книги из ГПНТБ / Основы гальванотехники П. М. Вячеславов. 1960- 9 Мб

процесса. Корректировка pH производится 1%-ным раствором едкого натра. Расход гипофосфита соста­ вляет 5 г на 1 г осажденного металлического никеля Корректировка ванны на гипофосфит и хлористый ни­ кель производится периодически. Требуется также периодическое фильтрование раствора.

Режим работы: процесс ведут при pH =8-10 и тем­ пературе 80—88°.

7. Химический анализ электролитов для никелирования

Анализ сернокислого никелевого электролита

Определение никеля производится следующими объемными методами:

1. Титрование раствором диметилглиоксима. Для определения берут 1 мл электролита, доливают воду

руется прибавлением из бюретки титрованного рас­ твора диметилглиоксима. Конец реакции определяется по индикаторной бумажке (фильтровальная бумага, пропитанная 1%-ным спиртовым раствором диметил­ глиоксима). Каплю титруемого раствора наносят стеклянной палочкой на кусочек чистой фильтровальной

ной бумажке красное пятно. Осадок диметилглиоксима никеля при этом остается на верхней полоске бумаги. Конец реакции узнают по исчезновению красного окра­ шивания на индикаторной бумажке.

Титрованный раствор диметилглиоксима готовят растворением 11,6 г диметилглиоксима в 100 мл 2 н., раствора едкого натра и добавлением воды до 1 л..

Титр раствора диметилглиоксима устанавливается по стандартному раствору металлического никеля. Рас­ твор металлического никеля для проверки титра ди­ метилглиоксима готовится растворением взятой на аналитических весах навески (1—2 г) электролитиче­ ского никеля в 20 мл азотной кислоты (2 : 1) и раз­ бавлением раствора до 1 л в мерной колбе.

Для установки титра раствора диметилглиоксима берут 25 мл стандартного раствора никеля, разбавляют водой до 100 — 150 мл, добавляют аммиак до слабого запаха с избытком 1—2 мл и титруют раствором ди­ метилглиоксима до исчезновения розового окрашивавия на индикаторной бумажке. Титр диметилглиоксима

п— количество раствора диметилглиоксима, иду­ щего для титрования, в мл\

Т— содержание никеля в 1 мл стандартного рас­ твора, в г.

Содержание никеля в электролите подсчитывается по следующей формуле:

где 7'n; — титр раствора диметилглиоксима по ни­ келю;

b — количество раствора диметилглиоксима, по­ шедшего на титрование, в мл\

m — количество электролита, взятого на титро­ вание, В МЛ',

4,78 — коэффициент пересчета на NiSO4-7H2O.

2. Титрование трилоном Б. 25 мл электролита от­ бирают пипеткой в мерную колбу на 250 мл и раз­ бавляют водой до метки. Затем 10 мл этого раствора

50 мл, добавляют 5 мл раствора аммиака 1 : 1, щепотку индикатора мурексида (0,1 г индикатора смешивается

100

дартному раствору сернокислого никеля.

Определение магния. Сущность метода заключается в предварительном отделении никеля диметилглиоксимом и титровании магния трилоном Б в присутствии индикатора — черного хромогена.

10 мл никелевого электролита берут ■ пипеткой в мерную колбу на 250 мл, доводят дистиллированной

ной воды и 25%-ный раствор NH4OH до появления слабого запаха, нагревают до кипения, потом снимают с огня и при перемешивании прибавляют 5 мл 1%-ного спиртового раствора диметилглиоксима. При этом выпадает осадок диметилглиоксима никеля.

колбу на 250 мл. Осадок на фильтре промывают несколько раз водой, чтобы извлечь из него весь сернокислый магний (весь объем раствора с промыв­ ными водами не должен превышать 100 мл).

