電化學方法分析鍍鉻液中鉻酐及鐵銅離子的研究.pdf

1、電鍍鉻在電鍍工業(yè)中有著非常重要的地位。鍍液中的鉻酐以及鐵銅離子含量直接影響到鍍層的品質，因此快速、準確、簡單、低成本的分析出鍍鉻液鉻酐及鐵銅離子的含量，對于鍍鉻工藝的發(fā)展有著十分重要意義?，F(xiàn)存的分析方法有選擇性差、靈敏度低、費用昂貴和離線取樣等缺點，本文針對以上缺點，使用電化學方法研究普通鍍鉻液鉻酐以及鐵、銅離子濃度。利用線性掃描伏安法對普通鍍鉻液中鉻酐含量進行了分析，通過電化學方法分別對高低濃度鐵、銅含量進行了研究;同時研究了陽離子交

2、換膜對Cu2+、Fe3+選擇透過性，為同步分析Cr2O72-與Fe3+和Cu2+提供相關技術支撐。本文主要研究結果如下:
　　(1)通過對CrO3的標準鍍液進行線性伏安掃描，確定Cr2O72-/Cr3+氧化還原電對的還原峰電位在0.5V附近，且氧化還原過程為不可逆過程。在CrO3含量為2.5 g·L-1-20g·L-1的范圍內，Cr2O72-/Cr3+還原峰電流ip與CrO3濃度呈很好的線性關系。使用此種方法，分析某工廠鍍鉻液，所

3、得結果與標準進行比較，誤差在5％以內，能夠滿足工藝的要求。從而能夠在含有高濃度鉻酐低濃度鐵銅離子的鍍鉻液中，快速、準確的分析鉻酐含量，為實現(xiàn)在線監(jiān)測提供了有效的方法。
　　(2)分別對CuSO4和Fe2(SO4)3標準溶液進行線性伏安掃描及循環(huán)伏安測試，得出了:Cu2+/Cu電對還原峰電位在-0.1V附近，F(xiàn)e3+/Fe2+電對的還原峰電位在0.33V附近，且氧化還原過程均為不可逆過程。通過線性伏安掃描，得出了:0.156-0.6

4、25g·L-1 CuSO4的含量范圍內，Cu2+/Cu還原峰電流ip與CuSO4濃度呈很好的線性關系;0.625-10.0g·L-1Fe2(SO4)3的含量范圍內，F(xiàn)e3+/Fe2+還原峰電流ip與Fe2(SO4)3濃度呈很好的線性關系。通過電位分析法，得到了:0.625-5.00g·L-1 CuSO4的含量范圍內，開路電壓E與lg[Cu2+]呈很好的線性關系。并通過方波伏安分別測試2.5μM-12.5μM的范圍內低濃度Cu2+離子濃度

5、和2.0μM-10.0μM的范圍內低濃度Fe3+離子濃度，同樣得出了ip與Cu2+濃度以及ip與Fe3+濃度呈很好的線性關系。以上研究為測量CuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液中Cu2+含量和Fe3+含量提供了理論和實驗依據(jù)。
　　(3)對離子交換3h后的陽離子交換膜截面進行SEM測試，得出陽離子交換膜對Cu2+有選擇性透過。CuSO4溶液和H2SO4補償溶液進行離子交換，對H2SO4補償溶液進行方波伏安掃描，隨著離子交換時間的

6、增加，CuSO4溶液濃度的增加，Cu2+/Cu電對的還原峰電流增大。得到Cu2+/Cu電對還原峰電流ip與CuSO4濃度以及離子交換時間的對應關系。同樣，F(xiàn)e2(SO4)3溶液和H2SO4補償溶液進行離子交換，對H2SO4補償溶液進行方波伏安掃描，隨著離子交換時間的增加，F(xiàn)e2(SO4)3濃度的增加，F(xiàn)e3+/Fe2+電對的還原峰電流增大。得到了Fe3+/Fe2+電對還原峰電流ip與Fe2(SO4)3濃度以及離子交換時間的對應關系。實驗