水合肼還原法測(cè)定四氨合硝酸鉑中鉑的含量

張保明，李 梅，華國(guó)防，徐澤良

（江西省君鑫貴金屬科技材料有限公司，江西 萬(wàn)年 335500）

四氨合硝酸鉑是一種重要的鉑前驅(qū)體新材料，以其為前驅(qū)體可以制備出高活性的Pt/C、Pt/SiO2等Pt基催化劑，在有機(jī)合成工業(yè)、科研等領(lǐng)域都有較大需求。目前，化合物中鉑含量的測(cè)定方法有氯化亞錫分光光度法、DDO分光光度法、催化動(dòng)力學(xué)法、電位滴定法、原子吸收光譜法和電感耦合等離子發(fā)射光譜法[1-10]。而對(duì)于四氨合硝酸鉑中鉑元素含量的測(cè)定，各個(gè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)都有自己的檢測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)，造成檢測(cè)時(shí)的各種問(wèn)題。目前尚未見四氨合硝酸鉑中鉑含量的標(biāo)準(zhǔn)分析測(cè)試方法報(bào)道或發(fā)布。因此，建立四氨合硝酸鉑中鉑含量的測(cè)定方法和標(biāo)準(zhǔn)尤為必要。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的試驗(yàn)積累，人們發(fā)現(xiàn)，采用水合肼還原法還原四氨合硝酸鉑，以電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀補(bǔ)差濾液中的殘留鉑，計(jì)算得到四氨合硝酸鉑中鉑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。此方法稱樣量小，方法簡(jiǎn)單，結(jié)果偏差小，測(cè)定結(jié)果令人滿意。

1 試驗(yàn)

1.1 主要試劑和材料

濃鹽酸：優(yōu)級(jí)純；濃硝酸：優(yōu)級(jí)純；水合肼（80%）：優(yōu)級(jí)純；混酸溶液：濃硝酸和濃鹽酸按體積比1∶3均勻混合；鉑標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液（1 000 μg/mL）；慢速定量濾紙（Φ15 cm）；超純水。

四氨合硝酸鉑：分析純，江西省君鑫貴金屬科技材料有限公司。

1.2 鉑標(biāo)準(zhǔn)溶液配置

于一組100 mL容量瓶中，分別加入0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 mL鉑標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存溶液，然后分別加入10 mL鹽酸，以水定容，搖勻。此系列標(biāo)準(zhǔn)溶液中鉑濃度依次為0.00、5.00、10.00、15.00、20.00、25.00 μg/mL。

1.3 主要試驗(yàn)設(shè)備

電感耦合等離子原子發(fā)射光譜儀（ICP-AES）：Avio200，PerkinElmer；電子天平：sartorius BT125D，美國(guó)賽多利斯；馬弗爐：SX-G07123，天津中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司。

1.4 試驗(yàn)方法

樣品用一定量去離子水溶解，在加熱條件下，與水合肼反應(yīng)形成鉑沉淀，過(guò)濾，灼燒至恒重，并以電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀補(bǔ)差濾液中殘留鉑的質(zhì)量，根據(jù)沉淀出的鉑與濾液中殘留鉑的質(zhì)量之和，計(jì)算樣品中鉑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.5 分析步驟

（1）稱取400.00 mg試樣并置于燒杯中，加入50 mL水，溶解。取一張慢速定量濾紙，將濾紙撕成均勻小片（15～20片）置于燒杯中，加熱至微沸狀態(tài)，取下，緩慢加入2 mL 80%水合肼，轉(zhuǎn)移至電熱板上加熱至出現(xiàn)大量沉淀，用玻璃棒沿杯壁及其杯底緩慢攪動(dòng)濾紙，并保持微沸狀態(tài)30 min，取下，冷卻。

（2）將沉淀用慢速定量濾紙過(guò)濾，用熱水（60～70℃）洗滌沉淀和燒杯各10次，將沉淀連同濾紙置于已恒重的瓷坩堝中，在電爐上灰化。將坩堝移入馬弗爐中，逐漸升溫至800℃，保溫2 h。取出，置于干燥器中冷卻至室溫，稱重。

