电镀液添加剂的定性分析，有利于准确解决生产中的难题

电镀液中的有机添加剂主要来自电镀添加剂中间体。中间体是可直接用于制备电镀添加剂的化工原料，主要是有机物。

由于镀液中有机添加剂的结构未知，需要进行结构分析来探究其成分。目前，分析电镀液中有机添加剂的方法有红外光谱法、气相色谱-质谱法、氢核磁共振波谱法等。一般来说，测定一种有机物需要多种方法。

对于结构已知的有机物，采用紫外分光光度法测定有机物的含量，如郑英等人测定高硫镍镀液中苯亚磺酸钠、光亮镀液中糖精含量的测定等。程晓玲等人的镍电镀电解液。分析，高效液相色谱法，如刘晨等。采用高效液相色谱法测定镀铜添加剂2-巯基苯并咪唑，核磁共振波谱法，如王淼等人的NMR定量分析电镀添加剂，气相色谱-质谱法，如柠檬酸钠的测定Fang 等人的电镀液中。

本文的主要工作是借鉴前人的方法。本实验主要探讨待测未知电镀液中光亮剂、添加剂和糖精等可能化学成分的结构。希望在此基础上能够对电镀液添加剂中的未知成分进行定性分析，得到添加剂的准确成分，解决添加剂成分结构分析中的实际问题。

1 实验部分

实验室仪器

本文实验所用实验仪器名称、型号及生产厂家如表1所示。

实验方法

由于待测成分未知，我们需要根据常用镀液添加剂的成分来粗略推测其中可能含有的成分。在此基础上，我们对其进行了红外光谱分析和质谱分析，以验证我们最初的猜测是否正确，未知电镀液中的添加成分是否符合我们的预期结果。

2 结果与讨论

光亮剂综合分析

① 光亮剂可能物质分析

关于镀镍光亮剂的种类，我们大致可以将其分为三类：第一类（主光亮剂）、第二类（二次光亮剂）和第三类（辅助光亮剂）。

②光亮剂的红外光谱分析

图1显示了增白剂的红外光谱。 -1处的中强峰是-OH的伸缩振动峰。峰形较宽，羟基化合物以氢键的形式连接缔合。

-1 和 -1 处有两个小而弱的峰。这个区域应该是三键和堆积双键的伸缩振动区域，所以这里可能存在官能团。

对于-C=C-、-C=N-、C=C=C、-N=C=O等。-1处的峰形状较窄，强度中等。推测这应该是C=C的伸缩振动吸收峰。

-1 处的峰具有更宽的形状和更大的强度。推测这里的峰应该是CO的伸缩振动吸收峰。 621cm-1处的峰形状尖锐，强度中等，推测这里的峰应该是-OH的面外弯曲振动吸收峰。

对比已知有机物的红外光谱可知，光亮剂中也可能含有-S=O。从红外光谱得到的光亮剂可能的官能团结构与文献中提到的常见光亮剂类型相结合，包括第一类、第二类和第三类辅助光亮剂。

可见，由于所测光亮剂中不存在苯环结构，因此可以直接排除第一类光亮剂（初级光亮剂）中含有苯环结构的有机化合物。

同时，在测得的光亮剂红外光谱中没有C=O的特征吸收峰，因此光亮剂中不存在C=O官能团，因此第二类光亮剂（二次光亮剂）含有C有机物也可以直接排除带有=O官能团的化合物，例如醛、氯化或溴化醛、磺化芳基醛等。

由此可以得出，红外光谱显示，被测光亮剂中含有的官能团结构可能为C=C、-C=C-、-S=O等基团，因此存在或不存在剩余的有机基团。此事需要进一步调查。通过质谱验证。

③ 光亮剂的质谱分析

在光亮剂的正离子模式质谱中，我们可以看到质核比为474和516.89的碎片峰之间的差异为42.89。接触上面提到的红外光谱中推测的CO基团，我们推测这可能是环氧乙烷（分子量44）的离子片段。

质核比为 520.92 和 547.10，碎片峰值为 657.28 和 689.06。差异分别为 26.18 和 31.78。根据上面提到的红外光谱中推断的-C≡C-和-OH，我们可以猜测这里出现的是什么。分子片段可以是CH=CH和CH 3 OH。结合上述可能的光亮剂成分，推测光亮剂中含有的有机物为1,4-丁炔二醇（HOH2C—C≡C—CH2OH，分子量为86），同时存在质核比为128.49的分子离子峰表明它可能是环氧乙烷和1,4-丁炔二醇的聚合物，这进一步证明原来的光亮剂可能有环氧乙烷和1的存在， 4-丁炔二醇。

为了进一步探索增白剂中是否存在其他可能的有机化合物，我们还对增白剂进行了负离子模式质谱分析。质谱中有一个质核比为162.88的分子离子峰。根据上述中红外光谱推测，可能存在C=C官能团和-S=O官能团，表明光亮剂中可能含有的有机物为噻吩-2-磺酸。（分子量为164）。同理，质核比为214.99处显示的分子离子峰，结合上述红外光谱，推断可能存在-C≡C-官能团和-S=O官能团，表明光亮剂中可含有的有机物为1，4-丁二炔二磺酸(分子量214)。

