电镀铬溶液成分分析
电镀添加剂之电镀液分析
电镀添加剂之电镀液分析电镀添加剂在使用过程中经常需要分析镀液，一般的电镀厂没有自己的化验室，我们公司可以为客户分析化验电镀添加剂镀液，电镀厂就能随时掌控电镀槽镀液的情况。
常见电镀液的分析方法一、酸性镀锌（硫酸盐镀锌）1、锌测定：取镀液10ml于100容量瓶中，加水至刻度，取此稀释液5ml，加水30ml，逐滴滴加1:1NH3·H2O调至微浑浊,加入1:4三乙醇胺10ml，pH=10缓冲溶液5ml，EBT指示剂少许，用0.05mol/lEDTA标准液滴定至兰色。
CZnSO4·7H2O=M×V×288/n （g/l）M——EDTA标准液浓度，mol/lV——消耗EDTA标准液体积，mln——吸取镀液毫升数。
2、铝的测定取镀液1ml于250ml锥形瓶中，加水50mL，加入0.05mol/lEDTA标准液40ml，pH=5的缓冲溶液15ml，煮沸2min，冷却，加XO2滴，用0.05mol/l标准锌溶液滴定至紫红色，体积不记。
加NH4F1.5g，加热近沸腾，冷却，补加XO1～2滴，用0.05mol/l标准锌溶液滴定至紫红色为终点。
CAl2(SO4)3·18H2O=MV×666.4/2 (g/l)M——锌标准溶液浓度，mol/lV——EDTA标准溶液体积，ml666.4——Al2(SO4)3·18H2O分子量3、氯化物测定取镀液10ml于100容量瓶中，加水至刻度，取此稀释液5ml于250ml锥形瓶中，加水100mL，1ml5%K2CrO4指示剂，以0.1mol/lAgNO3标液滴定至白色沉淀中有红色沉淀为终点。
CnaCl=MV×58.5/0.5 （g/l）M——AgNO3标液浓度mol/lV——AgNO3消耗标准液体积，ml试剂：5%K2CrO4指示剂：5gK2CrO4溶于95ml水中；0.1mol/lAgNO3标准溶液二、钾盐镀锌(氯化钾镀锌添加剂)1、锌测定：同“一中1”2、NaCl测定：同“一中2”3、H3BO3测定取500ml镀液，预先调pH=5左右。
电镀铬液的管理方法
电镀铬液的管理方法保证铬槽溶液配比浓度正确、稳定一致，是获得结构紧凑的镀铬层、提高铬层质量的重要环节。
因此，首先要做到铬液的各种化学成分纯，且配比要精确。
1、镀铬溶液的成分镀铬溶液的基本成分是铬酐和硫酸，按铬酐浓度可分为低、中、高浓度3种，凹版镀铬采用的都是中浓度镀铬液，即铬酐浓度为180～250g/L的镀液。
铬酐含量为250g/L、硫酸根含量为2.5g/L的镀液称为标准镀铬液，多用于镀硬铬。
多数制版公司的镀铬液组成成分如下：①铬酐(CrO3)，含量为190～250g/L。
②硫酸(H2SO4)，含量为1.9～2.5g/L。
铬酐与硫酸的比值为：CrO3∶H2SO4=100∶1，实际生产条件不同，比值会在100∶(0.8～1.2)波动。
2、镀铬溶液的配制①将计算量的铬酐放入槽中，加入总体积三分之二的去离子水，加热至50～60℃，边加热边搅拌溶液，然后稀释至总体积。
因工业用铬酐含有0.4%左右的硫酸根，应取样分析后，再添加化学纯硫酸至工艺规范，搅拌均匀。
②在镀铬过程中，阴极反应如下：2H++2e→H2↑Cr2O7-2 +8H++6e→Cr2O3+4H2O③配置镀铬液所用的铬酐等原材料一定要纯，每批材料要稳定。
有些公司由于原材料不纯、不稳定，出了问题很难找出原因。
