火焰原子吸收光譜法連續測定高純鉍錠中痕量銅、銀、鋅

丁愛梅 張東光

（湖南株洲冶煉集團股份有限公司質保部，湖南株洲412004）

火焰原子吸收光譜法連續測定高純鉍錠中痕量銅、銀、鋅

丁愛梅 張東光

（湖南株洲冶煉集團股份有限公司質保部，湖南株洲412004）

建立了用火焰原子吸收光譜法在同一體系中連續測定鉍錠中的銅、銀、鋅的方法。試樣用硝酸溶解，在稀鹽酸介質中，分別于原子吸收光譜儀波長324.7，328.1，213.8nm處，使用空氣－乙炔火焰連續測定銅、銀、鋅的含量。在最佳實驗條件下，銅的質量濃度在0.20～0.80mg/L范圍內與吸光度線性關系良好，加標回收率為94.5%～101.8%。銀的質量濃度在0.5～2.0mg/L范圍內與吸光度成線性關系，加標回收率為97.3%～102.6%。鋅的質量濃度在0.10～0.40mg/L范圍內與吸光度成線性關系，加標回收率為96%～106.3%。火焰原子吸收光譜法測定鉍錠中的銅、銀、鋅，相對標準偏差（n＝11）均小于8.0%，測定結果與理論值基本一致。

鉍錠；火焰原子吸收光譜；痕量；銅；銀；鋅

0 前言

高純鉍錠（質量百分含量≥99.995%）用途廣泛，常用于制作易熔合金、藥品、半導體、超導體等。國家技術標準嚴格控制高純鉍錠中痕量元素銅、鐵、銻、銀、鋅、鉛、砷、氯、碲的含量。其中，由于銅、銀、鋅三元素在生產和加工過程中易受污染，經常需要重復檢測以找出污染原因。目前，痕量銅常采用雙乙醛草酰二腙分光光度法［1－3］或原子吸收光譜法［4］，痕量銀常采用原子吸收光譜法［5－6］或分光光度法［7］，痕量鋅常采用原子吸收光譜法［8－9］。也有文獻記載銅、銀、鋅［10］的連續測定的方法，但該法僅適合分析含量較高的銅、銀、鋅量，且由于銀量較高，樣品處理過程較為復雜。以上這些方法實驗過程較為繁瑣，耗費大量的分析時間。在加入鉍基體的稀鹽酸介質中，建立了痕量元素銅、銀、鋅的火焰原子吸收光譜快速分析方法，尤其適合銅、銀、鋅三元素超標時的快速檢驗分析。

1 實驗部分

1.1 儀器

TAS-986型原子吸收分光光度計（北京普析通用儀器公司），銅、銀、鋅空心陰極燈（北京有色金屬研究總院）。

1.2 試劑

所用試劑均為優級純，實驗用水為二次蒸餾水。

銅標準儲備溶液（1.0mg/mL）：稱取1.000 0g金屬銅（ωCu＞99.95%）置于250mL燒杯中，加入15mL硝酸（1＋3），低溫加熱溶解完全，煮沸驅除氮的氧化物，取下冷卻，移入1 000mL容量瓶中，以硝酸（5＋95）稀釋至刻度，混勻。

銀標準儲備溶液（1.0mg/mL）：稱取1.000 0g金屬銀（ωAg＞99.95%）置于250mL燒杯中，加入20mL硝酸（1＋1），低溫加熱溶解完全，煮沸驅除氮的氧化物，取下冷卻，移入1 000mL容量瓶中，以硝酸（5＋95）稀釋至刻度，混勻。

鋅標準儲備溶液（1.0mg/mL）：稱取1.000 0g金屬鋅（ωZn＞99.99%）置于250mL燒杯中，加入20mL硝酸（1＋1），低溫加熱溶解完全，煮沸驅除氮的氧化物，取下冷卻，移入1 000mL容量瓶中，以硝酸（5＋95）稀釋至刻度，混勻。

所有標準儲備溶液使用時根據需要進行逐級稀釋。

1.3 儀器工作條件

助燃氣空氣壓力為0.2MPa，燃燒器高度均為6.0mm，燃燒器位置5mm，其它儀器工作條件見表1。

表1儀器工作條件Table 1Working conditions of the instrument

1.4 實驗方法

1.4.1 樣品處理

稱取2g（精確至0.000 1g）試樣，置于200mL燒杯中，隨同試料做空白試樣，加入20mL HNO3（1＋1），低溫加熱溶解完全。加熱蒸發至干，取下，稍冷，加入10mL HCl，用少量水吹洗杯壁，低溫加熱溶解鹽類，冷卻至室溫。以水移入50mL容量瓶中，并稀釋至刻度，搖勻。

1.4.2 測定方法

準確移取適量的銅、銀、鋅標準溶液于50mL容量中，加入10mL HCl，加入2g鉍基體，以水稀釋至刻度，分別于原子吸收分光光度計波長324.7，328.1，213.8nm處，使用空氣－乙炔火焰，以水校零，分別測定銅、銀、鋅的吸光度。