К 100 мл раствора добавляют 5 мл аммиачного буферного раствора, 5—7 капель индикатора (черного хромогена ЕТ-00) и медленно титруют при интен­ сивном перемешивании 0,01 н. раствором трилона Б

101

Титр раствора трилона Б устанавливают по фикса-

100 мл и добавляют 2—3 капли смешанного индикатора

сини). Если при этом электролит имеет кислую реакцию (грязно-фиолетовая окраска), то приливают по каплям 0,1 н. раствор едкого натра до перехода окраски в зеленую. Затем добавляют избыток молярного рас­

лого калия имеет кислую реакцию, его предварительно

102

нейтрализуют раствором едкого кали в присутствии того же индикатора. После связывания никеля в ком­ плекс приливают 15—20 мл глицерина, 10—12 капель фенолфталеина и титруют 0,1 н. раствором едкого натра до перехода зеленой окраски в грязно-фиоле­ товую. Содержание борной кислоты подсчитывается по следующей формуле:

Н3ВО3 г)л — а-61,84-н

п

где а — количество раствора едкого натра, идущего на титрование, в мл\

п— количество электролита, взятого для титро­ вания, в мл-,

н — нормальность раствора едкого натра; 61,84 — коэффициент пересчета на борную кислоту.

Этот метод пригоден только при отсутствии аммо­ нийных солей в электролите.

Определение хлоридов. 5 мл электролита в кони­ ческой колбе на 250 мл разбавляют водой до 50 мл, подкисляют азотной кислотой (1—2 мл) и приливают избыток титрованного раствора (0,1 н.) азотнокислого серебра. Избыток азотнокислого серебра оттитровывают 0,1 н. раствором роданистого аммония в присут­ ствии железоаммонийных квасцов (1 мл насыщенного раствора) до появления неисчезающего розового окра­ шивания. Содержание хлористого натрия подсчиты­ вается по следующей формуле:

NaCl г/л = ,

где а — количество раствора азотнокислого серебра, взятого для титрования, в мл\

6 — количество раствора роданистого аммония, пошедшего на титрование, в мл\

/— соотношение между растворами азотнокис­ лого серебра и роданистого аммония;

н— нормальность раствора азотнокислого се­

ребра; я —количество электролита, взятого для ана­

лиза, в мл\ 58,5 — коэффициент пересчета на хлористый на­

трий.

103

Определение сернокислого натрия. Количество сернокислого натрия подсчитывается по разности

после определения общего содержания SO^-, связан­

ного с никелем и натрием.

Общее количество сульфатов определяется весовым способом (осаждением в виде сернокислого бария), как и при анализе цинкового электролита.

лите производится тем же методом,как и при анализе цинкового сернокислого электролита.

Определение нитратов в никелевом электролите производится после того, как качественная проба с ди­ фениламином или насыщенным раствором сернокислого железа даст положительные результаты. Количествен­ ное определение нитратов производится восстановле­ нием сплавом Деварда до аммиака и отгонкой послед­ него в титрованный раствор кислоты.

Анализ электролита для блестящего никелирования

Определение формалина. 25 мл электролита в ко­ нической колбе на 250 мл разбавляют водой до 100 мл, приливают из бюретки точно отмеренный объем 0,1 н. раствора йода (15 мл), подщелачивают 5%-ным раство­ ром едкого натра до образования грязно-зеленого осадка, взбалтывают и, закрыв пробкой, дают стоять 15—20 мин. Далее подкисляют 10%-ным раствором серной кислоты для растворения осадка и избыток

104

йода оттитровывают 0,1 н. раствором гипосульфита в присутствии крахмала. Одновременно устанавливают соотношение между растворами гипосульфита и йода.

Расчет количества формалина производится по сле­ дующей формуле:

ф г1л(A~cl) -н-0,0015-1000

' п ’

где Ф— количество формалина;

А— количество раствора йода, взятого для определения, в мл;

С— количество раствора гипосульфита, по­ шедшего на обратное титрование избытка йода, в мл;

I — соотношение между растворами йода и гипосульфита;

н — нормальность раствора йода; 0,0015 — коэффициент пересчета на формалин;

«—количество электролита, взятого для оп­ ределения, в мл.

Определение дисульфонафталиновой кислоты. 10 мл

электролита переносят в стакан емкостью 100 мл, осаждают гидрат окиси никеля 5%-ным раствором едкого натра, нагревают до кипения и горячий рас­ твор фильтруют. Осадок промывают 3 раза горячей водой. Упаренный фильтрат помещают в железонике­ левую чашку, прибавляют 10 мл 30%-ного раствора едкого натра и выпаривают на плитке досуха. После начала плавления щелочи (318°) чашку выдерживают около 10 мин. при этой температуре, затем снимают и охлаждают. После этого содержимое чашки раство­ ряют в горячей воде и переносят в коническую колбу на 250 мл, охлаждают и приливают избыток 0,1 н. рас­ твора йода (10—15 мл). Раствор подкисляют’5 н. рас­ твором серной кислоты (20 мл) и избыток йода оттит­ ровывают гипосульфитом в присутствии крахмала.

