電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定氧化鋁載銥中的銥

梁志斌

（郴州高鑫材料有限公司，湖南 郴州 423000）

貴金屬是熱和電的導(dǎo)體，具有高溫穩(wěn)定性、抗化學(xué)腐蝕、抗氧化性和低膨脹系數(shù)[2]等性能，因此被廣泛應(yīng)用于航天、航空、電子、石油化工、冶金、國防等工業(yè)領(lǐng)域中。銥是一種重要的貴重金屬元素，我國銥元素的天然儲(chǔ)存量較小，主要依賴國際市場和貴金屬二次資源的回收利用，而市面上銥的價(jià)格昂貴，因此對銥進(jìn)行精確測定與分析就具有重要的現(xiàn)實(shí)意義[3]。

傳統(tǒng)上貴金屬元素的分析多采用電流滴定法、重量法、光度法、極譜法、伏安法、原子吸收光譜法等，這些方法準(zhǔn)確可靠，適用于組成和成分簡單的物料分析，但操作繁瑣、工作量大、所用化學(xué)試劑較多，給安全生產(chǎn)和環(huán)保帶來一定風(fēng)險(xiǎn)，由于電感耦合等離子發(fā)射光譜法具有靈敏度高、標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍廣、精密度高、重現(xiàn)性好、高效穩(wěn)定、干擾少、可連續(xù)快速多元素檢測等優(yōu)點(diǎn)，近年來在貴金屬分析領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并且逐漸成為測定金屬元素的首選方法[4]。

本文利用氧化鋁載銥ICP-OES法測定銥的含量，并探討了基體干擾、分析線選擇及標(biāo)準(zhǔn)曲線制作等方面的內(nèi)容。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與工作條件

Optima8000電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀。

工作條件：射頻功率1300瓦，等離子體氣體流量15L/min，輔助氣0.2L/min，霧化器0.55L/min，泵速1.5mL/min，徑向觀測，觀測高度為10mm，儀器穩(wěn)定延時(shí)15s,進(jìn)樣延時(shí)30s,預(yù)熱時(shí)間均為30min，積分時(shí)間5s，積分2次取平均值。

分析天平Sartories(賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司)，精確至0.0001g。

1.2 主要試劑

過氧化鈉（分析純）。

三氯化鋁（分析純）。

雙氧水（分析純）。

氯化鈉（分析純）。

鹽酸（分析純）ρ=1.19g/mL。

氬氣≥99.99%。

水為二次去離子水。

銥標(biāo)準(zhǔn)溶液，國家鋼鐵研究院提供，1000ug/ml。

銥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：準(zhǔn)確吸取銥標(biāo)溶液準(zhǔn)10ml入100ml容量瓶中，加入5ml鹽酸，以水定容，搖勻備用。此溶液每毫升含銥100ug。

1.3 實(shí)驗(yàn)部分

1.3.1 樣品前處理

準(zhǔn)確稱取2.0000g（精準(zhǔn)0.0001g）氧化鋁載銥樣品于20mL剛玉坩堝中，加入3g過氧化鈉，放入750℃馬弗爐中熔融20min，期間不斷搖動(dòng)剛玉坩堝，取出，冷卻后將坩堝放入裝有120mL（1+1）鹽酸500mL燒杯中，使用水和（1+1）鹽酸交替洗盡坩堝，放入電熱板低溫煮至溶液清亮,間隙滴加雙氧水不斷氧化20min，冷卻后，移入500mL容量瓶中，水定容搖勻。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

分別稱取6份6g三氯化鋁和5g氯化鈉于200mL燒杯中，加入少量水溶解，再加入5mL鹽酸。準(zhǔn)確移取0、0.5mL、1.00mL、5.00mL、10.00mL由銥標(biāo)準(zhǔn)液1000ug/ml制備的銥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（100ug/mL）于6個(gè)100mL容量瓶中，加入等量溶解的鈉基體、鋁基體溶液，用水稀釋至刻度線，搖勻，該標(biāo)準(zhǔn)溶液中銥的質(zhì)量溶度為0，0.50 mg/L，1.0mg/L，2.0mg/L，5.0mg/L，10.0mg/L。

2 基體效應(yīng)

由于樣品中含有大量的鋁，剛玉坩堝中熔融過程中引進(jìn)的鋁及加入過氧化鈉試劑均可能干擾銥的測定。

實(shí)驗(yàn)分別配制：①不做基體匹配，②僅做鋁（10mg/L）基體匹配，③僅做鈉（10mg/L）基體匹配，④做鋁，鈉基體匹配，將以上四組基體匹配的標(biāo)準(zhǔn)溶液按儀器設(shè)定條件進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。本文采用基體匹配法，即在配制標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入與試劑和樣品中鋁、鈉量相當(dāng)?shù)娜然X和氯化鈉，從而消除基體效應(yīng)的影響。

3 分析譜線

由于銥與其他一些貴金屬元素的原子結(jié)構(gòu)相似，化學(xué)性質(zhì)相近，因此選擇合適的銥分析譜線是避免光譜干擾，保證測試準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。

儀器軟件自動(dòng)譜線有212.681、215.568、224.268、205.222、208.882、237.237、238.162等。

通過標(biāo)準(zhǔn)曲線和樣品溶液分析，標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)均可達(dá)到0.9995以上，但在測定樣品要綜合考察元素分析線的峰值，背景干擾，基體效應(yīng)和檢出限等情況，Ir224.268nm波長干擾少，信噪比、靈敏度高，發(fā)射強(qiáng)度穩(wěn)定，背景低，因此選擇Ir224.268nm作為分析譜線。

4 樣品分析

按照實(shí)驗(yàn)方法測定三氧化二鋁載銥樣品中的銥，進(jìn)行準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)并與硫酸亞鐵電流滴定法（GB/T15072.6-2008）進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2%，結(jié)果與電流滴定法相吻合。見表1。

表1 三氧化二鋁載體樣本

為考察方法的穩(wěn)定性進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，加入5～15ug銥標(biāo)準(zhǔn)溶液于樣品溶液中，按實(shí)驗(yàn)步驟測定溶液中的銥含量，計(jì)算加標(biāo)回收率，結(jié)果見表2。

表2 實(shí)驗(yàn)步驟測定溶液中的銥含量分析

由表可知，該方法的加標(biāo)回收率為99.34%～102.08%。

5 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確，分析快速，方便，能夠滿足氧化鋁載銥中的銥量的測定。