標(biāo)準(zhǔn)加入-電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定試劑級(jí)硝酸銀中的Cu、Fe和Pb含量

覃羽婕 段春蘭 黃惠珠

(江銅集團(tuán)貴溪冶煉廠中心化驗(yàn)室，江西 貴溪 335424)

1 前言

硝酸銀作為一種銀的主要化工產(chǎn)品，在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，同時(shí)硝酸銀也是許多白銀深加工產(chǎn)品的原料，是生產(chǎn)各種感光材料、銀催化劑、觸點(diǎn)材料、抗菌材料、氧化銀以及超細(xì)銀粉和銀漿等高附加值白銀精細(xì)化工產(chǎn)品的基礎(chǔ)。硝酸銀雜質(zhì)的測(cè)定首要問題是防止基體元素的基體效應(yīng)發(fā)生，通常是采用加入沉淀劑或還原劑的方法將銀除去，然后結(jié)合不同儀器方法進(jìn)行測(cè)定。本文以抗壞血酸為沉淀劑將銀基體去除，大大降低了基體元素造成的干擾，而因?yàn)榉磻?yīng)產(chǎn)物中含有大量有機(jī)鹽，為了保證測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定濾液中Cu、Fe和Pb的含量?，F(xiàn)有的試劑級(jí)硝酸銀分析方法為標(biāo)準(zhǔn)加入法與原子吸收法相結(jié)合，測(cè)定其中低含量雜質(zhì)元素，火焰原子吸收法因其固有的特征元素?zé)羰褂孟拗屏藰悠返姆治鏊俣?，分析流程較長。本方法同時(shí)測(cè)定三種雜質(zhì)元素，操作、分析更為快速，且分析結(jié)果準(zhǔn)確度高，精確度良好。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器及試劑材料

2.1.1 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-AES)

2.1.2 抗壞血酸溶液：400g/L

2.1.3 抗壞血酸溶液：10g/L

2.1.4 Cu標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(25μg/ml，5%硝酸介質(zhì))

2.1.5 Pb標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(25μg/ml，5%硝酸介質(zhì))

2.1.6 Fe標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(10μg/ml，5%硝酸介質(zhì))

2.2 分析步驟

稱取25.00g樣品，溶于20ml水中，在不斷攪拌下滴加70ml抗壞血酸溶液(400g/L)至沉淀完全，繼續(xù)攪拌10min，過濾，用抗壞血酸溶液(10g/L)洗滌，濾液進(jìn)100mL容量瓶稀釋至刻度，搖勻。分別取10mL濾液共五份進(jìn)25ml容量瓶，按表1依次加入濃度為10μg/ml Fe、 25μg/ml Cu、Pb離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，用抗壞血酸溶液(10g/L)稀釋至刻度，搖勻。此標(biāo)準(zhǔn)溶液系列中鐵、銅、鉛的質(zhì)量濃度(只考慮待測(cè)元素加入量)如表1所示。按最佳儀器條件進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)時(shí)以含標(biāo)準(zhǔn)0.0μg/ml的樣品作為儀器的試劑空白，以濃度為橫坐標(biāo)。發(fā)射強(qiáng)度為縱坐標(biāo)繪制曲線。將曲線反向延長與橫軸相交，交點(diǎn)即為待測(cè)元素含量。隨同試樣進(jìn)行空白試驗(yàn)。

表1 濾液加標(biāo)量及雜質(zhì)濃度

3 結(jié)果與討論

3.1 抗壞血酸的用量

為了保證硝酸銀沉淀完全及雜質(zhì)元素的有效回收，稱取4杯樣品，分別加入60、70、80和90ml抗壞血酸溶液，按2.2操作，通過試驗(yàn)，從表2可以看出所需的沉淀劑量及雜質(zhì)元素的回收率。

表2 抗壞血酸溶液加入量實(shí)驗(yàn)

從表2可以看出，抗壞血酸溶液加入量為60ml時(shí)，硝酸銀沉淀不完全，繼續(xù)加入到70ml時(shí)，大部分銀離子被沉淀出來，隨著抗壞血酸溶液用量加大至80ml、90ml，濾液中的Ag+強(qiáng)度無太大改變。試驗(yàn)的樣品均可得到理想的回收率(未沉淀完全的樣品不做回收率測(cè)定)?？箟难崛芤河昧窟^大，不僅造成試劑浪費(fèi)，而且試液體積過大需要加熱濃縮，因此抗壞血酸最佳加入量為70ml。

