Potentiometric analysis of brass and bronze plating baths

Význam tématu

Potenciometrická analýza platinovacích lázní mosazi a bronzu je klíčová pro průmyslovou kontrolu kvality kovových povlaků. Přesné stanovení koncentrace kovových iontů a doplňujících složek pomáhá udržet stálost chemického složení lázně, minimalizovat odchylky ve vrstvě a prodloužit životnost zařízení.

Cíle a přehled studie / článku

Studie představuje postupy pro stanovení jednotlivých složek mosazných a bronzových platinovacích lázní. Cílem je nabídnout kompletní protokol od přípravy vzorku až po výpočet koncentrací měďných, zinkových a cínových iontů, volného kyanidu, amonných solí, karbonátů a sulfitu.

Použitá instrumentace

• Potenciometrické titráční přístroje Titrino nebo Titrando s dávkovacím modulem Dosino či Dosimat
• Ionselektivní elektroda pro měď Cu ISE
• Referenční Ag/AgCl elektroda s dvojitou dutinou
• Pt Titrode a Ag Titrode s Ag2S povlakem
• Skleněná elektroda pro měření pH
• Magnetický míchadlo a digestor

Použitá metodika

Vzorky lázní se připravují ředěním a rozkladem v kyselinách pod digesčním aparátem ve ventilované digestoři. Metody stanovení jsou tyto:

• Iodometrická titrace mědi: přídavek KI v kyselém prostředí a titrace Na2S2O3
• Chelatometrická titrace mědi a zinku: pufr pH 10 a titrace Na2EDTA za sledování signálu Cu ISE
• Argentometrická titrace volného kyanidu: přídavek KI a titrace AgNO3 s Ag Titrode
• Kjeldahlova destilace a acidimetrie pro amonium
• Acidimetrie karbonátu: titrace HCl s detekcí pH
• Iodimetrická titrace sulfitu: precipitace BaSO3, následné uvolnění a titrace I2
• Iodometrická titrace cínu ve vzorku bronzu: redukce Fe a titrace I2

Hlavní výsledky a diskuse

Metody poskytují lineární odezvu a reprodukovatelnou polohu ekvivalentních bodů s přesností lepší než 1 procento v rozsahu koncentrací běžných platinovacích lázní. Titrační křivky ukazují jasně rozlišené ekvivalenční body pro jednotlivé složky, což umožňuje simultánní stanovení několika analytů ve stejném vzorku.

Přínosy a praktické využití metody

Potenciometrické titrace zkracují čas analýzy a snižují množství organických rozpouštědel. Díky možnosti automatizace lze metody integrovat do kontinuálního monitoringu ve výrobních provozech a zajišťovat stabilní kvalitu kovových povlaků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se širší rozšíření on-line potenciometrických senzorů a miniaturizovaných přístrojů pro průmyslové linky. Integrace s chemometrickými nástroji a umělou inteligencí umožní prediktivní řízení lázní a optimalizaci spotřeby chemikálií.

Závěr

Popsané pracovní postupy představují komplexní řešení pro kontrolu mosazných a bronzových platinovacích lázní. Kombinace vzorkovacích protokolů, speciálních elektrod a vhodných titračních metod zajišťuje vysokou přesnost a provozní efektivitu laboratorního i průmyslového měření.

Reference

• Metrohm Application Bulletin No 101 Complexometric titrations with the Cu ISE Metrohm Ltd Herisau
• Metrohm Application Note T-23 Hydroxide and carbonate in alkaline plating baths for cadmium copper lead or zinc Metrohm Ltd Herisau
• Metrohm Application Note T-24 Metal contents of alkaline plating baths for cadmium copper lead or zinc Metrohm Ltd Herisau
• T W Jelinek Prozessbegleitende Analytik in der Galvanotechnik Eugen G Leuze Verlag Saulgau 1999 ISBN 3-87-480-135-7