Содержание дисульфонафталиновой кислоты опре­ деляется по следующей формуле:

а— количество раствора йода, взятого для опре­ деления, в мл;

105

в цилиндр хлористый натрий в количестве 10 г, пред­ варительно растворив его в 30 мл дистиллированной воды, и приливают пипеткой 1 мл раствора роданистого аммония (10%-ного). Цвет раствора становится темно­ красным от образования роданида железа. Никелевый электролит с pH, доведенным предварительно до 5,1—5,3, наливают в бюретку и раствор роданида железа титруют электролитом, добавляя его по 0,5—0,7 мл, и каждый раз, закрыв пробкой цилиндр, энергично встряхивают содержимое до изменения окраски рас­ твора в желто-зеленый цвет. Затем добавляют 10 мл серного эфира и опять, закрыв пробкой цилиндр, встряхивают содержимое. Эфирный слой окрашивается в красный цвет. Далее продолжают титрование элек­ тролитом, добавляя его по 0,3—0,5 мл и энергично встряхивая раствор в цилиндре до тех пор, пока вновь отстоявшийся эфирный слой не обесцветится или не останется неизменяющийся слабо-желтый оттенок эфирного слоя.

Количество фтористого натрия определяется по следующей формуле:

TFpC, -5-1000

NaF г/л = - \-------,

где ГреС1я —титр раствора хлорного железа, рассчитан­ ный на NaF;

5 — количество хлорного железа, взятого для анализа, в мл-,

а— количество никелевого электролита, за­ траченного на титрование 5 мл хлорного железа, в мл.

106

Титр раствора хлорного железа устанавливается по стандартному раствору электролита с добавкой определенного количества фтористого натрия.

Данный способ дает надежные результаты при со­ держании фтористого натрия не менее 2 г/л.

Анализ электролита для осаждения „черного никеля*

Определение никеля производится обычными спо­

вывается 0,1 н. раствором роданистого аммония в при­ сутствии 1 мл насыщенного раствора железоаммоний­ ных квасцов до появления розового окрашивания.

Расчет содержания роданида производится по сле­ дующей формуле:

NHjCNS г/л = (д~6/) 76'_ ,

где « — количество раствора азотнокислого серебра, взятого для титрования, в мл-,

b—количество раствора роданистого аммония,

моний; п—количество электролита, взятого для ана­

лиза, в мл\

Определение цинка. В мерную колбу на 200 мл

наливают 50 мл воды, 20 мл 30%-ного раствора едкого натра и 5 мл 20%-ного раствора персульфата аммония, нагревают до кипения и в нагретую смесь при поме­ шивании выливают 10 мл электролита, предварительно разбавленного водой. Раствор с осадком гидроокиси

107

никеля нагревают в течение 5 мин., затем охлаждают, доливают водой до метки, взбалтывают и фильтруют через сухой складчатый фильтр в сухую колбу (оса­ док не промывают). 100 мл фильтрата (5 мл электро­ лита) помещают в коническую колбу на 250 мл, до­ бавляют 1 каплю метилоранжа и нейтрализуют серной кислотой (1:3) до перехода желтого окрашивания в розовое. Затем добавляют 5 мл серной кислоты (1:3) и титруют цинк 0,1 н. раствором желтой кро­ вяной соли с внешним индикатором — азотнокислым ураном.

Определение борной кислоты производится тем же способом, как при анализе обычного никелевого элек­ тролита. Ускоренный метод без отделения никеля в данном случае неприменим из-за присутствия солей аммония.

Анализ раствора для химического никелирования

Определение никеля производится теми же спосо­ бами, как и при анализе обычного никелевого элек­ тролита. При производстве анализа проба элек­ тролита предварительно кипятится с 5 мл азотной кислоты (уд. веса 1,4) в течение 5 — 10 мин. для раз­ ложения гипофосфита.

Определение гипофосфита натрия. 5 мл электро­ лита помещают в коническую колбу емкостью 250 мл

108