稳定剂综合分析

①稳定剂可能物质分析

化学镀镍镀液常用的稳定剂有四类：第一类是硫化物，如硫脲、硫代硫酸钠；第二类是硫化物，如硫脲、硫代硫酸钠等。

第二类是含氧化合物，如钼酸盐、碘酸盐等；

第三类是重金属离子，如Pb2+、Cd2+等；

第四类是水溶性有机化合物，如马来酸等。由于随着社会的发展，当今工业已逐步淘汰含有重金属离子的稳定剂，我们的实验重点对其余三类稳定剂进行分析。

②稳定剂红外光谱分析

图2显示了稳定剂的红外光谱。从谱图中可以看出，3111~-1处的峰形状尖锐，强度较弱，应为苯环的CH伸缩振动吸收峰。

同样，2962~-1处的峰应该是脂肪族烃的CH伸缩振动吸收峰。 -1 处的峰形状尖锐，强度较弱。应该是双键的伸缩振动吸收峰。推测可能的官能团有C=C、C=N、C=S、N=N等。

1496~-1处的峰形状尖锐，为中强吸收峰。推测这可能是甲基的弯曲振动吸收峰。该稳定剂与其他有机物的红外光谱对比分析表明，该稳定剂中可能存在-OH或-NH。

显然，该稳定剂的红外光谱中不存在羰基（C=O）官能团，因此可以排除含有羰基的有机化合物。其余常见稳定剂需要通过稳定剂的质谱分析进一步确认。

③ 稳定剂的质谱分析

从稳定剂的负离子模式质谱可以看出，存在一个质核比为166.06的分子离子峰。同时结合上述稳定剂红外光谱分析推测的苯环和C=N官能团，可以进一步推测镀液稳定剂成分中可能含有的有机物为2 -巯基苯并噻唑（分子量：167）。

类似地，质核比为480.90和556.00的分子离子峰之间的分子片段的分子量为75.1。根据上述稳定剂红外光谱分析推断出的C=S官能团和-NH官能团，推测该稳定剂中可能含有的有机成分应为硫脲（分子量76）。其结构式为：

为了进一步探索化学镀镍溶液中可能存在的稳定剂成分，我们还对稳定剂进行了正离子模式质谱分析。

由正离子模式质谱可以看出质核比为113.63的离子峰结合上述稳定剂的红外光谱-S=O官能团推测为+(分子量是 115）。进一步推测，稳定剂中可能含有的物质很可能是硫代硫酸盐（）。

存在质核比为 185.20 和 227.06 的离子峰以及 510.72 和 587.77 的离子峰。差异分别为 41.86 和 77.05。根据上述稳定剂的红外光谱推断出苯环、N=N双键、-NH等官能团。，推测稳定剂中存在的有机物可能是苯并三唑（分子量：119），结构式为：

糖精的综合分析

① 糖精的红外光谱分析

图3显示了糖精的红外光谱。从糖精的红外光谱可以看出，-1处的峰形尖锐，为中等强度峰。推测这可能是-OH或-NH的伸缩振动吸收峰。

3338 和-1 处的峰形为宽且中等强度的峰。推测这些应该是-NH的伸缩振动吸收峰。 3103~处是苯环上的CH伸缩振动吸收峰。

-1 处的峰形很尖锐，是很强的第一吸收峰。显然这是羰基C=O的伸缩振动吸收峰。 -1处的吸收峰峰形较窄，强度适中。推测可能是C=C、C=N、S=O等的伸缩振动吸收峰。

746cm-1处的吸收峰峰形尖锐，强度适中。推测是苯环上CH的面外弯曲振动吸收峰，且是邻位取代的。

为了进一步确定被测镀镍液中糖精所含的官能团，采用已知有机物的标准图谱与供试物进行相似性比较，通过对比分析验证糖精中可能存在的官能团。 .如图3所示

是糖精与其他已知有机化合物的红外光谱的对比分析，红外光谱与糖精的红外光谱非常相似。分子式为。

②糖精的质谱分析

进一步确认糖精。我们还在负离子模式下进行了质谱分析。

从糖精的负离子模式质谱图可以看出，糖精可能的化学式及其可能具有的苯环，C=O、-NH、S=O等官能团结构决定了糖精在糖精中的存在。化学镀镍溶液。

糖精的化学式为（分子量183），结构式为：

3 结论

本实验对未知的电镀液添加剂进行了预分析，并通过待测有机物的红外光谱分析、质谱分析等进一步验证，最终得出电镀液中可能存在的有机添加剂的种类获得。

综合上述实验分析可知，电镀液添加剂中可能存在的光亮剂有：1,4-丁炔二醇、环氧乙烷、噻吩-2-磺酸和1,4-丁二炔二磺酸盐。酸。可能存在的稳定剂有：2-巯基苯并噻唑、硫代硫酸钠、硫脲和苯并三唑。

同时还证明镀液中含有糖精，其化学式为。但该实验只能局限于粗略推测可能的有机成分，并不能全面、清晰地分析出所有有机成分的结构。进一步的研究需要利用先进的仪器进行。