乙酸乙酯萃取-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜測定成品金錠中的痕量元素

呂紅（烏魯木齊天山星貴金屬冶煉有限公司　烏魯木齊830000）

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乙酸乙酯萃取-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜測定成品金錠中的痕量元素

呂紅
（烏魯木齊天山星貴金屬冶煉有限公司烏魯木齊830000）

摘要通過研究并建立了在同一體系中經溶劑萃取后用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜測定成品金錠中31種雜質元素的方法。儀器檢測限為0.0005~0.0798 μg/mL,方法檢測限為0.2~1.0 μg/mL。改進后分析結果更加精確，提高了實驗室分析水平，縮短了工作時間、減小勞動強度、減少污染。

關鍵詞電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜成品金錠雜質元素乙酸乙酯萃取介質

0　引言

目前，在國內和國際尚無統(tǒng)一的成品金錠中化學分析方法，有關成品金錠中雜質元素分析的文獻報道很少，為了滿足上海交易所對我單位所生產的標準金錠的認證，以及樣品仲裁檢驗金分析的需要，為我公司成品金錠分析提供技術保證。

通過多次反復的實驗，最終使用乙酸乙酯萃取-電感耦合等離子體原子發(fā)射（ICP-7000DV）測定成品金錠的方法。該方法是在潔凈的環(huán)境中，采用乙酸乙酯分離金基體，水相濃縮后定容到一定酸度的鹽酸介質中，用ICP進行測定。該方法檢測限低、精密度好，能夠用于成品金錠中31中雜質元素的分析測定，因為上交所目前只要求6種(銀、銅、鐵、鉛、銻、鉍)雜質元素進行分析，本文只討論這6種元素的結果。

1　實驗部分

1.1儀器及工作參數

美國PE公司Optima 7000DV電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜。

光譜儀工作參數：高頻功率1150 W；霧化器實際壓力283 kPa；棱鏡溫度27.39℃；檢測器溫度-8.43℃；光控制器板溫度37.09℃。

1.2試劑及標準溶液

1.2.1鹽酸：優(yōu)級純（ρ 1.19 g/mL）。

1.2.2硝酸：優(yōu)級純（ρ 1.42 g/mL）。

1.2.3硝酸：（1+1）優(yōu)級純。

1.2.4鹽酸：（1+1）優(yōu)級純。

1.2.5鹽酸：（1 mol/L）優(yōu)級純。

1.2.6鹽酸：（1+9）優(yōu)級純。

1.2.7稀王水：硝酸（1.2.2）∶鹽酸（1.2.1）∶水=1∶3∶3

1.2.8乙酸乙酯。

1.2.9高純水：本實驗室用的水都是高純水。

1.2.10銀標準貯存溶液：稱取0.1000g銀（質量分數≮99.95%）于100 mL燒杯中，加5 mL硝酸（1.2.3），加熱溶解，移入100mL容量瓶中，加入60mL鹽酸（1.2.1），以水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含1mg銀。

1.2.11銅標準貯存溶液：稱取1.0000 g金屬銅（質量分數≮99.95%）于200 mL燒杯中，加10 mL硝酸（1.2.3），低溫加熱溶解，冷卻至室溫，移入500 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含2mg銅。

1.2.12鐵標準貯存溶液：稱取1.0000 g金屬鐵（質量分數≮99.95%）于200 mL燒杯中，先用水潤濕，加20 mL鹽酸（1.2.4），低溫加熱溶解，移入500 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含2 mg鐵。

1.2.13鉛標準貯存溶液：稱取1.0000 g金屬鉛（質量分數≮99.95%）于200 mL燒杯中，加20 mL硝酸（1.2.3），低溫加熱溶解，移入500 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含2 mg鉛。

1.2.14鉍標準貯存溶液：稱取1.0000 g金屬鉛（質量分數≮99.95%）于200 mL燒杯中，加20 mL硝酸（1.2.3），低溫加熱溶解，移入500 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含2 mg鉍。

1.2.15銻標準貯存溶液：稱取0.1000 g金屬銻（質量分數≮99.95%）于100 mL燒杯中，加20 mL混合酸（1.2.7），低溫加熱溶解，冷卻至室溫，用鹽酸（1.2.4）移入100 mL容量瓶中，并稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含1 mg銻。

1.2.16銀標準溶液：準確移取銀標準貯存溶液（1.2.10）10.00 mL于100 mL容量瓶中，用鹽酸（1.2.4）稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含100 μg銀。

