分光光度法测定锡钴合金镀液中钴和锡的含量

分光光度法测定锡钴合金镀液中钴和锡的含量

1序言在这项工作中，我们使用了连续分光光度法测定了锡纳酸溶液中氯化钠和焦磷酸钠的含量。该方法简单易用。分析结果的准确性和完整性，以满足快速监测生产要求的要求。2实验2.1氯化铬标准使用液模拟镀液的配制:称取焦磷酸钾32g溶解于约70ml水中,加入SNC#1号添加剂10ml和SNC#3号添加剂2ml,然后准确称取氯化钴(CoCl2·6H2O)3.000g和焦磷酸亚锡(Sn2P2O7)1.000g。加入后不断搅拌,直至完全溶解,移入100ml容量瓶,加入定容,混匀。此标准溶液含氯化钴30mg/ml,含焦磷酸亚锡10mg/ml。焦磷酸钾溶液:20%(质量分数)水溶液。铬酸钾溶液:5%(质量分数)水溶液。2.2仪器721型分光光度计,上海第三分析仪器厂出品,2cm比色皿。2.3分析2.3.1a组与b组的吸光度a组将12支10ml比色管分成两组,每组各6支,在两组管中分别加入标准溶液0.20、0.40、0.80、1.20、1.60、2.00ml和20%焦磷酸钾溶液2ml,在A组各管中加入5%铬酸钾溶液2ml,B组管中不加铬酸钾溶液。用水定容混匀。在光度计上565nm处,用2cm比色皿,以水为参比,测定A组溶液和B组溶液的吸光度,得A1和A2。按氯化钴的毫克数对A2和焦磷酸亚锡对A1-A2绘制标准曲线或给出回归参数。2.3.2a管和b管中添加铬酸钾溶液ml吸取镀液1.00ml两份于比色皿中,各加20%焦磷酸钾溶液2ml,在A管中加5%铬酸钾溶液2ml,B管中不加,用水定容,混匀。按标准曲线操作步骤测定吸光度A1和A2,并计算A1-A2,从标准曲线查得或按回归方程算出氯化钴和焦磷酸亚锡的毫克数。2.3.3镀液犯罪性成分氯化钴(CoCl2.6H2O)含量=测得毫克数/吸取镀液毫升数钴含量=氯化钴含量×0.2477焦磷酸亚锡(Sn2P2O7)含量=测得毫克数/吸取镀液毫升数锡(Ⅱ)含量=焦磷酸亚锡含量×0.57713结果和讨论3.1焦磷酸铬配合物的最大吸收波长按标准曲线绘制方法,以水为参比,于各个波长下测定焦磷酸钴配合物的吸光度和以焦磷酸钴配合物为参比测定焦磷酸铬(Ⅲ)配合物的吸光度,所得结果如图1所示。由图1可看出,焦磷酸钴配合物最大吸收波长为540-550nm,而焦磷酸铬(Ⅲ)配合物的最大吸收波长则位于565-590nm范围内。考虑到在565nm处焦磷酸铬(Ⅲ)配合物的吸光度达最大值,而焦磷酸钴配合物的吸光度降低甚微,以及参比液的选择等因素。故选择565nm为测量波长。3.2焦磷酸钾加入量实验结果表明,在氯化钴溶液中加入20%焦磷酸钾溶液0.5～2ml,吸光度随焦磷酸钾浓度的升高而相应增大,焦磷酸钾加入量为2～3.5ml时,吸光度达最大值并且恒定,表明只有在过量焦磷酸钾存在的情况下。Co2+才能与焦磷酸根完全形成配合物。当焦磷酸钴加入量在0.5ml以下时,由于不能形成配合物而产生氢氧化钴沉淀。考虑到镀液中有游离焦磷酸钾存在,故在测定氯化钴含量时,选用20%焦磷酸钾溶液(加入量为2ml)。3.3重铬酸钾氧化法许多氧化剂都能使Sn2+氧化成Sn4+。但直接用光度法测定Sn2+者并不多见。此外,还必须考虑镀液中其它成分的影响。例如:在2mol/L硫酸介质中,重铬酸钾,能将Sn2+定量氧化,可通过测定Cr3+来间接测定Sn2+,但由于添加剂SNC#3也能被氧化而产生干扰。实验中我们发现:在碱性介质中,铬酸钾作氧化剂具有突出的优点,它能选择性地定量氧化Sn2+,而不氧化添加剂SNC#3,而且还原产物Cr(Ⅲ)能与焦磷酸钾形成稳定的配合物,适于光度测定。在测定焦磷酸亚锡的含量时,当5%铬酸钾溶液加入量为1～4ml时,吸光度达最大值并且恒定,在此选用加入量为2ml。3.4焦磷酸亚锡的加和性由图1可见,当测定焦磷酸铬(Ⅲ)的吸光度时,焦磷酸钴具有严重的干扰作用。固定氯化钴的浓度,改变焦磷酸亚锡的浓度,或者固定焦磷酸亚锡浓度,改变氯化钴的浓度进行实验,所得的结果都证明两者的吸光度具有严格的加和性。据此,当测定焦磷酸亚锡时,如吸光度值低于0.8时,可用水为参比测两者的总吸光度,减去焦磷酸钴的吸光度后,得焦磷酸铬的净吸光度,用以计算焦磷酸亚锡含量;当总吸光度超过0.8时,仪器很难准确读数,此时可用焦磷酸钴液为参比液直接测定焦磷酸铬的净吸光度。3.5焦磷酸亚锡用量从实验观察到,用水为参比测定氯化钴时,空白试验的吸光度接近于零;在测定焦磷酸亚锡时,铬酸钾溶液本身的黄色在波长小于560nm时有吸收,而且波长愈短吸光度愈大。但大于560nm时吸光度趋于零。故两种成分的测定,均可用水作参比,以简化操作手续,满足生产上的快速要求。3.6颜色速度与色温的稳定实验结果表明,两种显色体系均能瞬时发色完全,并且吸光度至少在24h内保持恒定。表明显色体系具有较高的稳定性。3.7浓度c与吸光度a的线性关系在10ml显色液中,用2cm比色皿测定时,氯化钴浓度介于6～90mg范围内,焦磷酸亚锡浓度介于2～25mg范围内遵守比尔定律。浓度C(mg/10ml)与吸光度A之间具有良好的线性关系。其回归方程如下:氯化钴A=0.007438C-0.002(r=0.99998)焦磷酸亚锡A=0.03170C-0.0195(r=0.99977)氯化钴和焦磷酸亚锡的表观摩尔吸光系数分别为ε565=8.75L/mol·cm(换算为Co,ε=2.71)和ε′565=55.4L/mol·cm(换算为Sn,ε′=32.0)3.8氯化铬的检测凡能与焦磷酸钾形成有色配合物的金属离子如铜(Ⅱ)、镍(Ⅱ)等,对氯化钴的测定均有干扰,但它们在镀液中浓度很低,其影响可以忽略。另外,凡是能氧化Sn2+的氧