有的公司选用俄罗斯的铬酐，纯度较高;有的公司选用新疆产的铬酐，质量也不错。
铬酐含硫酸量不同，会使硫酸的用量配比有出入，应掌握其规律。
3、生产注意事项①注意铬酐浓度的影响一般镀液的铬酐浓度在190～250g/L范围内变化，随着铬酐浓度升高，镀液导电率提高，覆盖能力亦有提高，而阴极电流效率降低。
加入某些添加剂后，浓度影响降到次要位置。
通常镀液浓度可由比重法测定，铬酐含量与波美度的关系如表3所示。
②注意硫酸浓度的影响在镀铬过程中，硫酸起着催化剂的作用，溶解碱式铬酸盐胶膜，使铬能顺利析出。
硫酸浓度对铬层质量影响很大，重要的是铬酐和硫酸的比值，而不是硫酸的绝对含量。
普通镀铬液中铬酐及三价铬含量分析
普通镀铬液中铬酐及三价铬含量分析—.实睑目的1.掌握摩尔盐标淮溶液配制与标定。
2.掌握镀铬溶液中铬酐含量及三价铬含量测定方法。
二、实验原理镀铬溶液中的铬主要是以六价铭状态存在，呈Cr 2O 72-形式，在酸性溶液中，以P.A 酸作指示剂，用摩尔盐标准溶液进行滴定，当溶液由紫红色转变为绿色时，即表示终点到达，其反应如下式所示：Cr 2O 72-+6Fe 2++14H +=2Cr 3++6Fe 2++7H 2O分析Cr 3+时应先用氧化剂，如Na 2O 2或（NH 4）2S 2O 8等，将Cr 3+氧化成Cr 2O 42-或Cr 2O 72-离子，然后再在强酸性介质中，用摩尔盐标准溶液滴定至终点。
氧化Cr 3+时，若在强碱性介质中，反应式为：2CrO 2-+3Na 2O 2+2H 2O=Cr 2O 42-+6Na ++4OH -若在强酸性介质中用（NH 4）2S 2O 8氧化，反应式为：2Cr 3++3S 2O 82-+7H 2O=(Ag +催化)=Cr 2O 72-+6SO 42-+14H +三、实验仪器及试剂（1）仪器：电子天平、台秤、500mL 容量瓶、25mL 移液管、量筒、500mL 锥形瓶、滴定管。
（2）试剂：K 2Cr 2O 7(分析纯、基准物)、（NH 4）2Fe （SO 42-)2▪6H 2O （分析纯）P.A 酸指示剂（0.2g 邻苯氨基苯甲酸溶于100mL0.2%的无水碳酸钠溶液中）、H 2SO 4（ρ=1.84g▪cm -3）、（NH 4）2S 2O 8、1%AgNO 3。
四、实验步骤1.0.1mol▪L -1摩尔盐[(NH 4)2Fe(SO4)2▪6H 2O]标准液配制与标定（1）配制：称取(NH 4)2Fe(SO4)2▪6H 2O 约20g ，溶于冷的250mL 5:95的稀H 2SO 4溶液中。
溶解后，以5:95的稀H 2SO 4溶液稀样至500mL 。
（2）标定：取分析纯的K 2Cr 2O 7于105〜110℃烘箱内干燥2h ，置于干燥器中冷却20~25min 。
电镀液配方分析
电镀液配方分析电镀液配方分析密度包括质量密度和相对密度。
质量密度是指物质单位体积的质量。
它与物体的体积和质量之间的关系可以用下式表示：Ρ=（2-3-1）式中ρ—质量密度（g/cm3或kg/dm3）m—物质的质量（g或kg）v—物质的体积（cm3或dm3，其单位与质量单位相对应）。
相对密度是指在共同的特定条件下，第一物质的质量密度ρ1与第二物质的质量密度ρ2之比，常用d表示：d=（2-3-2）因此，只要知道了物质的质量密度就可根据式（2-3-2）求得。
同时，也可根据式（2-3-1），求算物质的质量或体积。