1.2.17銅、鐵、鉛、銻、鉍混合標準溶液：分別移取銅、鐵、鉛、鉍貯存溶液（1.2.11~1.2.14）5.00 mL，移取銻標準貯存溶液10.00 mL于100 mL容量瓶中，用鹽酸（1.2.6）稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含100 μg銅、鐵、鉛、銻、鉍。

1.3分析步驟

⑴按表1稱取試料置于100 mL燒杯中。

⑵按表1加入混合酸（1.2.7），蓋上表面皿，低溫加熱使試料完全分解，低溫蒸發(fā)至試液顏色呈棕褐色（冷卻后不能析出單體金），打開表面皿揮發(fā)氮的氧化物，冷卻至室溫。

⑶用鹽酸(1.2.5)洗滌表面皿并將試液移入125 mL分液漏斗中，并用鹽酸（1.2.5）稀釋體積至30 mL。

⑷加入20 mL乙酸乙酯，振蕩60 s，靜置分層，水相放入另一分液漏斗中，有機相加入2 mL鹽酸(1.2.5)，輕輕振蕩20 s，靜置分層，水相合并（保留有機相回收金）。

⑸合并后的水相按1.4.5重復操作一次，靜置分層后的水相均放入原燒杯中制成試液。

⑹低溫將試液蒸發(fā)至約3 mL，冷卻至室溫，用鹽酸移入50 mL的容量瓶中并稀釋至刻度，搖勻。

⑺在電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀上，測量被測元素的譜線強度，扣除空白值，從工作曲線上確定被測元素的質量濃度。

1.4工作曲線的繪制

⑴標準使用溶液：準確移取0.00 mL、1 .00 mL、3.00 mL、5.00 mL、10.00 mL銀（1.2.16.1）和銅、鐵、鉛、銻、鉍混合標準溶液（1.2.16.2）于1組洗凈的100 mL容量瓶中，用鹽酸（1.2.6）稀釋至刻度，搖勻。此溶液1 mL分別含0 μg/mL、1 μg/mL、5 μg/mL、10 μg/ mL、銀、銅、鐵、鉛、鉍、銻。

⑵在與試料測定相同條件下，測量標準溶液中各種元素的強度。以各被測元素的質量濃度為橫坐標，譜線強度為縱坐標繪制工作曲線。

2　分析結果計算

按下式計算各元素的質量分數ω（X）：

式中：X為被測元素；ρ為試液中雜質元素的質量濃度，μg/ mL；V為試液的總體積，mL；M為試料的質量，g。

表1

表2

3　萃取條件的選擇

3.1萃取溶劑

純金雜質元素分析中，金基體的分離采用液-液分配方式，溶劑為有機試劑，從萃取劑的成本、毒副作用以及選擇性等多方面考慮，本實驗室選擇了乙酸乙酯作為萃取溶劑來分離金基體。實驗證明，乙酸乙酯對金具有良好的選擇性，而對于其它金屬元素卻基本不溶解，這正是我們所希望的結果。

3.2萃取酸度

萃取酸度是指萃取時水相的介質酸度。本實驗中，萃取所用的酸為鹽酸。對于部分雜質元素，當萃取酸度發(fā)生改變時，它們在兩相中的分配比例將隨之發(fā)生改變，只有在合適的酸度下，它們在有機相的溶解度才可以忽略不計。本實驗考察了1 mol/L; 2 mol/和3 mol/L不同酸度下雜質元素在兩相中的分配情況，結果以加入標準物質回收率為衡量指標。經實驗發(fā)現，大部分雜質元素的加入標準

表3　不同鹽酸濃度下的萃取結果

4　結論

在乙酸乙酯分離金基體后，利用ICP能夠進行成品金錠中雜質含量的分析測試相比較原子吸收而言：結果更加精確，提高了實驗室分析水平，縮短了工作時間、減小勞動強度、減少污染。

兩種儀器的工作時間、最低檢測值的比較見表4。

表4　兩種儀器的工作時間、最低檢測值的比較

參考文獻

[1]陳永紅，陳菲菲，黃蕊，等.乙酸乙酯萃取-ICP-AES測定高純金中的痕量雜質[J].黃金，2009,30（7）:54-57.

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[3]長春國家金銀質檢中心GB/T11066.8-2009金化學分析方法.

[4]沈陽國家金銀質檢中心GB/T11066.8-2009金化學分析方法.

收稿：2015-01-26

DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.02.027