火焰原子吸收光譜法連續(xù)測(cè)定高純鉍錠中痕量銅、銀、鋅

丁愛(ài)梅 張東光

（湖南株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司質(zhì)保部，湖南株洲412004）

火焰原子吸收光譜法連續(xù)測(cè)定高純鉍錠中痕量銅、銀、鋅

丁愛(ài)梅 張東光

（湖南株洲冶煉集團(tuán)股份有限公司質(zhì)保部，湖南株洲412004）

建立了用火焰原子吸收光譜法在同一體系中連續(xù)測(cè)定鉍錠中的銅、銀、鋅的方法。試樣用硝酸溶解，在稀鹽酸介質(zhì)中，分別于原子吸收光譜儀波長(zhǎng)324.7，328.1，213.8nm處，使用空氣－乙炔火焰連續(xù)測(cè)定銅、銀、鋅的含量。在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，銅的質(zhì)量濃度在0.20～0.80mg/L范圍內(nèi)與吸光度線性關(guān)系良好，加標(biāo)回收率為94.5%～101.8%。銀的質(zhì)量濃度在0.5～2.0mg/L范圍內(nèi)與吸光度成線性關(guān)系，加標(biāo)回收率為97.3%～102.6%。鋅的質(zhì)量濃度在0.10～0.40mg/L范圍內(nèi)與吸光度成線性關(guān)系，加標(biāo)回收率為96%～106.3%?；鹧嬖游展庾V法測(cè)定鉍錠中的銅、銀、鋅，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（n＝11）均小于8.0%，測(cè)定結(jié)果與理論值基本一致。

鉍錠；火焰原子吸收光譜；痕量；銅；銀；鋅

0 前言

高純鉍錠（質(zhì)量百分含量≥99.995%）用途廣泛，常用于制作易熔合金、藥品、半導(dǎo)體、超導(dǎo)體等。國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制高純鉍錠中痕量元素銅、鐵、銻、銀、鋅、鉛、砷、氯、碲的含量。其中，由于銅、銀、鋅三元素在生產(chǎn)和加工過(guò)程中易受污染，經(jīng)常需要重復(fù)檢測(cè)以找出污染原因。目前，痕量銅常采用雙乙醛草酰二腙分光光度法［1－3］或原子吸收光譜法［4］，痕量銀常采用原子吸收光譜法［5－6］或分光光度法［7］，痕量鋅常采用原子吸收光譜法［8－9］。也有文獻(xiàn)記載銅、銀、鋅［10］的連續(xù)測(cè)定的方法，但該法僅適合分析含量較高的銅、銀、鋅量，且由于銀量較高，樣品處理過(guò)程較為復(fù)雜。以上這些方法實(shí)驗(yàn)過(guò)程較為繁瑣，耗費(fèi)大量的分析時(shí)間。在加入鉍基體的稀鹽酸介質(zhì)中，建立了痕量元素銅、銀、鋅的火焰原子吸收光譜快速分析方法，尤其適合銅、銀、鋅三元素超標(biāo)時(shí)的快速檢驗(yàn)分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器

TAS-986型原子吸收分光光度計(jì)（北京普析通用儀器公司），銅、銀、鋅空心陰極燈（北京有色金屬研究總院）。

1.2 試劑

所用試劑均為優(yōu)級(jí)純，實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。

銅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（1.0mg/mL）：稱取1.000 0g金屬銅（ωCu＞99.95%）置于250mL燒杯中，加入15mL硝酸（1＋3），低溫加熱溶解完全，煮沸驅(qū)除氮的氧化物，取下冷卻，移入1 000mL容量瓶中，以硝酸（5＋95）稀釋至刻度，混勻。

銀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（1.0mg/mL）：稱取1.000 0g金屬銀（ωAg＞99.95%）置于250mL燒杯中，加入20mL硝酸（1＋1），低溫加熱溶解完全，煮沸驅(qū)除氮的氧化物，取下冷卻，移入1 000mL容量瓶中，以硝酸（5＋95）稀釋至刻度，混勻。

鋅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（1.0mg/mL）：稱取1.000 0g金屬鋅（ωZn＞99.99%）置于250mL燒杯中，加入20mL硝酸（1＋1），低溫加熱溶解完全，煮沸驅(qū)除氮的氧化物，取下冷卻，移入1 000mL容量瓶中，以硝酸（5＋95）稀釋至刻度，混勻。

所有標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液使用時(shí)根據(jù)需要進(jìn)行逐級(jí)稀釋。

1.3 儀器工作條件

助燃?xì)饪諝鈮毫?.2MPa，燃燒器高度均為6.0mm，燃燒器位置5mm，其它儀器工作條件見(jiàn)表1。

表1儀器工作條件Table 1Working conditions of the instrument

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 樣品處理

稱取2g（精確至0.000 1g）試樣，置于200mL燒杯中，隨同試料做空白試樣，加入20mL HNO3（1＋1），低溫加熱溶解完全。加熱蒸發(fā)至干，取下，稍冷，加入10mL HCl，用少量水吹洗杯壁，低溫加熱溶解鹽類，冷卻至室溫。以水移入50mL容量瓶中，并稀釋至刻度，搖勻。

1.4.2 測(cè)定方法

準(zhǔn)確移取適量的銅、銀、鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液于50mL容量中，加入10mL HCl，加入2g鉍基體，以水稀釋至刻度，分別于原子吸收分光光度計(jì)波長(zhǎng)324.7，328.1，213.8nm處，使用空氣－乙炔火焰，以水校零，分別測(cè)定銅、銀、鋅的吸光度。