这样对一些液体试剂，尤其是有腐蚀性的试剂，如在电镀中常用的浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸等，因称量的质量和起质量密度，计算出相应体积，然后再量取一定体积的该试剂。
这样操作简捷快速，可减少对设备的腐蚀。
[例1]要配制25g/L的硫酸溶液50L，问应量取质量密度为1.84g/cm3、质量分数浓度为98%的浓硫酸多少体积？解：要求欲量取的体积，首先计算所需浓硫酸的质量m，m=25g/L×50L×1/0.98=1275.5g 根据式（2-3-1），v===693.2cm3l只要用量筒量取693.2ml浓硫酸，用水稀释至50L即可。
由上可知，要进行质量与体积的折算，首先需知液体的质量密度，而液体的质量密度可以由密度计直接测得。
质量密度测量密度计是一个封闭严密的玻璃管，管的上端一段细长，中间一段胶粗，下端有一个装着水银或者铅粒的玻璃泡。
因为其重心靠近下端，所以能竖直地浮在液体内。
上部的细长筒内附有纸做的刻度尺，液面所对应的标尺上的数字就是该溶液的质量密度和相应的波美度值。
把密度计放在密度不同的液体内，它沉入的深度不同。
液体的密度越大，密度计沉入的深度越小，这种下沉深度的大小与密度有一定的反比关系，因而密度计上的刻度可直接指示液体密度，使用起来很方便。
在生产中，有时用波美度（O Be’）来表示密度。
电镀铬溶液成分分析
电镀铬溶液成分分析电镀铬溶液成分分析项目a 、铬酸酐 CrO 3b 、硫酸 H 2SO 4c 、三价铬 Cr 3+4、电镀铬溶液成分分析方法4.1铬酸酐的测定—硫酸亚铁铵滴定法4.1.1分析原理在硫酸溶液中，以邻苯氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵还原滴定六价铬。
2H 2CrO 4+6H 2SO 4+6FeSO 4=Cr 2(SO 4)3+3Fe 2(SO 4)3+8H 2O4.1.2分析用试剂a 、1∶1硫酸溶液（硫酸符合GB/T625规定）；b 、邻苯氨基苯甲酸指示剂0.2%(配制见5.1);c 、硫酸亚铁铵标准溶液～0.1N(配制见5.2)。
4.1.3分析方法a 、移取镀液0.5ml 放入250ml 锥形瓶中，加水100ml 。
b 、加入1∶1硫酸溶液15ml ，冷却后加邻苯氨基苯甲酸指示剂3滴，以硫酸亚铁铵标准溶液滴定至紫红色转为亮绿色为终点。
计算镀液中铬酸酐含量G1 G1=100010005.03.33·V N g/l 式中：N —硫酸亚铁铵标准溶液的当量浓度V —耗用的硫酸亚铁铵标准溶液的量，ml33.3 —铬酸酐的当量硫酸的测定—硫酸钡重量法4.2.1分析原理硫酸根与氯化钡生成不溶于水的硫酸钡溶液，从而定量地测定镀液中硫酸根含量。
同时用乙醇将六价铬还原成三价铬，以防止六价铬与氯化钡生成铬酸钡沉淀影响测定结果。
BaCl 2+H 2SO 4=BaSO 4+2HCl2H 2CrO 4+6HCl+3C 2H 5OH=2CrCl 3+3CH 3CHO+8H 2O4.2.2分析用试试剂a 、氯化钡溶液 10% 过滤后b 、乙醇混合液（乙醇：盐酸：乙酸 1：1：1）c 、2∶98盐酸溶液（盐酸符合GB/T622规定）4.2.3分析方法移取镀液5ml ，放入400ml 高型烧杯中，加水至150ml ，乙醇混合液30ml 后，煮沸后，趁热慢慢滴加10%氯化钡溶液10ml ，在不停的搅拌下沸腾5min ，静置过夜。
