原子吸收分光光度法測定冰銅中的鉍

鄒智

(湖南有色金屬研究院，湖南長沙 410100)

冰銅，也叫銅锍，主要由硫化亞銅和硫化亞鐵互相溶解而成，它的含銅率在20%～70%之間，含硫率在15%～25%之間。冰銅主要作為吹煉爐生產(chǎn)粗銅的原料使用。對于冰銅中鉍的分析，一般采用ICP等離子火焰光度法和火焰原子吸收分光光度法。本文主要研究了利用火焰原子吸收分光光度法測定鉍時，溶劑選擇，酸度，銅基體、雜質(zhì)等對鉍測定的影響。方法重復(fù)性好，精密度和準(zhǔn)確度高，是一種快捷簡便的分析方法。

1 試驗部分

1.1 儀 器

PE AA800型火焰原子吸收光譜儀，附鉍空心陰極燈。

1.2 試劑

制備溶液和分析用水均為超純水。

1.鹽酸(ρ=1.19 g/mL)，優(yōu)級純。

2.硝酸(ρ=1.40 g/mL)，優(yōu)級純。

3.溴素，分析純。

4.氟化銨，分析純。

5.硝酸(1+1)。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液

1.鉍標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液:稱取1.000 0 g金屬鉍(﹥ 99.99%)，置于200 mL燒杯中，加入50 mL硝酸(1 +1)，低溫加熱至完全溶解，微沸除去氮氧化物，冷卻，補加50 mL硝酸(1+1)，移入1 000 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含1 mg鉍。

2.鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液:移取上述50.00 mL鉍標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液于100 mL容量瓶中，加入9 mL硝酸(1+1)，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含500 μg鉍。

1.4 儀器工作參數(shù)

儀器工作參數(shù)見表1。

表1 儀器工作參數(shù)

2 試驗過程

2.1 酸度的選擇

取鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液2.00 mL于一系列100 mL容量瓶中，分別加入硝酸(1+1)/mL:4.00、8.00、12.00、16.00、20.00，按照實驗方法分別測定不同濃度的硝酸介質(zhì)中Bi的吸光度，測定數(shù)據(jù)見表2。

表2 鉍在不同酸度介質(zhì)中的吸光度

結(jié)果表明:酸度在10%以內(nèi)Bi的吸光度變化不大，選擇5%硝酸介質(zhì)作為測定酸度。

2.2 加氟化銨的影響

取鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液4.00 mL于一系列200 mL燒杯中，分別加入氟化銨固體/g:0.20、0.50、1.0，按照實驗方法分別測定加入不同量氟化銨Bi的吸光度，測定數(shù)據(jù)見表3。

表3 不同量的NH4F對鉍測定的影響

結(jié)果表明:加入氟化銨的量在1.0 g以內(nèi)對Bi的吸光度無影響，加入0.20 g氟化銨不能將含硅高的試樣中的硅完全去除，所以選擇加入0.50 g氟化銨。

2.3 加入溴素的影響

取鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液4.00 mL于一系列200 mL燒杯中，分別加入溴素/mL:1.00、2.00、3.00、4.00，按照實驗方法分別測定加入不同量溴素下Bi的吸光度，測定數(shù)據(jù)見表4。

表4 不同量的Br2對鉍測定的影響

結(jié)果表明:加入溴素的量在4.00 mL以內(nèi)對Bi的吸光度無影響，加入1.00 mL溴素不能將含硫高的試樣中的硫完全去除，所以選擇加入2.00 mL溴素。

2.4 基體干擾試驗

取鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液2.00 mL于一系列100 mL容量瓶中，分別加入銅的溶液/g:0.00、0.10、0.20、0.30、0.40，再加入5.00 mL硝酸(1+1)，用水稀釋至刻度，混勻，測定結(jié)果見表5。

表5 不同量的銅基體對鉍測定的影響

結(jié)果表明:當(dāng)銅量0.10～0.40 g(以稱樣量0.50 g，銅含量20%～70%計算)時，冰銅中主體銅對鉍的干擾可以忽略。因此不必分離銅，可以直接用原子吸收測定鉍含量。

2.5 雜質(zhì)元素的干擾試驗

依據(jù)冰銅中化學(xué)成分對雜質(zhì)元素的含量的要求，移取鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液2.00 mL于200 mL容量瓶中，分別加入表6中雜質(zhì)元素(以稱樣量0.50 g，各雜質(zhì)最高允許含量為加入量)，10.00 mL硝酸(1+1)，用水稀釋至刻度，混勻，待測。測定結(jié)果見表6。

表6 雜質(zhì)元素干擾試驗

結(jié)果表明:以上含量范圍內(nèi)雜質(zhì)不影響鉍的測定。

3 試樣分析

3.1 分析步驟

1.稱取試樣0.500 0 g，精確到0.000 1 g。

2.空白試驗。隨同試料做空白試驗。

3.2 測 定

1.將試樣置于200 mL燒杯中，加入鹽酸10.00 mL(ρ=1.19 g/mL)(含硅高的試樣加氟化銨0.5 g)，置于電熱板上，低溫加熱溶解試料，待試樣體積減少至5.00 mL時取下稍冷，加2.00 mL溴素(分析純)，放置1～2 min，加硝酸5.00 mL(ρ=1.40 g/mL)，再置于電熱板上，溶解完全并蒸發(fā)至近干，補加硝酸5.00 mL(1+1)，吹水至20 mL，置于電熱板上加熱使鹽類溶解，冷卻移入100 mL容量瓶，稀釋至刻度，混合均勻，在儀器工作參數(shù)條件下測定吸光度。

2.在火焰原子吸收光譜儀的工作條件下，與系列標(biāo)準(zhǔn)溶液同時，以水調(diào)零測量試液吸光度，從工作曲線上查出試樣中相應(yīng)的鉍濃度。

3.3 工作曲線的繪制

移取鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液/mL:0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00、8.00分別置于一組100 mL容量瓶中，加入5 mL硝酸(1+1)，用水稀釋至刻度，混勻。

與試料測定相同條件下，測量標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度，減去標(biāo)準(zhǔn)系列“零”濃度溶液吸光度，以鉍的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱座標(biāo)，繪制工作曲線。

4 精密度試驗

按分析步驟，對5個批號冰銅樣品進行精密度試驗，結(jié)果見表7。

表7 精密度試驗數(shù)據(jù) %

5 加標(biāo)回收率測定

稱取0#樣品(Bi﹤0.000 1%)，按照實驗方法進行操作，并分別加入鉍標(biāo)準(zhǔn)溶液，回收結(jié)果見表8。

結(jié)果表明，加標(biāo)回收率在99.30%～100.40%之間，滿足冰銅中0.10%～0.50%鉍量的測定。

6 結(jié)論

實驗結(jié)果表明，用火焰原子吸收分光光度法測定冰銅中的鉍簡便、快速，冰銅中常見的共有元素，幾乎沒有干擾，準(zhǔn)確度與精密度也能夠達到分析的要求。該方法適用于冰銅中鉍的測定。

表8 回收試驗結(jié)果

［1］ 《有色金屬工業(yè)分析叢書》編輯委員會.現(xiàn)代分析化學(xué)基礎(chǔ)［M］.北京:冶金工業(yè)出版社，1993.

［2］ 李述信.原子吸收光譜分析中的干擾及消除方法［M］.北京:北京大學(xué)出版社，1986.

［3］ 周方欽，龍斯華，辛仁軒，等.火焰原子吸收光譜法測定錳電解液中銅、鋅、鎘、鋁［J］.理化檢驗(化學(xué)分冊)，2000，36(11): 512－513.