2 結果與討論

2.1 試樣分解實驗

對于高純鉍錠樣品，加入HNO3在低溫下即可溶解完全。通過實驗，加入15～25mL HNO3（1＋1）即可將試樣溶解完全，實驗選擇HNO3（1＋1）的加入量為20mL。

2.2 介質及用量選擇實驗

移取一定量的銅、銀、鋅標準溶液于50mL容量瓶中，分別加入不同量的HNO3，HCl，按實驗方法進行。結果表明，加入5～12mL HCl，同時測得銅、銀、鋅的吸光度穩定，實驗選擇加入的介質為10mL HCl。

2.3 基體影響

試樣中有大量的鉍基體存在，為了考察鉍基體對測定結果是否有影響，實驗配制了兩組銅、銀、鋅的標準混合溶液，一組未加試樣，另一組每個標準加入相同質量的試樣。實驗結果發現：未加試樣的標準溶液測定的結果比加了試樣的標準溶液測定的結果偏高。通過與各元素的分析結果對比，加了試樣的標準溶液的測定結果與國家標準分析方法的結果較為吻合。由此可見，大量鉍基體的存在對測定結果有影響，本實驗通過標準加入法來消除這一影響。

2.4 共存元素的影響及消除

在50mL溶液中，同時存在60μg氯，20μg鐵，20μg鉛，10μg砷、碲、銻時，按照實驗方法測定，不干擾銅、銀、鋅的測定。

2.5 標準曲線

在選定的實驗條件下，按實驗方法進行測定，銅、銀、鋅標準曲線的線性范圍、線性回歸方程及相關系數見表2。

表2 線性范圍、線性回歸方程及相關系數Table 2 Linearity ranges，regression equations and correlation coefficients

從表2可以看出，待測元素銅、銀、鋅線性方程相關系數均在0.999以上，線性良好。

2.6 精密度實驗

按照選定的儀器條件和實驗方法，隨機測定幾批鉍錠試樣，結果見表3。

表3 鉍錠中銅、銀、鋅元素的測定結果Table 3 Analytical results of the method /%

從表3數據可以看出，銅、銀、鋅三元素的相對標準偏差均不大于8.0%。

2.7 加標回收實驗

在鉍錠Bi4022樣品中加各元素標準溶液，按實驗方法進行處理并測定，加標回收率結果見表4。

表4 加標回收率實驗結果Table 4 Results of recovery test /μg

從表4可以看出，銅、銀、鋅三元素的加標回收率在94.5%～106.3%，滿足分析要求。

3 樣品分析

為了驗證方法的可靠性與準確性，按實驗方法隨機測定了幾種牌號的鉍錠樣品，并將測定結果與國家標準分析方法結果對照，實驗室銅采用雙乙醛草酰二腙分光光度法，銀、鋅分別采用火焰原子吸收光譜法，結果見表5。

表5 鉍錠中各元素的比對測定結果Table 5 Comparison tests of the method /%

實驗結果表明，銅、銀、鋅三元素的原子吸收光譜法測定結果與國家標準分析方法偏差小，結果基本吻合。

4 結論

通過原子吸收光譜連續測定方法，可以在較短的時間內得到銅、銀、鋅的測定結果，分析結果與國家標準分析方法結果相符。該法操作簡單、快速，特別適合三元素超標時的快速檢驗分析，可以準確又快速地反應生產情況。

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Successive Determination of Cu，Ag and Zn in High Purity Bismuth by Flame Atomic Absorption Spectrometry

DING Aimei，ZHANG Dongguang
（Department of Quality Control，Hunan Zhuzhou Smelter Group Co.，Ltd.，Zhuzhou，Hunan412004，China）

A method for the successive determination of Cu，Ag and Zn in high purity bismuth was developed by flame atomic absorption spectrometry.After the sample was pretreated by dissolving with nitric acid，it was determined by air-acetylene flame absorption spectrometry with Cu 324.7nm，Ag 328.1nm and Zn 213.8nm as analytical lines in the diluted hydrochloric acid medium.Under the optimized experimental conditions，the linear correlations between concentration and absorbance of Cu，Ag and Zn were satisfied with the concentration ranges of 0.20～0.80mg/L，0.5～2.0mg/L and 0.10～0.40mg/L，respectively.The recoveries were 94.5%～101.8%（Cu），97.3%～102.6%（Ag），and 96%～106.3%（Zn）.The relative standard deviations（RSDs，n＝11）were all less than 8%and the results were consistent with reference values.

bismuth；flame atomic absorption spectrometry；trace；copper；silver；zinc

O657.31；TH744.12

：A

：2095-1035（2015）01-0056-03

2014-10-15

：2014-11-13

丁愛梅，女，工程師，主要從事有色冶煉鉛鋅等產品分析研究工作。E-mail：21468864＠qq.com

10.3969/j.issn.2095-1035.2015.01.016