唐祝兴，王昊
(沈阳理工大学环境与化学工程学院，辽宁沈阳110159)
摘要:建立了双波长分光光度法同时测定电镀液中铁和铜含量的分析方法。以2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚为显色剂，TritonX-100(OP)为增溶剂测定铜和铁的含量。通过试验确定了最佳实验条件。本法具有较高的灵敏度、较低的检出限和较好的选择性，铁的回收率为97．18%～101．53%，铜的回收率为95．32%～105．02%。
关键词:分光光度法;铜;铁;2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚;电镀液
中图分类号:O657．31 文献标识码:B
文章编号:1001-3849(2011)01-0038-04
引言
镀液中含有铜杂质对镀铬、镀锌、镀镍及镀银等工艺均有影响。铁离子是镀液中最常见的杂质，对各种镀液的性能都有不良影响。铁杂质的测定可以为排除电镀故障提供重要依据。电镀液中铜和铁的允许含量随镀种不同而异。例如，镀镍液中的铜和铁的允许范围为几十mg/L，而镀铬液中的铁和铜的允许范围可达到几g/L以内。电镀液中铁杂质的分析一般采用络合滴定法或氧化还原法。铜杂质的分析一般采用分光光度法、电化学分析法及原子吸收法。目前同时测定铜杂质和铁杂质的方法只有原子吸收法，但是原子吸收法的实验费用较高，本文采用双波长分光光度法同时测定了电镀液中的铜和铁的含量，取得了良好的实验结果。
1·实验部分
1．1 仪器与工作条件
756P型紫外－可见光分光光度计(上海光谱仪器制造有限公司);PHS-3C型酸度计(上海第二分析仪器厂);HH－8型数显恒温水浴锅(常州国华电器有限公司)。
1．2 试剂
0．2g/L2-(5-溴-2-吡啶偶氮)-5-二乙氨基酚(5-Br-PADAP);10%聚乙醇辛基苯基醚(OP)乙醇溶液;40g/L硫脲溶液;500mg/L二价铜离子储备液;10mg/L铜离子标准溶液;500mg/L铁离子储备液;10mg/L铁离子标准溶液。
1．3 实验方法
1．3．1 条件实验
取若干个25mL比色管，移取适量铜或铁标准溶液后，依次加入1．5mL5-Br-PADAP溶液、1．0mLOP溶液、3．0mL乙醇、每加入一种试剂后振荡摇匀，以蒸馏水定容，放置15min，以试剂空白溶液为参比，用1cm比色皿在557nm波长下测定铜的吸光度，或在592nm波长下测定铁的吸光度。
1．3．2 模拟样品分析实验
移取一定量待测定样品于25mL的比色管中，加入硫脲掩蔽干扰离子Cu2+，显色剂1．5mL5-Br-PADAP溶液，1．0mLOP溶液，3．0mL无水乙醇，用蒸馏水定容，在每次加入溶液之后都要震荡摇匀。用1cm比色皿，试剂空白为参比，在λ=592nm下测定铁的吸光度。
另取1个25mL比色管，操作同上，只是不加硫脲溶液。以对应空白溶液为参比，用1cm比色皿在λ=557nm下测定铜和铁的总吸光度。
2·结果与讨论
2．1 最大吸收波长的选择
图1是按照条件实验方法测得铜离子和铁离子分别与5-Br-PADAP形成配合物的吸收光谱曲线。由图1可知:铜配合物在λ=557nm处有最大吸收峰，铁配合物在λ=592nm处有最大吸收峰。
选择最大吸收波长为测定波长，即铜测定λ=557nm，铁测定λ=592nm。显色剂在铜测定λ=557nm和铁测定λ=592nm处的吸光度很小，不影响测定结果。
2．2 OP加入量对铜和铁吸光度的影响
取10个25mL比色管，移取2．0mL铜或铁标准溶液后，加入1．0mL5-Br-PADAP溶液后，依次加入1．0，2．0，3．0，4．0及5．0mLOP溶液，每加入一种试剂后振荡摇匀，以蒸馏水定容，以试剂空白溶液为参比，用1cm比色皿在557nm波长下测定铜的吸光度，或在592nm波长下测定铁的吸光度，结果见图2。
由图2实验结果可以看出:OP溶液用量，在1mL时铜、铁配合物的吸光度比较接近，相互之间所带来影响最小，所以OP溶液取1mL时最为合适。
2．3 5-Br-PADAP加入量对铜和铁吸光度的影响
取10个25mL比色管，移取2．0mL铜或铁标准溶液后，依次加入0．5，1．0，1．5，2．0及2．5mL5-Br-PADAP溶液，再加入1．0mLOP溶液，每加入一种试剂后振荡摇匀，以蒸馏水定容，以试剂空白溶液为参比，测定铜和铁的吸光度。
由图3可知:铁的配合物和铜的配合物都在1．5mL处有一个峰值。表明此时铜与铁与5-Br-PADAP的配合物的灵敏度最大，因此与V(5-Br-PADAP)为1．5mL。
2．4 显色温度及时间的确定
随着浓度温度的升高，铜和铁配合物溶液的吸光度均增大，35℃后，铜和铁配合物的吸光度开始下降，所以选择35℃为最佳测试温度。按照条件实验方法操作，测定了铜和铁与5-Br-PADAP所形成的配合物吸光度随着时间的变化情况。实验表明在15min后，铜与铁配合物能够形成稳定络合物，且稳定时间不低于60min。
2．5 工作曲线
配制不同质量浓度的铜和铁配合物溶液，按上述条件实验方法显色，并按(1)式作工作曲线。
A=0．11494ρ+0．0443(1)
R=0．9921
式中:A为吸光度;ρ为铁离子的质量浓度，mg/L;R为相关系数。
线性范围为:0．5-8．0mg/L。
按(2)式绘制铜的工作曲线:
A=0．08036ρ+0．0404(2)
R=0．9941
线性范围为:0．5-10．0mg/L。式中:A为吸光度，ρ为铜离子的质量浓度，mg/L;R为相关系数。
