1 前言
單鎳鹽電解著色是目前國際上廣泛采用的一種先進的陽極氧化中電解著色工藝技術著色方法，具有著色穩定、槽液簡單(主要成分是硫酸鎳和硼酸)、沉積速度慢、顏色均勻性好等優點，尤其在生產淺色調上具有極大的優勢，而且能夠實現自動化生產，還可以進行鎳回收，節約成本。目前，已有越來越多的鋁型材生產廠家使用此方法進行大規模生產。但是，單鎳鹽著色的缺點是對槽液pH值比較敏感，硼酸的作用主要是作為緩沖溶液和著色促進劑使用，含量一般控制在30-40g/L。生產過程中隨著型材的浸入和浸出，會不斷消耗硼酸，導致著色槽工藝不穩定，因此要準確分析硼酸含量并及時進行補給，以確保著色槽工藝參數的穩定。
2 實驗材料及方法
實驗中甘露醇、六水硫酸鎳、EDTA、硼酸、氫氧化鈉、硫酸鋁等均為分析純。
取1mL的試樣，加入一定量EDTA，80℃時水浴15min，冷卻至室溫加入3滴酚酞指示劑，用氫氧化鈉標準溶液滴定至理論變色點，記錄氫氧化鈉溶液體積V1，然后加入一定量甘露醇，加熱溶解，再用氫氧化鈉標準溶液滴定至理論變色點，記錄氫氧化鈉溶液體積V2，通過V2計算硼酸含量。
3 實驗原理
硼酸酸堿滴定測定有以下關鍵環節：①確定合適的指示終點的方法；②掩蔽或消除雜質干擾。實驗中通過向待測液體中加入一定量的EDTA，通過EDTA掩蔽鎳和鋁的干擾，加入合適的指示劑，同時采用復合pH電極輔助指示滴定終點，加入氫氧化鈉標準溶液滴定到指示劑變色(作為標準色)，記錄pH值(作為變色點)。然后向溶液中加入一定量的甘露醇，加熱溶解，冷卻至室溫，繼續用氫氧化鈉標準溶液滴定到溶液呈現標準色，pH值到達變色點，記錄氫氧化鈉用量V，即為硼酸甘露醇復合酸消耗的標準溶液體積，按相應關系計算得到硼酸含量。
上式中，C為氫氧化鈉標準溶液濃度mol/L, V為加人甘露醇后絡合酸消耗的氫氧化鈉標準溶液體積L， 61.83為硼酸分子量，1000為換算因子。
4 結果及分析
4.1滴定終點的確定
準確取1mL槽液，加入20mL濃度為0.05mol/L的EDTA溶液，水浴80℃加熱15min，使鎳離子和鋁離子與EDTA完全反應，掩蔽溶液中鎳離子和鋁離子。向溶液中加入3滴酚酞指示劑，同時插入復合pH電極，用0.05mol/L的氫氧化鈉標準溶液滴定，當溶液pH<6和pH>9時每次加入0.05mL的標準溶液，6
4.2甘露醇加入量的確定
由于硼酸是極弱的路易斯酸 (pKa=9.24)，不能用經典的酸堿滴定法直接測定，本文采用弱酸強化法，即通過加入甘露醇做為強化試劑，將硼酸轉化為酸性較強的甘露醇硼酸（Ka=1.5×10- 4），使弱酸的表觀離解常數增至可采用酸堿滴定法進行測定，再用 NaOH 標準溶液進行滴定[1]，其反應式為：
硼酸被多元醇強化后，仍是一元弱酸，計量點的 pH 值為 9.2，可選用酚酞或百里酚酞作指示劑，用NaOH 滴定。
加入強化試劑一定要足量才能使硼酸反應完全，但不可多加，加的過多不僅會造成不必要的浪費，而且強化劑本身的酸性也會給測定結果帶來誤差。因此，必須選擇一個最佳用量。本文對各種強化試劑的用量也進行了考察。取1mL槽液，加入20mL蒸餾水，分別加入 0.20、0.25、0.30、0.35g 的甘露醇進行滴定終點顏色觀察，滴定至終點后，再分別加入強化試劑 0.10g，被測溶液的終點顏色均未退色，說明各份硼酸與多元醇均反應完全，考慮檢品的取量范圍，認為選擇加入0.25g 的甘露醇試劑較為合適。
4.3掩蔽劑用量的確定
取四份1mL的槽液，分別加入10、15、20和25mL的EDTA(0.05mol/L)標準溶液；另取四份1mL的槽液，分別加入10、15、20和25mL的EDTA(0.05mol/L)標準溶液，同時每份溶液中加入2mgNi，按文獻所示方法檢測溶液中鎳的含量[2]。
從表中可以看出，當EDTA用量小于15mL時，溶液中鎳和鋁沒有完全絡合，當EDTA用量大于15mL時，溶液中鎳和鋁完全絡合，考慮檢品的取量范圍，認為選擇加入25mL的EDTA(0.05mol/L)標準溶液較為合適。
5 測定方法的檢驗
合成模擬標準溶液(150.32g/L的六水硫酸鎳，1.46g/L的硫酸鋁，30.747g/L的硼酸)，按照分析所得較優方法測量6次結果見表，通過表的分析可知JM法可以代替FAAS法。
6 結論
單鎳鹽電解著色溶液中pH值起著重要作用，為了控制溶液的酸度，加入硼酸做為緩沖溶劑。文中以EDTA為掩蔽劑，掩蔽溶液中鎳、鋁等干擾物，加入甘露醇與硼酸生成較強的絡合酸,以酚酞為指示劑，復合pH電極輔助指示滴定終點，用氫氧化鈉標準溶液滴定絡合酸，測量硼酸含量。結果顯示,方法可靠、快速、靈敏。
通過正確選擇EDTA的用量，消除雜質干擾，選擇合適甘露醇用量消除基體干擾，以酚酞指示劑和復合pH電極共同指示終點的最佳滴定終點指示方法。準確取1mL槽液，加入20mL濃度為0.05mol/L的EDTA溶液，水浴80℃加熱15min，使鎳離子和鋁離子與EDTA完全反應，掩蔽溶液中鎳離子和鋁離子。向溶液中加入3滴酚酞指示劑，同時插入復合pH電極，用0.05mol/L的氫氧化鈉標準溶液滴定，至溶液顯亮紫色pH=7.85時停止滴定。加入0.25g 的甘露醇試劑，加熱溶解后冷卻至室溫，繼續用0.05mol/L的氫氧化鈉標準溶液滴定，至溶液顯亮紫色pH=7.85時停止滴定，記錄氫氧化鈉用量V，即為硼酸消耗的氫氧化鈉量。通過理論計算得到硼酸含量。
該方法與FAAS國標方法平行測定合成模擬樣品硼酸含量6次，通過G檢驗，F檢驗和t檢驗，可知該方法可以替代FAAS法。
