沉淀分離后電感耦合等離子體發(fā)射光譜法分析99.99%銀中的雜質(zhì)元素

張帆，王浩杰，蔡薇，王鑫磊，黃成，王亮

（南京市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院，國家金銀制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（南京），江蘇南京 210028)

銀可以用于制造飾品和生活用品，在電子、通信、航空等行業(yè)也有廣泛的應(yīng)用。隨著科技的發(fā)展，對銀純度的要求也越來越高，比如銀靶材要求銀純度至少為99.99%。目前檢驗(yàn)銀含量為99.9%的方法較多，但檢驗(yàn)銀含量為99.99%的標(biāo)準(zhǔn)方法很少。現(xiàn)有的應(yīng)用火花直讀光譜測定銀中雜質(zhì)元素的方法[1]中只規(guī)定了8種元素，滿足不了各行各業(yè)的需求。近年來有些專家學(xué)者研究用電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析銀中雜質(zhì)元素[2-4]，取得了一定的成果。本文在硝酸溶解銀樣品后沉淀分離銀基體的待測液制備方法[5]上進(jìn)行了改進(jìn)，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜檢測純銀中的20種雜質(zhì)元素含量。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備

銀：含量99.99%純銀樣品，鉑：含量為99.99%鉑粉，金：含量為99.999%金粉，鹽酸：GR，硝酸：GR，無水乙醇：AR，雜質(zhì)元素的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)采用其標(biāo)準(zhǔn)溶液，去離子水、氬氣（純度99.999%）。

電子天平，梅特勒-托利多，型號：XP56，精度：0.000 000 1 g。電感耦合等離子體發(fā)射光譜，型號：iCAP7000，生產(chǎn)廠家：賽默飛世爾科技。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

純銀樣品采用無水乙醇清洗后，稱取0.5 g樣品置于100 mL燒杯中，準(zhǔn)確稱量至0.000 1 g，向燒杯中加入8 mL硝酸、4 mL水后，加熱使樣品溶解，然后加入王水12 mL，繼續(xù)加熱，取下靜置后過濾，定容至50 mL容量瓶中，上機(jī)測試，隨同做空白試驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 工作曲線的繪制

配制20種雜質(zhì)元素的混合標(biāo)液，濃度分別為0、0.2、0.5、1.0、2.0 μg/mL和5.0 μg/mL的系列校正溶液，在儀器狀態(tài)穩(wěn)定時，采用以上校正溶液建立工作曲線，測定校正溶液中各雜質(zhì)元素的譜線強(qiáng)度，以譜線強(qiáng)度為縱坐標(biāo)，雜質(zhì)元素的濃度為橫坐標(biāo)繪制雜質(zhì)元素的分析測試曲線。

2.2 分析波長選擇

由于采用沉淀分離銀基體的方法基本消除了銀基體的干擾，在選擇各元素的分析波長時，根據(jù)其他雜質(zhì)元素間干擾情況選出干擾最小的3條左右分析波長建立工作曲線，再根據(jù)曲線的線性相關(guān)度和濃度靈敏度來選擇分析波長，選擇線性相關(guān)度高，即相關(guān)系數(shù)大于0.999的波長，最終優(yōu)選出各元素分析波長見表1。

表1 選擇的分析波長

2.3 檢出限及曲線的相關(guān)系數(shù)

將空白溶液在建立的分析曲線上連續(xù)測定10次，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，以3倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差作為檢出限，20種雜質(zhì)元素的檢出限及曲線相關(guān)系數(shù)見表2。

表2 檢出限及曲線相關(guān)系數(shù)

由表2結(jié)果可知，20種雜質(zhì)元素所建立的曲線線性相關(guān)度很高，均大于0.999，20種雜質(zhì)元素的檢出限很低，大部分檢出限在0.000 6～0.02 μg/mL。

2.4 加標(biāo)回收率試驗(yàn)

2.4.1 二十種元素加標(biāo)回收率試驗(yàn)

在相同的測試條件下，樣品溶解后向樣品中加入20種雜質(zhì)元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，加標(biāo)濃度為0.2 μg/mL，按本文方法加王水加熱沉淀后過濾定容，采用以上建立好的工作曲線對加標(biāo)后樣品進(jìn)行測試，20種雜質(zhì)元素的加標(biāo)回收率結(jié)果見表3。由試驗(yàn)結(jié)果可知，加標(biāo)量為0.2 μg/mL時，20種元素的加標(biāo)回收率在90%～110%。

2.4.2 難溶金屬金、鉑的加標(biāo)回收率試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，有些銀樣品在用硝酸溶解后，燒杯底部存在不溶于硝酸的物質(zhì)，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確測定雜質(zhì)元素含量。由于雜質(zhì)元素中的金、鉑等貴金屬元素不溶于單一硝酸，為驗(yàn)證本方法對難溶金屬元素檢測的準(zhǔn)確性，采用在銀樣品中分別加入0.2 mg左右的高純金粉、鉑粉的方式（精確至0.001 mg），再按照本文的方法制備待測溶液，考察金、鉑在此方法下的回收率，結(jié)果見表4中的方法1。表4中方法2為銀樣品中加入同樣量的高純金粉和鉑粉，用硝酸加熱溶解，冷卻后加入2 mL鹽酸沉淀分離銀基體，靜置2 h后過濾定容并上機(jī)測試。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，采用本文方法制備待測溶液時，加入的金粉、鉑粉均能完全溶解，且回收率很高，表明該方法可以用于準(zhǔn)確分析銀樣品中不溶于硝酸的雜質(zhì)元素金和鉑。

表3 二十種元素的回收率試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

本文對氯化銀沉淀分離銀基體的方法進(jìn)行了改進(jìn)，采用硝酸溶解后再加入王水繼續(xù)加熱的方式制備待測溶液，解決了單一硝酸溶解會使純銀中不溶于硝酸的雜質(zhì)元素金和鉑難以被準(zhǔn)確測定的問題。采用此種方法測定純銀中20種雜質(zhì)元素，當(dāng)加標(biāo)量為0.2 μg/mL時，回收率在90%～110%。本文方法消除了銀基體的干擾，具有較高的準(zhǔn)確度，檢出限低，能分析純銀中的微量雜質(zhì)元素，并且檢測速度快。該方法可用于檢測銀含量為99.99%的純銀產(chǎn)品中的雜質(zhì)元素。

表4 金、鉑的回收率