。加入5-6毫升氨水，溶液立即变成

溶液呈黄棕色，pH值约11-12。

TA标准溶液滴定。当溶液由黄棕色变为紫红色时

滴定终点为色度小于0.03，镀层中磷含量计算公式为：

P={W-（VM×MNi）

)/W}×100%。

其中V为消耗的ETDA标准溶液的体积（L），M为

ETDA标准溶液浓度（mol/L），W为涂层重量

（g），MNi为金属镍的摩尔质量（g/mol）。

在化学镀镍层中，磷的含量是一个非常重要的因素。

它将直接影响产品质量，决定产品的

主要性能及用途。因此，电镀工艺必须严格控制

镀层中磷含量。在同样的工艺条件下，

随着生产的进行，各种条件不断变化，涂层中的磷含量

体积也在不断变化，因此需要建立一套完整的快速跟踪

可利用跟踪磷含量的检测系统来调整工艺条件，确保

确保产品质量。磷含量的定量测定方法有很多，如

重量法、酸碱容量法、比色法、萃取比色法等。

1-4

杂多酸比色法是最常用的方法，较好的是磷钼杂多酸比色法。

Dolan、磷钼酸铵等。但由于检测过程中显色条

成分、钼的价数、操作温度、操作顺序以及各种

影响最终产品的因素有很多，例如成分的比例。

显色成分稳定性、重现性较差，导致测定效果不佳

重量法测定结果偏差较大 重量法测定结果偏差较小，但操作

它很麻烦并且耗时，不适合在生产中跟踪测试。

根据镀镍层的特点，设计了一种简便、快速的滴定方法。

确定了该方法，结果比较理想。

1. 测定方法

1)镀液组成（AR）40

（AR）20

NiSO4·6H2Og/L,

克/升，

结果与讨论 2

·2H2O(分析纯)40g/L,醋酸钠

乳酸（CP）20ml/L，添加剂（自制）1g/L。1）测定方法的选择在工业生产和化工生产中

在产品检验中，常用杂多酸比色法测定磷含量，特别是

磷钼杂多蓝显色灵敏度高，适用于磷含量的测定。

样本量少，但往往偏差较大，影响测量结果

主要原因是生成的磷钼黄被还原成蓝色

2）试剂与仪器 EDTA（分析纯）、硝酸（分析纯）、氨水

水（CP）；普通冷轧板，光电分析天平（上海）。

3）测定原理：剥去化学镀镍层，加入硝酸

溶解，用氨水调节pH至11左右，以紫菊酰胺为指标

已收到：

作者简介：张丕建(1955-)，男，教授，大学，主要从事金属表面处理技术研究，(E-mail)。

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第4期 张丕建等：化学镀镍中磷含量的快速测定

当色度较高时，操作技术较难掌握，如氯化亚锡的浓度，

添加量、添加速度、搅拌速度、温度、酸度、稳定性

尿素的添加时间等，都会影响蓝色物质的显色灵敏度。

程度和吸光度，特别是磷钼黄中六价钼被二价锡部分取代。

当产品还原时，产品成分不稳定，结构组成

目前尚不清楚

，因此很难控制。

采用重量法测定了涂层中的磷含量，并与

结果表明，次磷酸钠作为还原剂。

原剂弱酸性化学镀镍层主要含有镍元素和

此外，磷中杂质含量极少，约为

因此，只要确定了镀层中的镍含量，

镀层中磷含量可通过计算得到，因此选取

选择间接络合滴定法测定磷。

2）测定结果所选用的实验条件为：镀液pH

值为5.0±0.1，试件尺寸为30mm×60mm×1.5mm

对于普通冷轧钢板，EDTA标准溶液的浓度为

/L。不同温度下的测量结果如表1所示。

从表1可以看出，重量法测定结果间接

计算方法数据非常接近，平均差别仅3%左右。

因此采用这种方法跟踪生产测试是更加可靠的。

对于低磷涂层，磷含量随温度升高而明显下降，这与

以及 Sueh 的发现

是一致的。

该值的控制很重要，一般控制在10-12。

指示剂在不同的pH值下呈现不同的颜色。

终点指示不明显，导致测定结果偏差较大。

需要注意的是：（1）溶解涂层时，加入的硝酸量要适当。

（2）氨水用量要合理；（3）溶液体积不宜有差异

太大，否则会影响pH值和终点的判断。

溶解涂层的时候一定要完全溶解，否则测量结果会过高。

从以上可以看出，络合滴定法间接测定化学镀镍

层内磷含量测定简单，仪器设备简便快捷，

易于掌握，可在短时间内获得测试结果，非常适合生产车辆。

该跟踪测试系统建立简单，测量误差小，数据

可靠，是工业生产的理想选择。此外，这种方法

它也适用于其他二元、三元和其他含有少量杂质的多组分化学品。

镍合金镀层中磷含量的测定。

参考：

1 武汉大学、吉林大学、中山大学等 分析化学实验

北京:人民教育出版社,1979:112-114。

上海师范大学，上海钢铁学院等。钢化学分析M。

上海:人民教育出版社,1977:61-188。

唐海峰, 唐吉禄. 铝表面处理废水处理及铬、磷的影响

快速检测杂志.材料保护,2004,37(4):48-50.

舒玉德, 谢勤. 分光光度法测定合金镀层及

电镀液中的磷。电镀与精加工杂志，2001，23（1）：38-40。

华中师范大学、东北师范大学、陕西师范大学等分析化学硕士

北京:高等教育出版社,2000:312-326。

武汉大学、吉林大学、中山大学等 无机化学硕士

北京:高等教育出版社,2004:970。

李宁. 化学电镀实用技术.北京: 化学工业出版社,

2004年：89—91。

表1 镀层中镍、磷含量测定结果（%）

温度/℃ 52 62 72 82

镍含量

计算磷含量

磷含量

差值平均值

不同之处

95 . 52

4.48

4.35

2.99

96. 30

3.70

3.58

3.35

96. 75

3.25

3.18

2.20

97 . 07

2.93

2.83

3.53

3.02

3）注意：滴定过程中，溶液的pH值

急速的

在 Ni2P 中

,王丽娜,

（和、、、中国）

:Ni2P 之后，由，然后

是。误差在 3% 以下，测试

。

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