电镀液主要成分及其作用详解
电镀液主要成分及其作用详解在电镀加工生产过程中，我们要使用到电镀液这个必须的电镀原材料产品，电镀溶液的组成对电镀层的结构有着很重要的影响。
不同的镀层金属所使用的电镀溶液的组成可以是各种各样的.但是都必须含有主盐。
根据主盐性质的不同，可将电镀溶液分为简单盐电镀溶液和络合物电镀溶液两大类。
简单盐电镀溶液中主要金属离子以简单离子形式存在(如Cu2+、Ni2+、Zn2+等)，其溶液都是酸性的。
在络合物电镀溶液中，因含有络合剂，主要金属离子以络离子形式存在(如[Cu(CN)3]2-、[Zn(CN)4]2-、[Ag(CN)2]-等)，其溶液多数是碱性的，也有酸性的。
除主盐和络合剂外，电镀溶液中经常还加有导电盐、缓冲剂、阳极去极化剂以及添加剂等，它们各有不同的作用。
1、主盐主盐能够在阴极上沉积出所要求的镀层金属的盐。
主盐浓度高，溶液的导电性和电流效率一般都较高，可使用较大的电流密度，加快了沉积速度。
在光亮电镀时，镀层的光亮度和整平性也较好。
但是，主盐浓度升高会使阴极极化下降，出现镀层结晶较粗，镀液的分散能力下降，而且镀液的带出损失较大，成本较高，同时还增加了废水处理的负担。
主盐浓度低，则采用的阴极电流密度较低.沉积速度较慢，但其分散能力和覆盖能力均较浓溶液好。
因此，主盐浓度要有一个适当的范围，并与溶液中其他成分的浓度维持一个适当的比值。
有时，由于使用要求不同，即使同一类型的镀液，其主盐含量范围也不同。
对于电镀形状复杂的零件或用于预镀、冲击镀时，要求较高的分散能力，一般多采用主盐浓度低的电镀溶液。
而快速电镀的溶液，则要求主盐含量高。
2、导电盐导电盐能提高溶液的电导率，而对放电金属离子不起络合作用的物质。
这类物质包括酸、碱和盐，由于它们的主要作用是用来提高溶液的导电性，习惯上通称为导电盐。
如酸性镀铜溶液中的H2SO4，氯化物镀锌溶液中的KCl、NaCl 及氰化物镀铜溶液中的NaOH和NaCO3等。
导电盐的含量升高，槽电压下降，镀液的深镀能力得到改善，在多数情况下，镀液的分散能力也有所提高。
铁管镀铬成份分析
铁管镀铬成份分析（1）铬酐铬酐的水溶液是铬酸,是铬镀层的惟一来源。
实践证明,铬酐的浓度可以在很宽的范围内变动。
例如,当温度在45~50°C,阴极电流密度I0A/dm2时,铬酐浓度在50~500g/L范围内变动,甚至高达800g/L 时,均可获得光亮镀铬层。
但这并不表示铬酐浓度可以随意改变，一般生产中采用的铬酐浓度为I50~400g/L之间。
铬酐的浓度对镀液的电导率起决定作用,图4-19所示为铬酐浓度与镀液电导率的关系。
可知在每一个温度下都有一个相应于最高电导率的铬酐浓度;镀液温度升高,电导率最大值随铬酐浓度增加向稍高的方向移动。
因此，单就电导率而言,宜采用铬酐浓度较高的镀铬液。
（2）催化剂除硫酸根外,氟化物、氟硅酸盐、氟硼酸盐以及这些阴离子的混合物常常作为镀铬的催化剂。
当催化剂含量过低时,得不到镀层或得到的镀层很少,主要是棕色氧化物。
若催化剂过量时,会造成覆盖能力差、电流效率下降,并可能导致局部或全部没有镀层。
目前应用较广泛的催化剂为硫酸。
硫酸的含量取决于铬酐与硫酸的比值,一般控制在Cr03:So4=(80~100):1,最佳值为100:1。