3.2 ICP測(cè)定條件的選擇

3.2.1 分析譜線的選擇

利用沉淀分離后且加入標(biāo)準(zhǔn)液的樣品溶液，在ICP-AES上用特定程序?qū)﹄s質(zhì)元素進(jìn)行描跡，觀察待測(cè)元素譜線的峰形圖，剔除有元素間互相干擾的譜線，確定背景干擾少、靈敏度較高、峰形好、干擾小和背景值低的譜線作為待測(cè)元素的分析譜線。結(jié)果見表3。

表3 各雜質(zhì)元素的分析譜線

3.2.2 高頻功率的選擇

在1000—1300W范圍內(nèi)進(jìn)行了高頻功率優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，測(cè)試不同功率對(duì)信號(hào)和背景值的影響，結(jié)果表明提高功率可以增加信號(hào)值，但背景也有所增加。以獲得最佳信躁比為參考條件，采用了1000W為工作功率。

3.2.3 工作氣體流量的選擇

試驗(yàn)了不同載氣及護(hù)套氣流量對(duì)信號(hào)及背景值的影響，結(jié)果表明提高載氣量可增加信號(hào)值，但隨之背景也會(huì)增加；提高護(hù)套氣有利于防止燒矩管和提高信躁比，但護(hù)套氣過大會(huì)造成信號(hào)值降低。等離子氣主要用于冷卻矩管及維持等離子體的形成，其流量的改變對(duì)元素分析結(jié)果的影響不大。綜合考慮，采用載氣1.2L/min，護(hù)套氣0.2L/min，等離子氣13.0L/min。

3.2.4 提升量的選擇

由于提升量增加時(shí)，氣溶膠中液滴濃度增加，譜線強(qiáng)度增強(qiáng)；若提升量過大，則霧化效率降低，導(dǎo)致譜線強(qiáng)度降低，靈敏度下降，。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)提升量為1.0ml/min時(shí)，譜線的強(qiáng)度、靈敏度都最佳，因此，確定提升量為1.0ml/min。

3.2.5 觀測(cè)高度選擇

不同元素的最佳觀測(cè)高度不同，不同觀測(cè)高度的信躁比情況也不一樣，綜合考慮被測(cè)元素取得較佳的信躁比，采用觀測(cè)高度10mm。

3.3 線性相關(guān)系數(shù)和檢出限、測(cè)定下限

對(duì)樣品空白溶液連續(xù)測(cè)定11次，以測(cè)定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍作為方法的檢出限，測(cè)定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)偏差的10倍作為測(cè)定下限。結(jié)果見表4。

表4 校準(zhǔn)曲線的線性范圍、線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和測(cè)定下限

3.4 精密度實(shí)驗(yàn)

選取本次測(cè)定的不同含量段4#、5#樣品，按照實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定鐵、銅、鉛，進(jìn)行精密度試驗(yàn)，結(jié)果見表5。

表5 樣品精密度(n=11)

由表5可以看出，11次測(cè)定的RSD<5%，表明該方法的精密度良好。

3.5 加標(biāo)回收試驗(yàn)

為了考察測(cè)定的準(zhǔn)確性，在分析試樣中加入不同梯度的雜質(zhì)元素標(biāo)準(zhǔn)溶液，用本法測(cè)定，結(jié)果見表6。

表6 加標(biāo)回收結(jié)果

由表6可以看出，樣品加入雜質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液，回收率為94.0%～102.3%，表明本法準(zhǔn)確度良好。

3.6 方法對(duì)照

按照本法，對(duì)6個(gè)硝酸銀樣品進(jìn)行測(cè)定，并與《GB/T 670-2007化學(xué)試劑 硝酸銀》中的AAS法進(jìn)行對(duì)照，結(jié)果見表7。

表7 ICP-AES與AAS法測(cè)定結(jié)果

由表7可以看出，ICP-AES與AAS測(cè)定結(jié)果對(duì)比較好，表明該方法的可靠性。

4 結(jié)論

本法與現(xiàn)有的原子吸收方法相比，結(jié)合ICP-AES測(cè)定試劑級(jí)硝酸銀中的Cu、Fe和Pb含量，操作分析更為快速，且結(jié)果比對(duì)良好，吻合度較高。樣品中加入雜質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液，回收率為94.0%～102.3%，能夠?qū)崿F(xiàn)樣品的準(zhǔn)確測(cè)定。由于標(biāo)準(zhǔn)加入法操作較慢，適合樣品數(shù)量較少時(shí)候使用。