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，為了保證產品質量，就要有一個準確，可靠的分析方法。甲基磺酸亞錫產品原料主要是甲基磺酸和精錫。精錫中銅、鉛，鋅的測定，現行的國家標準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品應用于生產實踐中[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。方法準確可靠，樣品加標回收率銅為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

主要設備TAS-986原子吸收分光光度。

銅標準貯存溶液：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銅標準溶液。

銅標準溶液：準確移取μg/mL銅標準溶液，配制成1mL含銅0.25，0.50，1.00，1.50，2.00，2.50μg/mL等一系列標準溶液，其中含鹽酸5%（體積分數）。

1.2 實驗方法

取一定量的銅標準溶液于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，標準溶液系列測得的數據見表1。

表1 銅標準溶液工作曲線測定結果Tab.1 determination results of copper standard solution working curve

2.2.1 靈敏度

以1.0μg/mL銅標準溶液側得的吸光度0.168，計算得的特征濃度為0.0262μg/mL。

2.2.2 最小穩定性

最高濃度標準溶液與最低濃度標準溶液各測量10次，其標準偏差相對于最高濃度標準溶液吸光度讀數的平均值的變異系數分別為0.49和0.24%。

2.2.3 工作曲線線性

標準溶液按濃度等分成五段，最高標準濃度溶液與次高濃度標準溶液吸光度讀數的差值等于次低濃度標準溶液與最低濃度標準溶液吸光度讀數的差值銅為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，線性回歸相關系數為r=0.99975。

2.2.4 檢出限

以最低點標準溶液計算檢出限：銅為0.010μg/mL。

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

2.3 測定試液的介質及其濃度的影響

不同介質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數據可看出，鹽酸體積分數大于10%對銅有負影響。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準溶液，測其吸光度，結果見表3。

表3數據表明，甲基磺酸1mL時，已對銅測定產生干擾。

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，加入已知濃度銅標準溶液，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結果表明，甲基磺酸經過加熱，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準溶液，以下按實驗方法操作，結果見表5。

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

表5數據表明， 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準溶液，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，結果見表6。

表6 揮發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準溶液系列同時測定，將試樣的吸光度減去空白吸光度后由標準線性回歸方式計算出試樣含銅的濃度。

3.2 樣品加標回收試驗

在甲基磺酸亞錫樣品中加入銅標準溶液，按擬定分析方法進行測定，考察方法的準確度，結果見表7。

表7結果表明，樣品加標回收率銅在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準溶液按擬定分析方法進行測定，考察方法的精密度，分析結果見表8。

表7 樣品加標回收試驗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 結語

試驗數據表明，在硫酸介質中，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。方法結果準確，測定范圍銅為0.00005%～0.0015%。