当So42-含量过高时,对胶体膜的溶解作用强,基体露出的面积大,真实电流密度小,阴极极化小,得到的镀层不均匀,有时发花,特别是凹处还可能露出基体金属。
（3）三价铬镀铬液中Cr6+离子在阴极还原产生Cr3+,与此同时在阳极_上重新被氧化，三价铬浓度很快达成平衡,平衡浓度取决于阴、阳极面积比。
Cr3+离子是阴极形成胶体膜的主要成分,只有当镀液中含有一定量的Cr3+时,铬的沉积才能正常进行。
因此,新配制的镀液必须采取适当的措施保证含有一定量的Cr3+。
①采用大面积阴极进行电解处理。
②添加还原剂将Cr6+还原为Cr3+,可以用作还原剂的有酒精、草酸、冰糖等,其中较为常用的是酒精(98%),用量为0.5mL/L。
在加入酒精时,由于反应放热,应边搅拌边加入，否则会使铬酸溅出。
电镀镀液成分分析
Confidential
9/26/2005 Page:6 Rev_2005_A
二、2、3 級電流分布
3. 三級電流分佈(Tertiary current distribution ) 三級電流分佈效應雖不及一級與二級電流分佈，但仍與均佈力息息相關。此效應主要於槽 液的有機添加劑(Organic Additives)構成。 通常Additives包括三種成分，即光澤劑(Brightener)、平整劑(Leveler)與載體(Carrier)，三種 添加劑均會在陰極表面的邊界層產生作用，其作用分述如下： 1. 載體：吸附於陰極表面，阻礙高電流區離子的還原反應 (–)。 2. 光澤劑：吸附於陰極表面，可取代部分的載體之用，增加該區的電鍍速率 (+)。 3. 平整劑：可被吸附並取代某些特定位置(通常為高電流密度區或高攪拌區)的光澤劑或載體， 能降低電鍍速率 (–)。 增加電鍍速率；增加極化曲線斜率：Brightener。 降低電鍍速率；降低極化曲線斜率：Carrier & Leveler。 平整劑屬於多鏈結的聚合體 (Multichained polymer)，具有許多帶正電荷的側鏈，可在局部的 高電流區減少鍍層的過鍍(Overplate)。這種聚合體將藉著靜電的吸引力，遷移至陰極的高電 流密度區，而聚集在孔壁或板面的轉角處(Knee)，因此可有效防止高電流密度區所產生的過 鍍，達到鍍層平整的效果。 由於載體與平整劑可降低極化曲線的斜率，而光澤劑卻會增加極化曲線的斜率。電鍍進行時 光澤劑吸附於低電流密度區(如凹陷處)，由於光澤劑會增加電鍍速率，由於凹陷部位的電鍍速 率增快，可達到填補凹陷的目的。同時又借助平整劑降低高電流區的電鍍速率，使突出部分 的鍍層較薄，以達平整的目的。 Confidential
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电镀铬溶液成分分析项目
a 、铬酸酐 CrO 3
b 、硫酸 H 2SO 4
c 、三价铬 Cr 3+
4、电镀铬溶液成分分析方法
4.1铬酸酐的测定—硫酸亚铁铵滴定法
4.1.1分析原理
在硫酸溶液中，以邻苯氨基苯甲酸为指示剂，用硫酸亚铁铵还原滴定六价铬。
2H 2CrO 4+6H 2SO 4+6FeSO 4=Cr 2(SO 4)3+3Fe 2(SO 4)3+8H 2O
4.1.2分析用试剂
a 、1∶1硫酸溶液（硫酸符合GB/T625规定）；
b 、邻苯氨基苯甲酸指示剂0.2%(配制见5.1);
