電鍍溶液簡易分析方法的開發和應用(I)

關 鍵 詞：電鍍溶液

作    者：顧衛忠，王偉平，陳安琪

中圖分類號：TQ 153   文獻標識碼：B   文章編號：1000-4742(2011)02-0045-02

O前言

電鍍溶液成分的分析是電鍍生產管理的一項重要內容，它能幫助技術人員及時掌握鍍液的變化規律、發現鍍液的故障隱患、正確判斷故障的根源，從而保證電鍍生產和產品的質量。然而電鍍溶液的分析是一項精細繁鎖、技術要求高的專業性工作，隨著電鍍企業的小型化趨勢和電鍍材料商可提供分析服務的銷售方式現狀，原本電鍍工廠重要的鍍液分析業務難以開展，所以開發一種簡易的電鍍溶液分析方法可以促進企業技術管理水平的提高。

1 現狀和設想

1.1現狀

電鍍溶液的分析是一項專業性比較強的工作，盡管常規的分析方法已很成熟，但從業者除了要了解化學藥品的性能和配制方法，還必須熟練掌握分析儀器、設備的使用和管理，并要有細致的工作態度和能力。

國內的電鍍企業普遍存在缺乏中、初級的電鍍技術人員的問題。另外，現在的電鍍工廠通常地處郊外、環境比較差，很難吸引從事專業分析的技術人員。電鍍溶液的分析對企業來說又是一項增加成本的管理工作，對一些鍍種多、規模小的電鍍廠來說，要做好鍍液的管理分析更讓經營者為難。

目前電鍍廠多依靠電鍍原料供應商提供的電鍍溶液分析服務來維持鍍液的技術管理，但也會出現許多問題和弊病，例如：分析結果不及時，拿到的分析結果往往是2～3天前的狀況；無法做到定時分析管理，分析結果無法對質量管理和掌握生產規律起作用；供應商通常是出了故障來取樣分析，分析化驗只起判斷故障原因，確認責任方的作用，對電鍍的生產管理無益可言。

目前國內電鍍產品加工的質量要求往往是國際化的，而許多中小型規模的電鍍企業產品加工的生產管理卻落后于國際化水平。各地區為了便于電鍍企業集中管理建立了許多電鍍工業基地來有效控制電鍍企業對環境造成的影響，同時促進了電鍍企業小型化的發展，對電鍍企業的整體生產管理水平提高并非有利。另外，由于許多地區的土地升值，許多大型的電鍍專業加工企業從利益出發，將電鍍廠房以出租的方式經營也促進了電鍍企業的小型化，大企業原有的電鍍溶液分析管理資源很難發揮作用。

1.2             設想

電鍍溶液分析管理的規范對電鍍企業的管理水平的提高會起到積極的作用。研究一種不需要專業化驗員，不需要溶液的配制和標定，不需要計算結果，用最少的試劑，最常用的器具能簡便、快捷、準確地分析電鍍溶液成分的方法，對電鍍生產的技術管理水平的提高會有顯示的意義。

國外很在已使用商品化的電鍍溶液簡易分析試劑進行鍍液的分析管理。針對電鍍溶液管理的特點和國內慣用的分析方法，本文從以下幾個方面對簡易電鍍溶液分析方法進行了開發和研究。

2 簡易電鍍溶液分析方法的設計

2.1 電鍍溶液成分分析的精度

電鍍溶液中的主要成分的質量濃度絕大多數在幾十g/L以上，如硫酸鹽銅中硫酸銅的質量濃度為60g/L，硫酸的質量濃度為200g/L。在實際的生產過程中將這些成分的精度控制在（R±1）g/L完全可以滿足生產要求，滴定分析方法的精確度完全可以滿足電鍍生產管理的需求。