2 結(jié)果與討論

2.1 試樣分解實(shí)驗(yàn)

對(duì)于高純鉍錠樣品，加入HNO3在低溫下即可溶解完全。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，加入15～25mL HNO3（1＋1）即可將試樣溶解完全，實(shí)驗(yàn)選擇HNO3（1＋1）的加入量為20mL。

2.2 介質(zhì)及用量選擇實(shí)驗(yàn)

移取一定量的銅、銀、鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液于50mL容量瓶中，分別加入不同量的HNO3，HCl，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行。結(jié)果表明，加入5～12mL HCl，同時(shí)測(cè)得銅、銀、鋅的吸光度穩(wěn)定，實(shí)驗(yàn)選擇加入的介質(zhì)為10mL HCl。

2.3 基體影響

試樣中有大量的鉍基體存在，為了考察鉍基體對(duì)測(cè)定結(jié)果是否有影響，實(shí)驗(yàn)配制了兩組銅、銀、鋅的標(biāo)準(zhǔn)混合溶液，一組未加試樣，另一組每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)加入相同質(zhì)量的試樣。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)：未加試樣的標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定的結(jié)果比加了試樣的標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定的結(jié)果偏高。通過(guò)與各元素的分析結(jié)果對(duì)比，加了試樣的標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定結(jié)果與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法的結(jié)果較為吻合。由此可見(jiàn)，大量鉍基體的存在對(duì)測(cè)定結(jié)果有影響，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)加入法來(lái)消除這一影響。

2.4 共存元素的影響及消除

在50mL溶液中，同時(shí)存在60μg氯，20μg鐵，20μg鉛，10μg砷、碲、銻時(shí)，按照實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定，不干擾銅、銀、鋅的測(cè)定。

2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線

在選定的實(shí)驗(yàn)條件下，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，銅、銀、鋅標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍、線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表2。

表2 線性范圍、線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)Table 2 Linearity ranges，regression equations and correlation coefficients

從表2可以看出，待測(cè)元素銅、銀、鋅線性方程相關(guān)系數(shù)均在0.999以上，線性良好。

2.6 精密度實(shí)驗(yàn)

按照選定的儀器條件和實(shí)驗(yàn)方法，隨機(jī)測(cè)定幾批鉍錠試樣，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 鉍錠中銅、銀、鋅元素的測(cè)定結(jié)果Table 3 Analytical results of the method /%

從表3數(shù)據(jù)可以看出，銅、銀、鋅三元素的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均不大于8.0%。

2.7 加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)

在鉍錠Bi4022樣品中加各元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，按實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行處理并測(cè)定，加標(biāo)回收率結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 4 Results of recovery test /μg

從表4可以看出，銅、銀、鋅三元素的加標(biāo)回收率在94.5%～106.3%，滿足分析要求。

3 樣品分析

為了驗(yàn)證方法的可靠性與準(zhǔn)確性，按實(shí)驗(yàn)方法隨機(jī)測(cè)定了幾種牌號(hào)的鉍錠樣品，并將測(cè)定結(jié)果與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法結(jié)果對(duì)照，實(shí)驗(yàn)室銅采用雙乙醛草酰二腙分光光度法，銀、鋅分別采用火焰原子吸收光譜法，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 鉍錠中各元素的比對(duì)測(cè)定結(jié)果Table 5 Comparison tests of the method /%

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，銅、銀、鋅三元素的原子吸收光譜法測(cè)定結(jié)果與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法偏差小，結(jié)果基本吻合。

4 結(jié)論

通過(guò)原子吸收光譜連續(xù)測(cè)定方法，可以在較短的時(shí)間內(nèi)得到銅、銀、鋅的測(cè)定結(jié)果，分析結(jié)果與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法結(jié)果相符。該法操作簡(jiǎn)單、快速，特別適合三元素超標(biāo)時(shí)的快速檢驗(yàn)分析，可以準(zhǔn)確又快速地反應(yīng)生產(chǎn)情況。

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Successive Determination of Cu，Ag and Zn in High Purity Bismuth by Flame Atomic Absorption Spectrometry

DING Aimei，ZHANG Dongguang
（Department of Quality Control，Hunan Zhuzhou Smelter Group Co.，Ltd.，Zhuzhou，Hunan412004，China）

A method for the successive determination of Cu，Ag and Zn in high purity bismuth was developed by flame atomic absorption spectrometry.After the sample was pretreated by dissolving with nitric acid，it was determined by air-acetylene flame absorption spectrometry with Cu 324.7nm，Ag 328.1nm and Zn 213.8nm as analytical lines in the diluted hydrochloric acid medium.Under the optimized experimental conditions，the linear correlations between concentration and absorbance of Cu，Ag and Zn were satisfied with the concentration ranges of 0.20～0.80mg/L，0.5～2.0mg/L and 0.10～0.40mg/L，respectively.The recoveries were 94.5%～101.8%（Cu），97.3%～102.6%（Ag），and 96%～106.3%（Zn）.The relative standard deviations（RSDs，n＝11）were all less than 8%and the results were consistent with reference values.

bismuth；flame atomic absorption spectrometry；trace；copper；silver；zinc

O657.31；TH744.12

：A

：2095-1035（2015）01-0056-03

2014-10-15

：2014-11-13

丁愛(ài)梅，女，工程師，主要從事有色冶煉鉛鋅等產(chǎn)品分析研究工作。E-mail：21468864＠qq.com

10.3969/j.issn.2095-1035.2015.01.016