c 、硫酸亚铁铵标准溶液 ～0.1N(配制见5.2)。
4.1.3分析方法
a 、移取镀液0.5ml 放入250ml 锥形瓶中，加水100ml 。
b 、加入1∶1硫酸溶液15ml ，冷却后加邻苯氨基苯甲酸指示剂3滴，以硫酸亚铁铵标准溶液滴定至紫红色转为亮绿色为终点。
计算镀液中铬酸酐含量G1 G1=10001000
5.03.33·⨯⨯⨯V N g/l 式中：N —硫酸亚铁铵标准溶液的当量浓度
V —耗用的硫酸亚铁铵标准溶液的量，ml
33.3 —铬酸酐的当量
硫酸的测定—硫酸钡重量法
4.2.1分析原理
硫酸根与氯化钡生成不溶于水的硫酸钡溶液，从而定量地测定镀液中硫酸根含量。
同时用乙醇将六价铬还原成三价铬，以防止六价铬与氯化钡生成铬酸钡沉淀影响测定结果。
BaCl 2+H 2SO 4=BaSO 4+2HCl
2H 2CrO 4+6HCl+3C 2H 5OH=2CrCl 3+3CH 3CHO+8H 2O
4.2.2分析用试试剂
a 、氯化钡溶液 10% 过滤后
b 、乙醇混合液 （乙醇：盐酸：乙酸 1：1：1）
c 、2∶98盐酸溶液（盐酸符合GB/T622规定）
4.2.3分析方法
移取镀液5ml ，放入400ml 高型烧杯中，加水至150ml ，乙醇混合液30ml 后，煮沸后，趁热慢慢滴加10%氯化钡溶液10ml ，在不停的搅拌下沸腾5min ，静置过夜。
然后用2∶98热盐酸溶液清洗沉淀数次，再用热水洗至无氯离子。
将滤纸和沉淀物移至已称重的恒重瓷坩埚中干燥灰化，以900℃高温烧至恒重，一小时。
称重：提前一天秤重恒重瓷坩埚，放入干燥器内，第二天称重后减去前一天恒重瓷坩埚的重量
计算镀液中硫酸含量G2 G2=10005
4202.0W ⨯⨯ g/l 式中：W —硫酸钡沉淀重量，g
5—移取稀释液换算成原镀液的体积，ml
0.4202 —硫酸钡换算成硫酸的系数
注意事项
a 、灼烧硫酸钡沉淀应在800～900℃内进行，温度太高会使沉淀分解；
b 、灼烧后如沉淀还有黄色，说明六价铬还原不完全，生成铬酸钡沉淀，试验应重做，减少取样量或酌量多加乙醇混合液；
c 、乙醇混合液中的冰乙酸是防止硫酸根与三价铬Cr 3+生成共价化合物，酸度也不能过高，以免硫酸根生成硫酸氢根。
这都会使硫酸钡沉淀不完全，影响测定结果。
三价铬的测定—硫酸亚铁铵滴定法
4.3.1分析原理
三价铬在硝酸银存在的酸性溶液中，以过硫酸铵氧化成六价铬，测定总铬量。
然后从总铬量中减去六价铬量即可得三价铬含量。
4.3.3分析方法
移取镀液0.5ml 放入500ml 锥形瓶中，加水100ml 、1∶1硫酸溶液15ml 、1%硝酸银溶液10ml 和10%过硫酸铵溶液20ml ，加热煮沸至冒大气泡2～3min 后滴加1∶1盐酸溶液至不再出现白色氧化银沉淀后再滴2滴，然后再煮沸3～5mm 。
待冷却后加邻苯氨基苯甲酸指示剂3滴，以硫酸亚铁铵标准溶液滴至溶液由紫红色转为亮绿色为终点。
记录消耗的硫酸亚铁铵标准溶液量V 。
4.3.4计算镀液中三价铬含量G3 G3=10001000
5.003.17··)(0⨯⨯- N V V g/l 式中：V —测定镀液中铬酸酐含量时，滴定消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的量，ml
N —硫酸亚铁铵溶液的当量浓度
17.3 —铬的当量
0.5—移取镀液的量，ml。