若電鍍溶液中主要成分的質量濃度為幾g/L，分析的精度還是(R±1)g/L，其結果對生產管理控制的參考價值不大。這些成分的質量濃度用滴定法分析往往數據穩定性差，如鍍鉻鍍液中的硫酸根和三價鉻的分析，用滴定法分析既繁鎖，數據也不穩定。采用沉淀分析或儀器分析得到的結果比較穩定，數據的精度在（R土0.10～0. 25）g/L的范圍內，這樣的精度完全可以滿足電鍍生產管理的需求。   

電鍍溶液中以mg/L為單位的成分，如分析酸性光亮鍍銅中氯離子的質量濃度，要采用專用儀器進行分析，一般的工廠都不會購買。采用比色或專用試紙的方法測定其質量濃度范圍，可將分析方法大為簡化。

2.2分析的化學試劑和標準溶液

滴定分析所用化學試劑和標準溶液的配制及標定直接影響到分析結果，通常需要專業化驗員的操作。另外化學分析還涉及到許多化學藥品的采購、管理、保存等，這些工作會使經營者困惑。所以要使工廠的分析操作得到簡化，首先要將分析所使用的試劑品種減少，并提高標準溶液的可靠性。

2.3分析的設備儀器

根據分析方法的不同要用到各種規格的玻璃器具。一條電鍍裝飾性鍍鉻的生產線至少有3個鍍種，數10個分析項目，如果都用不同的儀器分析，除需占用放置場地外，日常管理還要耗費許多時間�；h易分析方法要做到不同的滴定分析項目基本采用敷量最少、品種和規格相同的玻璃器具，這樣可以節省大量時間，簡化操作步驟和提高工作效率。

沉淀分析也是常用的分析方法之一，但過濾、清虢霉矛燥、稱重等不僅要消耗大量時間，在操作精度上也非專業人員所及。沉淀管是觀測沉淀在試管中量的刻度的簡易分析方法，它可不經過濾、清洗、干燥、稱重等步驟進行分析。

精密的分析儀器需要專業人員的操作和維護，也不適合中小型電鍍工廠使用，如常用的分光光度計除需專業人員操作外，設備的維護保養也很重要，許多工廠都長期閑置在化驗室無法使用。目視比色法可先制作標準的比色樣品，取樣和標準質量濃度的比色管對比就可以確定分析試樣的質量濃度范圍。

2.4分析的操作方法和步驟

一條電鍍裝飾性鍍鉻的生產線至少有數10個分析項目，各種成分的分析操作如果都用不同操作步驟進行的話，操作人員很容易發生失誤。如果各種成分的分析都采用基本相同的操作方法進行的話，不僅可以減少操作人員的失誤，還可以大大提高操作效率，對操作的熟練和準確也非常有利，可以實現生產線上一般技術和管理人員可以隨時進行化驗分析的便捷操作。

2.5分析結果計算

常規的滴定分析方法都要通過計算才能得到結果，復雜的計算式很容易造成計算上的錯誤。通過將精確配制和校正的分析標準溶液的質量濃度固定為常數，就可采用計算速算表的方式使操作人員通過消耗標準溶液的體積直接得到分析結果。

比色分析可通過與標準比色管的顏色對比直接得到結果；沉淀分析可根據沉淀管中沉淀的刻度從速算表中得到結果。這樣的方式簡單、準確，便于管理人員隨時掌握鍍液狀態，及時采取措施，使分析化驗的結果在最短的時間內應用到生產中。

2.6分析化驗的成本

分析化驗用到許多種化學試劑，用量少、品種多，若保管不善，會造成浪費；另外分析試劑的配制、操作、管理都要耗費許多人力資源，對企業來說都是增加成本的項目。通過專業的化驗人員將各種分析化驗項目所用的試劑批量化生產配制，企業只需購買直接使用的專用試劑，不僅可降低化驗分析的成本，還為企業節約了試劑的成本及設備和管理上的開支。另外，規范的分析方法也減少了工廠的技術人員對分析方法的摸索時間，企業可以用非專業的條件快速方便地得到專業化的分析結果。