ICP-AES法測(cè)定銅合金中高含量銀和磷

許紅霞

（河北省鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站，河北 石家莊 050031）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，銅合金行業(yè)也得到了快速發(fā)展，磷銅、銀銅及銅基釬料在多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。銅合金中銀和磷含量的多少影響著合金的物理性能和加工性能，因此準(zhǔn)確測(cè)定銅合金中的銀和磷含量非常重要；銅合金中磷的測(cè)定方法目前有分光光度法[1]、火焰原子吸收法[2]、等離子原子發(fā)射光譜法[3]，現(xiàn)有方法只是針對(duì)銅和銅合金中磷＜0.5%、銀＜1.5%測(cè)定；而ICP-AES這一快速分析法，已經(jīng)在冶金行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。本文闡述了ICP-AES法測(cè)定銅合金中高含量銀和銅，以牌號(hào)為BCu89PAg的銀磷銅基釬料為例進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)，其含銀約為5%，磷約為6%。電感耦合等離子體發(fā)射光譜（簡(jiǎn)稱(chēng)：ICP-AES）檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：①測(cè)量的動(dòng)態(tài)范圍寬：5個(gè)～6個(gè)數(shù)量級(jí)；②準(zhǔn)確度好；③基體效應(yīng)??；④精密度高：RSD-0.5%；⑤曝光時(shí)間短：一般只需要10min～30min；⑥原子發(fā)射光譜分析所具有的多元素同時(shí)分析的特點(diǎn)與其他分析方法逐個(gè)元素單獨(dú)測(cè)定相比，無(wú)論從效率、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等方面都具備很大的特點(diǎn)。

1 試驗(yàn)部分

（1）儀器。ICP電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀：ICP6300光譜儀（熱電美國(guó)）。儀器工作條件：高頻輸出功率：1.15kw；等離子流量：15L/min，霧化氣流量：19.0L/min；輔助氣流量:0.5L/min；垂直觀測(cè)高度6mm；光室溫度：38+0.1℃，氬氣分壓：0.6-0.8Mpa，其純度＞99.99%，重復(fù)時(shí)間2次，清洗時(shí)間30s，進(jìn)樣時(shí)間15s，積分時(shí)間10s。

（2）試劑。①銀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液。稱(chēng)取1.000g純銀（銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99.95）置于150ml燒杯中，加入10ml硝酸（HNO3）加熱溶解，冷卻。移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混均。此溶液1ml含銀1mg。②銀標(biāo)準(zhǔn)溶液。移取20ml銀標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存液于200ml容量瓶中，加入10ml硝酸，水稀釋至刻度，混均。此溶液1ml含銀100ug。③磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液。稱(chēng)取4.394g磷酸二氫鉀于150ml燒杯中，加入100ml硝酸（HNO3）攪拌使其溶解。移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混均。此溶液1ml含磷1mg。④磷標(biāo)準(zhǔn)溶液。移取20ml磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存液于200ml容量瓶中，加入10ml硝酸，水稀釋至刻度，混均。此溶液1ml含磷100ug。⑤硝酸（HNO3）。16mol/L，68% ；鹽酸（HCl）：12mol/L,36%。⑥蒸餾水。

（3）試驗(yàn)方法。稱(chēng)取0.2000g高純銅于150ml三角瓶中，加入12ml硝酸（HNO3）溶解，然后再加入30ml鹽酸（HCl），溶解后加熱去除氮氧化物,冷卻。補(bǔ)加15ml鹽酸移入100ml容量瓶中，水定容，混均。

（4）工作曲線(xiàn)的繪制及測(cè)定。工作曲線(xiàn)以純銅進(jìn)行基體匹配,加入與試樣相同濃度的試劑,配制成系列待測(cè)元素標(biāo)液；在ICP-AES光譜儀上建立工作曲線(xiàn),測(cè)量相應(yīng)試樣中銀和磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。移取10ml銅基準(zhǔn)液6份于6個(gè)100ml容量瓶中，分別加入0ug，200ug,400ug,800ug,1200ug,1600ug銀和磷標(biāo)準(zhǔn)溶液。補(bǔ)加20ml鹽酸，水定容至刻度線(xiàn)，混均。按照儀器分析條件進(jìn)行測(cè)量,以分析元素的濃度為橫坐標(biāo),以譜線(xiàn)強(qiáng)度為縱坐標(biāo),繪制銀和磷工作曲線(xiàn)如圖1，2所示,其相關(guān)系數(shù)分別為0.9996，0.9997。

圖 1 銀曲線(xiàn)

圖 2 磷曲線(xiàn)

2 結(jié)果與討論

2.1 譜線(xiàn)選擇

由于銅線(xiàn)干擾，對(duì)于銅合金中磷選用178.221 nm作為磷的分析線(xiàn)，銀選用線(xiàn)328.06nm。

2.2 干擾及校正

為了減少基體效應(yīng)，通過(guò)基體匹配,在標(biāo)準(zhǔn)系列溶液中加入與試樣基體一致的銅，可以有效地消除基體效應(yīng)。銀銅，磷銅，銅基釬料合金中共存雜質(zhì)元素含量很低，在對(duì)其高含量磷和銀的測(cè)定時(shí),共存元素在所選波長(zhǎng)范圍不存在光譜干擾。

2.3 回收率試驗(yàn)

選擇BCu89PAg牌號(hào)銅合金試樣進(jìn)行回收試驗(yàn),在試樣中加入一定量的銀磷標(biāo)準(zhǔn)溶液,按分析步驟操作,進(jìn)行回收試驗(yàn),測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 加標(biāo)回收測(cè)定結(jié)果

2.4 精密度

按照上述選定的測(cè)量條件,將BCu89PAg此牌號(hào)樣品進(jìn)行測(cè)定,平行進(jìn)行10次分析,分析結(jié)果如下，見(jiàn)表2。

表2 樣品平行分析結(jié)果

9 6 4.7 1 1 7 2 4 9 6 2.4 1 1 5 8 5 9 5 7.3 1 1 6 9 6 9 6 2.9 1 1 6 8 7 9 5 4.5 1 1 7 1 8 9 5 8.1 1 1 6 6 9 9 6 5.8 1 1 6 4 1 0 9 6 0.2 1 1 7 0平均值 9 6 0.4 1 1 6 6標(biāo)準(zhǔn)偏差 3.7 2 4.6 4 r s d 0.3 8 7 0 0.3 9 8 2 3

3 結(jié)語(yǔ)

本試驗(yàn)采取簡(jiǎn)單快速的酸溶解電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定BCu89PAg銅合金中的高含量的銀和磷,將試樣按照試驗(yàn)方法和所選儀器的工作條件進(jìn)行測(cè)量,對(duì)銀銅，磷銅實(shí)際樣品進(jìn)行回收率和精密度試驗(yàn),其RSD分別為0.387%和0.398%,回收率在99.3%～101.0%之間,準(zhǔn)確度、精密度好；本方法與其他方法比較,操作步驟大大減少,降低了檢測(cè)成本,分析時(shí)間比傳統(tǒng)方法縮短2h～3h,提高了分析效率,且能同時(shí)檢測(cè)銀磷的含量，具有較好的實(shí)用性,適用于銀銅，磷銅及銅纖合金中高含量銀磷的測(cè)定,能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)及科研的需要。