火焰原子吸收光譜法測定甲基磺酸亞錫中銅量

向 春

（云南錫業(yè)研究院有限公司，云南 個舊 661000）

甲基磺酸亞錫主要用于電鍍及電子行業(yè)，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，就要有一個準(zhǔn)確，可靠的分析方法。甲基磺酸亞錫產(chǎn)品原料主要是甲基磺酸和精錫。精錫中銅、鉛，鋅的測定，現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)采用的是火焰原子吸收光譜法[1]，原子吸收光譜法測定銅、鉛、鋅，鎳已被一些有色金屬產(chǎn)品應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中[2-4]。本文對各項測定條件，以及共存元素的相互干擾情況，進(jìn)行了試驗提出甲基磺酸亞錫試樣用王水溶解后，在硫酸介質(zhì)中，用鹽酸—氫溴酸排錫，有效的消除了共存元素的干擾。方法準(zhǔn)確可靠，樣品加標(biāo)回收率銅為95.9%～100.3%，測定范圍銅0.00005%～0.0015%。

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

主要設(shè)備TAS-986原子吸收分光光度。

銅標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：稱取金屬銅（99.99%）0.1000g于250mL燒杯中，加入10mL（1+3）硝酸，微熱溶解，冷卻，用水移入100mL容量瓶，稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含1mg銅。逐級稀釋至50μg/mL銅標(biāo)準(zhǔn)溶液。

銅標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確移取μg/mL銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制成1mL含銅0.25，0.50，1.00，1.50，2.00，2.50μg/mL等一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，其中含鹽酸5%（體積分?jǐn)?shù)）。

1.2 實驗方法

取一定量的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液于25mL容量瓶中，加入（1+1）鹽酸2.5mL，用水稀釋至刻度，混勻。于原子吸收分光光度計上，波長324.7nm處，空氣—乙炔火焰中，以水校零，讀取吸光度。

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 儀器工作條件

本試驗均是在以下條件測定：燈電流1mA，乙炔流量1.4L/min，燃燒器高度5mm，空氣壓力0.2MPa，乙炔壓力0.05MPa，火焰燃燒器長度：單縫100mm，光電倍增管負(fù)高壓不大于700V，空氣流量5.0～6.0L/min。

2.2 儀器綜合性能

在上述選定的最佳工作條件下，銅，標(biāo)準(zhǔn)溶液系列測得的數(shù)據(jù)見表1。

表1 銅標(biāo)準(zhǔn)溶液工作曲線測定結(jié)果Tab.1 determination results of copper standard solution working curve

2.2.1 靈敏度

以1.0μg/mL銅標(biāo)準(zhǔn)溶液側(cè)得的吸光度0.168，計算得的特征濃度為0.0262μg/mL。

2.2.2 最小穩(wěn)定性

最高濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液與最低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液各測量10次，其標(biāo)準(zhǔn)偏差相對于最高濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度讀數(shù)的平均值的變異系數(shù)分別為0.49和0.24%。

2.2.3 工作曲線線性

標(biāo)準(zhǔn)溶液按濃度等分成五段，最高標(biāo)準(zhǔn)濃度溶液與次高濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度讀數(shù)的差值等于次低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液與最低濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度讀數(shù)的差值銅為0.966倍。

吸光度之間6點的線性回歸方程：

銅為ρ（Cu）=6.28A-0.037，線性回歸相關(guān)系數(shù)為r=0.99975。

2.2.4 檢出限

以最低點標(biāo)準(zhǔn)溶液計算檢出限：銅為0.010μg/mL。

加入不同量的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制成不同濃度的鹽酸、硝酸、王水、硫酸溶液測定吸光度，結(jié)果表明，僅有硫酸對測定結(jié)果有微量的影響。

2.3 測定試液的介質(zhì)及其濃度的影響

不同介質(zhì)濃度下對銅測定的影響見表2。

表2 不同鹽酸、硝酸、王水、硫酸介質(zhì)濃度對測定銅的影響Tab.2 effects of different concentrations of hydrochloric acid,nitric acid,aqua regia and sulfuric acid on the determination of copper

從表2數(shù)據(jù)可看出，鹽酸體積分?jǐn)?shù)大于10%對銅有負(fù)影響。硝酸對銅無影響，10%以下王水對銅測定沒有影響，硫酸對銅有一定影響，故選擇硝酸為測定介質(zhì)為最好。

2.4 共存元素及其酸的影響實驗

2.4.1 甲基磺酸的影響

于25mL容量瓶中加入不同量的甲基磺酸，加入已知濃度的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，測其吸光度，結(jié)果見表3。

