铜是重要的金属材料, 随着经济的快速发展, 国内对铜的需求量明显的增加, 粗铜的进口量日益增加。金和银是粗铜的常规计价元素, 快速的测定粗铜中金和银的含量对于粗铜进出口贸易具有非常重要的意义。粗铜中金和银的测定方法通常为用火试金法, 虽然该种测定方法具有可靠性高、准确性好等优点, 但是需要专业的试金炉, 并且操作比较复杂, 测定的时间相对较长, 在实践应用的过程存在许多弊端。近年来, 研发了一种新型的测定粗铜中金和银含量的方法, 即电感耦合等离子体发射光谱法, 该种方法在粗铜中金和银含量测定中的应用, 具有同时测定多元素、干扰少、准确度高以及检出限低等众多优点, 致使其被广泛的推广和应用在粗铜中金和银含量测定中。因此, 文章针对粗铜中金和银含量电感耦合等离子体发射光谱法测定的研究具有非常重要的现实意义。
1 实验部分
1.1 实验仪器和试剂。
仪器:采用IRIS ADVANTAGE全谱直读等离子体光谱仪 (美国热电仪器公司) ;试剂:试剂主要包括以下几个方面:混合酸:V (水) :V (硝酸) :V (盐酸) =4:3:1;铜质量分数超过99.999%;金标准储备溶液;银标准储备溶液;金标准工作溶液 (100μg/m L) , 取10%盐酸加入金标准储备溶液中制备而成;银标准工作溶液 (200μg/m L) , 取10%盐酸加入银标准储备溶液中制备而成;移取10m L金标准工作溶液和10m L银标准工作溶液与100m L容量瓶中, 然后分别加入10m L盐酸, 加入水稀释至容量瓶刻度, 摇匀后静置5min, 此时1m L溶液中含有20μg银与10μg金;基本匹配混合标准系列溶液:精准称取5份1.0000g的标准铜片, 加入混合酸10m L, 然后加热溶解, 加入盐酸10m L, 冷却后移入100m L容量瓶中, 分别加入5.00m L、2.00m L、1.00m L、0.50m L、0m L混合标准溶液, 然后加水稀释至刻度, 摇匀后静置5min。
1.2 处理样品。
精确称取1.0000g混合试样, 移入250m L烧杯中, 加入混合酸10m L, 低温加热至试样完全溶解, 加入盐酸10m L, 冷却至室温, 然后移入100m L容量瓶中, 摇匀后静置, 采用IRIS ADVANTAGE全谱直读等离子体光谱仪进行金和银含量的测定, 同时还应该进行空白试验进行对照,
2 结果和讨论
2.1 共存离子的影响。粗铜中含有许多元素, 例如, 镍、镁、
铝、钙、铁、锌等, 在制备溶液时, 溶液中不仅含有10μg/m L金、100μg/m L银、9.9mg/m L铜, 还存在100μg/m L铁、0.01mg/m L镍以及微量的镁、铝以及钙等, 采用电感耦合等离子体发射光谱法进行测定, 表明上述共存离子对于金和银含量测定的结果几乎没有影响, 可以忽略不计。
2.2 基体的营销和消除。
基体效应对粗铜中金和银含量的测定具有明显的影响, 试样溶液与标准溶液的基体基本相同, 因此消除基体干扰的方法也基本相同。因为粗铜中通含量超过97%, 基体效应的关键因素为铜元素, 存在大量的铜基体, 会导致待测元素的激发行为以及雾化和单纯的水溶液存在很大的差异, 对测定结果具有一定的影响, 因此应该采取有效的方法进行消除。文章采用在标准系列溶液中添加10mg/m L铜基体的方式, 消除基体铜离子对金和银含量测定结果造成的干扰。
2.3 选择溶样方式。
粗铜中铜的含量超过97%, 在酸中样品很难完全溶解, 因此, 本法参照行业标准方法 (YS/T521.6-2009) 的溶解方法进行试样的溶解, 具体方法见实验部分。
2.4 选择分折线。
每一种元素选择两条或者三条灵敏度较高的谱线, 通过比较被测元素光谱干扰状况以及谱线的灵敏度, 选择信噪比高、背景较低、光谱干扰小以及灵敏度高的谱线当做分析线, 因此, 金分析谱线的波长为242nm, 银分析谱线的波长为328nm。由于共存元素、铜基体不存在干扰谱线, 采用所选的分析线能够准确的测定金和银的含量。
2.5 元素现行范围和检出限。
通过4组混合标准融合与1组空白溶液制作金和银校准曲线, 然后连续测定12组加入基体的空白溶液, 以此计算标准偏差, 同时以3倍标准偏差计算检出限, 通过计算表明, 金和银校准曲线良好, 系数超过0.9995, 金的检出限为2μg/m L, 银的检出限为0.2μg/m L。
3 样品分析
采用电感耦合等离子体发射光谱法进行粗铜中金和银含量的测定, 同时进行精密度试验以及加标回收, 将本方法测定的金和银含量的结果分别和行标与文献[4]进行比较, 比较结果:金的相对标准偏差RSD (n=12) 小于1.9%;银的相对标准偏差RSD (n=12) 小于1.1%;被测元素的回收率介于95%-105%之间;测定结果的紧密度以及准确度符合误差要求。
摘要：用硝酸混合酸与盐酸将粗铜样品溶解, 并选用242nm、328nm作为金和银的分析线, 并采用电感耦合等离子体发射光谱法测定金粗铜中金和银的含量。测定结果和行标 (YS/T521.2-2009) 相符, 金标准偏差小于1.9% (n=12) , 银标准偏差小于1.1% (n=12) ;回收率介于95%-105%之间。
关键词：粗铜,金和银含量,电感耦合等离子体发射光谱法,测定
参考文献
[1] 罗岁斌等.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定铜合金中银的含量[J].冶金分析, 2010, 30 (9) :633-635.
[2] 陈婷婷, 刘俊, 关明, 杨忠一等.电感耦合等离子体原子发射光谱法测定载金树脂物料中银含量[J].冶金分析, 2014, 34 (2) :66-69.