電解分析法對(duì)金屬銅含量的測(cè)定分析

李 鵬

（甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 天水 741025）

當(dāng)前，金屬材料已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了電碳制品當(dāng)中，尤其是金屬銅已經(jīng)成為了金屬電刷的主要組成部分。對(duì)于電碳制品而言，其金屬銅純度的高低直接關(guān)系著其產(chǎn)品質(zhì)量的性能，為此，使用哪種金屬銅含量的測(cè)定方法對(duì)于電碳制品來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。為此要研究一種新型的金屬銅含量的測(cè)定方法[1]。電解分析法作為一種新型的金屬銅含量的測(cè)定方法，它能夠有效的測(cè)定出金屬銅的含量大小，提高金屬銅含量測(cè)定工作的工作效率。為此本文主要研究了電解分析法對(duì)金屬銅含量的測(cè)定分析。

1 電解分析法對(duì)金屬銅含量的測(cè)定方法分析

電解分析法是目前我國(guó)使用最早的一種電化學(xué)分析方法，并且它已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了金屬材料含量測(cè)量當(dāng)中[2]。所謂電解分析法就是指利用物質(zhì)本身電化學(xué)性質(zhì)來(lái)進(jìn)一步測(cè)量物質(zhì)成分的一種成分分析方法。具體操作如下所示，首先，在電解池上下兩個(gè)電極上面分別設(shè)置一個(gè)直流電壓；待直流電壓設(shè)置完畢之后，使溶液當(dāng)中通過(guò)電流，同時(shí)觀察兩個(gè)電極上面所產(chǎn)生的電極反應(yīng)，并及時(shí)記錄下來(lái)；與此同時(shí)，還要在恒定電流情況下及時(shí)進(jìn)行電解反應(yīng)，待電解反應(yīng)完畢之后直接稱重電極上所有物品的質(zhì)量，這些物品的質(zhì)量即物質(zhì)金屬含量。這在方法又被稱之為電重量法。

點(diǎn)解分析方法也就是電重量法是依據(jù)電極上面所獲得的金屬沉積物重量來(lái)進(jìn)一步測(cè)定其金屬物質(zhì)含量的。為此，在利用恒電流點(diǎn)解分析方法測(cè)定金屬銅含量時(shí)，為了有效的縮減金屬物質(zhì)的電解時(shí)間，確保電極上面金屬銅沉積純凈、完全，就要確保直流電壓的穩(wěn)定性。

（1）控制穩(wěn)定的電極電位。在金屬銅測(cè)定分析過(guò)程當(dāng)中，如果外加電壓過(guò)高，那么電解里面多含有的陰極有氫氣體勢(shì)必會(huì)被迫排除，導(dǎo)致電極上的金屬銅物質(zhì)沉積，嚴(yán)重的甚至?xí)a(chǎn)生金屬銅脫落的問(wèn)題，從而影響最終的金屬銅含量測(cè)定分析結(jié)果。

（2）電流密度不宜太高。在利用電解分析法測(cè)定金屬銅含量的過(guò)程當(dāng)中，要始終控制好電流密度，且電流密度不宜太高。所謂電流密度就是指一單位電極表面上所包含的電流強(qiáng)度。在測(cè)定金屬銅含量的過(guò)程當(dāng)中，如果電流密度太高勢(shì)必會(huì)影響到電極上面的金屬銅，加速金屬銅的沉積與脫落。因此，要控制好其電流密度，把電流密度始終控制在100A到200A之間。一般情況下，電流越小，其多沉積得到的金屬鍍層會(huì)越牢固和均勻，但是其也存在著一定的弊端，即耗時(shí)相對(duì)較長(zhǎng)。除此以外，由于金屬銅物質(zhì)的不斷析出，這在一定程度上影響了電流的穩(wěn)定性，因此，在整個(gè)電解過(guò)程當(dāng)中還要不斷的注意可調(diào)電阻，以此來(lái)確?？烧{(diào)電阻在規(guī)定范圍值內(nèi)，從而確保電流的恒定性。