（3）濾液轉(zhuǎn)移至燒杯A中連同玻璃棒加熱蒸發(fā)，然后加入10 mL混酸溶液，蓋上表面皿，加熱至完全溶解，取下冷卻。轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，以水定容，搖勻。

（4）以電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀補(bǔ)差濾液中殘留鉑的質(zhì)量。在選定的儀器工作條件下，用配置好的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，繪制工作曲線，測(cè)量分析試液，于最佳波長(zhǎng)處測(cè)量工作曲線溶液中鉑的光譜強(qiáng)度，輸出分析試液中鉑質(zhì)量濃度，計(jì)算濾液中鉑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 水合肼用量對(duì)鉑沉淀質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

首先，考察不同用量水合肼對(duì)沉淀出的Pt的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響，確定水合肼的最佳加入量，測(cè)試結(jié)果如圖1所示。

圖1 水合肼加入量對(duì)鉑沉淀質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

由圖1可以看出，在測(cè)試范圍內(nèi)，當(dāng)水合肼的用量小于2 mL時(shí)，隨著水合肼加入量的增加，沉淀出的Pt質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大。當(dāng)水合肼的用量大于2 mL時(shí)，還原出的Pt質(zhì)量分?jǐn)?shù)基本保持不變，還原測(cè)定結(jié)果符合產(chǎn)品要求。從綜合角度來(lái)看，水合肼的用量選擇為2.0 mL。

2.2 酸度對(duì)鉑含量測(cè)定的影響

水合肼還原時(shí)，試樣溶液的酸度會(huì)直接影響沉淀出的Pt的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及濾液中殘留的Pt的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。因此，在不調(diào)節(jié)pH、調(diào)節(jié)成中性（pH=7）和堿性（pH=11）三種條件下，本研究考察了溶液酸度對(duì)水合肼還原結(jié)果的影響，平行試驗(yàn)分為兩組，其結(jié)果如表1和表2所示。

表1 酸度對(duì)鉑沉淀質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

表2 酸度對(duì)濾液中鉑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響

從表1和表2可以看出，不調(diào)節(jié)試樣溶液pH值，直接加水合肼還原，沉淀出的Pt質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，而濾液中殘留的Pt質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，因此綜合考慮，試樣溶解后，不調(diào)節(jié)pH值，直接用水合肼還原。

2.3 精密度試驗(yàn)

按照分析方法對(duì)3個(gè)四氨合硝酸鉑樣品分別進(jìn)行11次獨(dú)立試驗(yàn)，測(cè)定結(jié)果如表3所示。

表3 不同樣品中Pt的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

由表3可以看出，每組測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)偏差SD、RSD較小，這表明此分析測(cè)試方法重復(fù)性較好，測(cè)量偏差較小，方法可行、可靠。

2.4 加標(biāo)回收率試驗(yàn)

為進(jìn)一步驗(yàn)證方法的可靠性、準(zhǔn)確性，對(duì)小節(jié)2.3中3個(gè)樣品進(jìn)行加標(biāo)試驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)Pt的加入量為200.00 mg，其測(cè)定結(jié)果如表4所示。

表4 加標(biāo)回收試驗(yàn)

從表4可以看出，該檢測(cè)方法準(zhǔn)確度高，測(cè)定回收率超過(guò)98.82%，具有較高的可靠性，檢測(cè)結(jié)果符合要求。

3 結(jié)論

本研究采用水合肼還原法，結(jié)合ICP-AES補(bǔ)差檢測(cè)，測(cè)定四氨合硝酸鉑中Pt的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。通過(guò)篩選、優(yōu)化試驗(yàn)條件，最終確定了最佳的試驗(yàn)檢測(cè)條件。該測(cè)試方法的SD小于0.016，RSD小于0.024，加標(biāo)回收率為98.82%～100.21%。該方法操作簡(jiǎn)單，樣品消耗少，準(zhǔn)確性好，精密度高，可應(yīng)用于四氨合硝酸鉑中Pt含量的測(cè)定與標(biāo)準(zhǔn)方法的建立。