表3數(shù)據(jù)表明，甲基磺酸1mL時，已對銅測定產(chǎn)生干擾。

2.4.2 甲基磺酸的消除試驗

移取不同量甲基磺酸于100mL燒杯中，加入已知濃度銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入12mL王水，置于電爐上蒸干，冒盡白煙，取下，以下按實驗方法操作，結(jié)果見表4。

表3 甲基磺酸對測定銅的影響Tab.3 effect of methanesulfonic acid on the determination of copper

表4 消除甲基磺酸對測定銅的干擾消除試驗Tab.4 interference cancellation Test of eliminating Methanesulfonic Acid to the determination of Copper

表4結(jié)果表明，甲基磺酸經(jīng)過加熱，加入王水，已被充分氧化，有機物被炭化，生成硫酸加熱冒煙后蒸干，炭化的干涸物滴加硝酸混合酸至黑色消失，蒸干后1～5mL甲基磺酸已不影響銅測定。

2.4.3 錫的干擾

稱取不同量的高純錫于250mL燒杯中，加入王水溶解并蒸至2mL，分別加入不同量的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，以下按實驗方法操作，結(jié)果見表5。

表5 錫對測定銅的影響Tab.5 Effect of tin on determination of copper

表5數(shù)據(jù)表明， 2mg/mL錫對0.25μg/mL銅有正干擾，銅濃度越大允許錫量就越高，為了降低測定下限，必須分離排錫。

2.4.4 揮發(fā)排錫對測定銅的回收試驗

分別稱取1.0g錫（99.999%）于250mL燒杯中，分別加入已知濃度的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入10mL王水，蓋上表皿，低溫溶解后加入1mI（1+1）硝硫酸，移去表皿。置電爐上蒸至剛冒白煙，取下稍冷，加入5mL（1+1）鹽酸—氫溴酸，加熱排錫3次后，加入2.5mL（1+1）鹽酸，微熱，取下冷卻，用水移入25mL容量瓶中，稀釋至刻度，混勻。于原子吸收分光光度計上測量，結(jié)果見表6。

表6 揮發(fā)排錫對測定銅回收試驗Tab.6 determination of copper recovery by volatile tin pair

從表6可見，揮發(fā)排錫3次，銅的回收率在96.80%～101.9%。

3 試樣分析

3.1 擬定分析步驟

稱取試樣5.0000g于250mL無鋅燒杯（或石英燒杯）中，隨同試樣做空白試驗，加入9mL鹽酸，3mL硝酸，加熱并蒸至近干，取下稍冷，加入1mL(1+1)硝酸－硫酸，加熱至冒白煙，試樣呈黑色，可在冒濃厚白煙時滴加（1+1）硝硫混合酸至黑色消失，繼續(xù)蒸到冒煙，取下，稍冷，加入5mL鹽酸－氫溴酸置于電爐上加熱至冒煙，取下，重復(fù)此操作2～3次后將白煙冒盡，取下冷卻，加入（1+1）鹽酸2.5mL，用水吹洗杯壁，微熱使可溶性鹽類溶解，用水移入25mL容量瓶中，稀釋至刻度，混勻。在選定的儀器工作條件下與銅標(biāo)準(zhǔn)溶液系列同時測定，將試樣的吸光度減去空白吸光度后由標(biāo)準(zhǔn)線性回歸方式計算出試樣含銅的濃度。

3.2 樣品加標(biāo)回收試驗

在甲基磺酸亞錫樣品中加入銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，按擬定分析方法進(jìn)行測定，考察方法的準(zhǔn)確度，結(jié)果見表7。

表7結(jié)果表明，樣品加標(biāo)回收率銅在95.8%～100.3%之間。

3.3 精密度試驗

由于甲基磺酸亞錫樣品中銅含量小于0.0001，因此只有采取在樣品里面加入銅標(biāo)準(zhǔn)溶液按擬定分析方法進(jìn)行測定，考察方法的精密度，分析結(jié)果見表8。

表7 樣品加標(biāo)回收試驗Tab.7 Standard recovery test of samples

表8 樣品精密度試驗Tab.8 sample precision test

由表8看出，采用本法測定甲基磺酸亞錫中的銅，精密度較好。

4 結(jié)語

試驗數(shù)據(jù)表明，在硫酸介質(zhì)中，用硝硫混合酸排除碳，鹽酸－氫溴酸排除錫，將銅富集，提高靈敏度，火焰原子吸收光譜法測定甲基磺酸亞錫中銅可行的。方法結(jié)果準(zhǔn)確，測定范圍銅為0.00005%～0.0015%。