（3）恰當(dāng)?shù)臏囟扰c攪拌。在利用電解分析方法進(jìn)行金屬銅含量測(cè)定分析時(shí)還要始終保持著恰當(dāng)?shù)臏囟扰c攪拌。由于銅離子在電解過(guò)程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)電極放電的現(xiàn)象，因此它會(huì)在一定程度上加大電極附近金屬銅離子的密度，從而使得金屬銅分解電壓數(shù)值不斷變得，導(dǎo)致濃差極化問(wèn)題。為此，在金屬銅測(cè)定分析過(guò)程當(dāng)中要始終控制好電解液的溫度，將其控制在20攝氏度至60攝氏度之間，以此來(lái)確保電解液中金屬銅電離子的密度。

（4）控制pH值。在進(jìn)行金屬銅含量測(cè)定分析時(shí)還要始終控制好電解液的pH值。當(dāng)電解液的酸度過(guò)小時(shí)，其電極陰極上面所析出的金屬銅物質(zhì)就會(huì)產(chǎn)生氧化現(xiàn)象，金屬銅變成氧化物，其重量也會(huì)相應(yīng)的變大。而當(dāng)電解液的酸度過(guò)大時(shí)，其電極陰極上面則會(huì)產(chǎn)生大量的氫，氫的產(chǎn)生又會(huì)使金屬銅析出不完全。因此要時(shí)刻控制好電解液pH值，確保所測(cè)得的金屬銅含量的準(zhǔn)確性。

（5）控制干燥時(shí)間。金屬銅含量的測(cè)定分析往往都是在高溫情況下。由于受到高溫的影響，其所生產(chǎn)的新的沉積物往往對(duì)空氣較為敏感，容易發(fā)生氧化反應(yīng)。為此，在測(cè)定分析過(guò)程當(dāng)中要避免過(guò)度干燥，控制好干燥時(shí)間。干燥時(shí)間最好是控制在3分鐘到5分鐘之間，除此以外，干燥之后還應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行冷卻。

（6）電極電位穩(wěn)定劑的應(yīng)用。在利用電解分析法進(jìn)行金屬銅含量測(cè)定使，還應(yīng)當(dāng)充分的使用電極電位穩(wěn)定劑。一般情況下，由于金屬銅物質(zhì)在電極上面的析出，使得電極陰極電位不斷下降，甚至產(chǎn)生負(fù)極，而陽(yáng)極電位不斷上升。此時(shí)，如果電解溶液里面不小心進(jìn)入了干擾物質(zhì)，那么干擾物質(zhì)勢(shì)必會(huì)隨著金屬銅析出物而析出。為此，為了有效的預(yù)防干擾事件的發(fā)生，在進(jìn)行金屬銅含量測(cè)定時(shí)要在溶液當(dāng)中加入適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定劑，以此來(lái)確保電極電位的穩(wěn)定。

2 實(shí)驗(yàn)論證分析

為了確保本文所研究的金屬銅含量的測(cè)定分析方法的有效性，進(jìn)行了此次試驗(yàn)。此次試驗(yàn)采取了1克金屬銅試樣進(jìn)行試驗(yàn)，依據(jù)本文所研究的測(cè)定方法依次進(jìn)行試驗(yàn)，總共測(cè)定了五次。具體試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示，表1為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。

表1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表

通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究可以發(fā)現(xiàn)，五次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)大同小異，且通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，本文所研究的電解分析法對(duì)金屬銅含量的測(cè)定來(lái)說(shuō)有著重要的應(yīng)用價(jià)值。在實(shí)驗(yàn)之前，金屬銅基準(zhǔn)重量都為1克，在經(jīng)過(guò)電解之前，電解前金屬銅重量都相對(duì)較高，同時(shí)經(jīng)過(guò)電解之后，金屬銅重量依然相對(duì)較高。并且通過(guò)實(shí)驗(yàn)最終發(fā)現(xiàn)，金屬銅的含量相對(duì)較高，且具有較強(qiáng)的回收作用。因此，本文所研究的電解分析法對(duì)金屬銅含量的測(cè)定而言具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，通過(guò)本文研究發(fā)現(xiàn)，電解分析法不僅僅能夠快速、簡(jiǎn)潔的測(cè)定出金屬銅的含量，同時(shí)它還易于操作，簡(jiǎn)單上手，因此，具有較強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。除此以外，隨著電解分析法的不斷完善，金屬銅含量的測(cè)定技術(shù)也在不斷發(fā)展，為此，要深入研究電解分析法，以此來(lái)更好的發(fā)揮其作用，從而推動(dòng)金屬銅含量的測(cè)定技術(shù)的不斷發(fā)展。