ICP-OES法測(cè)定銅電解液中鉛、鋅、鎳、鉍、銻、砷

張高社

（中條山有色金屬集團(tuán)有限公司，山西 垣曲 043700）

電感耦合等離子發(fā)射光譜儀（ICP-OES）不僅能用于地質(zhì)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、金屬材料、建材等領(lǐng)域的日常分析檢測(cè)，而且在有色金屬冶煉領(lǐng)域可作為主要的監(jiān)測(cè)手段［1］。采用電感耦合等離子發(fā)射光譜法測(cè)定，一次處理試樣，同時(shí)測(cè)定多種元素，操作簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確度高，可節(jié)省大量的時(shí)間，滿足生產(chǎn)需要。經(jīng)過方法的準(zhǔn)確度、精密度和加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，確定了最佳分析條件，結(jié)果滿意。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與材料

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：鉛、鋅、鎳、鉍、銻、砷單元素標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液，1 000μg/mL。

鹽酸，分析純；硝酸，分析純；高氯酸，分析純；氫氟酸，分析純；實(shí)驗(yàn)用水，均為蒸餾水；氬氣，99.999 6%。

1.2 儀器與主要工作參數(shù)

6300 電感耦合等離子發(fā)射光譜儀，美國(guó)熱電。

主要工作參數(shù)見表1。

表1 儀器主要工作參數(shù)

1.3 樣品處理

移取銅電解液10mL（精確至0.01mL），置于250mL聚四氟乙烯燒杯中，加入15mL硝酸，蓋上表面皿，于電熱板上低溫加熱15min，加入3mL高氯酸，溶至無黑渣，稍冷，再加入5mL鹽酸、5mL氫氟酸，繼續(xù)加熱至冒白煙，蒸至濕鹽狀，冷卻。加入5mL硝酸，用水吹洗杯壁與表面皿，在電熱板上加熱使鹽類溶解，取下，冷卻，移入100mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，混勻，干過濾。濾液在電感耦合等離子體光譜儀的最佳工作條件下進(jìn)行測(cè)定，用校準(zhǔn)曲線法測(cè)定樣品中各元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.4 工作曲線的繪制

按照表2的質(zhì)量濃度系列，使用單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液配制混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，用硝酸（5%）溶液作為標(biāo)準(zhǔn)空白。

按照儀器（ICP-OES）的操作規(guī)程，設(shè)置儀器的最佳工作參數(shù)，調(diào)節(jié)儀器之最佳工作狀態(tài)，按順序從低到高測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中（表2）各待測(cè)元素的光譜強(qiáng)度，繪制譜線強(qiáng)度與元素質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算出線性相關(guān)系數(shù)r（r＝0.999 95）。

表2 繪制標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度 μg/mL

1.5 樣品溶液的測(cè)定

將儀器的電源、氬氣、風(fēng)機(jī)打開，先將儀器通氬氣預(yù)熱40min后，打開循環(huán)冷卻水，檢查無誤后，點(diǎn)燃等離子體，儀器再預(yù)熱15min。開始測(cè)定，將標(biāo)準(zhǔn)溶液、樣品溶液分別引入儀器，由計(jì)算機(jī)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)校準(zhǔn)曲線法分別計(jì)算出樣品中各種元素的含量［2］。

2 結(jié)果與討論

2.1 分析線的選擇

分析線的選擇是否恰當(dāng)，直接關(guān)系到測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此，待測(cè)元素波長(zhǎng)的選擇是分析中的重要環(huán)節(jié)。選擇被測(cè)元素的分析線必須考慮其靈敏度及背景干擾等因素，從儀器分析數(shù)據(jù)庫(kù)中選擇幾條靈敏度較高的分析線，用混合標(biāo)準(zhǔn)溶液模擬測(cè)試液進(jìn)行掃描，以干擾少、監(jiān)測(cè)線低、線性最好者作為方法的分析線，各元素的分析波長(zhǎng)及標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)如表3所示。

表3 元素分析波長(zhǎng)及線性相關(guān)系數(shù)

2.2 酸度的選擇

在一組100mL的容量瓶中各加入一定量的被測(cè)元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，再分別加入不同體積的硝酸，用蒸餾水定容，混勻，按選定工作條件測(cè)定，結(jié)果如表4所示。實(shí)驗(yàn)證明，在硝酸（5%～15%）的介質(zhì)中，結(jié)果基本無影響。實(shí)驗(yàn)選擇5%硝酸介質(zhì)。

表4 硝酸介質(zhì)對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響

2.3 精密度和檢出限實(shí)驗(yàn)

以硝酸（5%）溶液作空白，在上述選定的實(shí)驗(yàn)條件下，重復(fù)測(cè)定試劑空白溶液10次，用空白信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍計(jì)算每種元素的檢出限。精密度是樣品溶液進(jìn)行7次平行測(cè)定所得到的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RDS），結(jié)果如表5所示。

表5 精密度與檢出限結(jié)果

2.4 回收率實(shí)驗(yàn)

稱取1組銅電解液試樣0.200 0g（精確至0.000 1g），溶解后移入100mL容量瓶中，分別加入一定量的鉛、鋅、鎳、鉍、砷、銻標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入5mL硝酸，用蒸餾水定容，混勻，干過濾。按照同樣的方法進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果如表6所示。

表6 各元素回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.5 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定

按照實(shí)驗(yàn)方法對(duì)銅精樣標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中各元素含量進(jìn)行測(cè)定，驗(yàn)證方法的準(zhǔn)確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，測(cè)定值均符合標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定，表明這種方法準(zhǔn)確可靠，結(jié)果如表7所示。

表7 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定結(jié)果 %

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)采用硝酸、鹽酸、氫氟酸、高氯酸分解樣品，電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定銅電解液中的鉛、鋅、鎳、砷、鉍、銻6種元素，方法操作簡(jiǎn)單、流程短、干擾少，具有較好的精密度和準(zhǔn)確性，能滿足銅電解液中上述元素的測(cè)定要求。

［1］ 唐華應(yīng)，方艷.強(qiáng)堿分離-EDTA滴定法測(cè)定黃銅中鋅量［J］.四川有色金屬，2006（3）：39-41.

［2］ 金婭秋，朱利亞，安中慶，等.電位滴定法測(cè)定銀、銅、鎳、錳合金中的錳［J］.貴金屬，2009（4）：33-36，43.