重量法+電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法組合測定金鉑銠合金材料（紡絲噴絲頭）中的金

張 麗，楊復(fù)光，李 巖，趙 波，馬 勇

（1.國標(biāo)（北京）檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司，北京 100088；2.北京華宇創(chuàng)新鉭鈮科技有限公司，北京 101407）

金鉑銠合金材料是制造濕法人造纖維紡絲噴絲頭的一種常用貴金屬合金材料，金鉑銠合金材料噴絲頭有可紡性優(yōu)良、耐腐蝕性的優(yōu)點(diǎn)，同時具有一定硬度和強(qiáng)度，因此在濕法噴制紡絲中被廣泛應(yīng)用[1]。

紡絲噴頭合金中金是主要成分。金在噴絲頭合金中具有良好的延展性、耐磨性和抗蝕性，是最佳的主體材料。噴絲頭是化纖生產(chǎn)中重要的精密部件，其中金的主要含量比會直接影響到紡絲的生產(chǎn)率、成本及絲的質(zhì)量。人們一直在不斷改進(jìn)噴絲頭，以適應(yīng)化纖生產(chǎn)的發(fā)展需要。由于濕法噴絲是在強(qiáng)酸強(qiáng)堿的環(huán)境中進(jìn)行，噴絲頭的抗腐蝕、抗變形能力的改進(jìn)提高，會使噴絲頭可以在更長時期內(nèi)保持良好的可紡性、延長噴絲頭的使用壽命[2]。本文重點(diǎn)闡述重量測量方法：用亞硝酸鈉還原析出金，快速準(zhǔn)確的測定金鉑銠合金中金含量。過濾分離余下的沉淀不完全的濾液，使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ICP-OES）測定補(bǔ)差。兩方法測量結(jié)果加和。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器

安捷倫ICP-OES-725型、馬弗爐、天平、電子加熱爐、瓷坩堝。

1.2 試劑

王水(3分鹽酸+1分硝酸)，鹽酸(p1.19g/ml)，硝酸(p 1.38g/ml)，亞硝酸溶液(p 500g/l)，鹽酸(1+99)，金標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00mg/ml。

1.3 試樣

本方法試樣來源于金鉑銠噴絲頭合金材料，試樣要經(jīng)過制樣（切削成碎屑狀）后備用。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

稱取0.1g～0.5g試樣精確至0.0001g置于300ml燒杯中。加入20ml王水加熱（必要時補(bǔ)加王水）至試樣完全溶解。如有不溶物，過濾殘渣。用鹽酸洗滌不溶物。濾液蒸發(fā)至小體積，加入10ml鹽酸趕硝酸，反復(fù)加鹽酸3遍趕盡硝酸，蒸干[3-5]。加入2ml鹽酸溶解鹽類，加水100ml加熱至沸。逐滴加入亞硝酸鈉溶液邊加邊攪拌，直至有海綿金凝聚出現(xiàn)，溶液近乎無色清亮。再用沸水浴上加熱1h。冷卻后，用中速定量濾紙過濾，用鹽酸洗滌6次～8次。濾液接于500ml燒杯中。

還原出的金連同濾紙置于已恒重好的瓷坩堝中，烘干并碳化，將坩堝移入馬弗爐中900℃溫度下燒至恒重。

將析出金的不完全的濾液加熱蒸發(fā)至50ml左右。冷卻后移入100ml容量瓶中定容。此溶液使用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ICP-OES）測定。

兩個方法的測量結(jié)果經(jīng)過計算處理后相加，得到金鉑銠噴絲頭合金中金的準(zhǔn)確含量。

1.5 條件實(shí)驗(yàn)

1.5.1 亞硝酸鈉還原的酸度（體積百分?jǐn)?shù)）

由于試樣溶解完全后試液有硝酸存在，硝酸的酸度直接影響亞硝酸鈉還原金，如果酸度越高亞硝酸越容易趁熱分解，還原效果越差，濾液中補(bǔ)差的金含量過高，造成結(jié)果偏差越大，此用鹽酸趕硝酸進(jìn)行對比條件試驗(yàn)[6-8]。

表1 亞硝酸鈉還原酸度對結(jié)果的影響

表1表明：鹽酸酸度體積百分?jǐn)?shù)越高實(shí)驗(yàn)得到結(jié)果越差，選擇1.5%時最合適。剩余酸太少金易直接析出，但這樣析出得的金易包附雜質(zhì)。

1.5.2 亞硝酸鈉的用量

亞硝酸鈉的用量直接影響金還原的質(zhì)量，此對試樣進(jìn)行不同加入量體積的測定。加入量少，還原金不完全。加入量多，使還原金時溶液酸堿度改變，還原金的形態(tài)和純度不好。同時過量的亞硝酸根易轉(zhuǎn)化為硝酸根也影響還原效果，此對試樣進(jìn)行不同加入量體積的測定。

表2 亞硝酸鈉溶液的加入體積對結(jié)果的影響

表2表明：亞硝酸鈉溶液的加入量為1.5mL最合適，還原金最完全。濾液中金含量超過0.0050g時，以ICP-OES測量補(bǔ)差的偏差較大。

1.5.3 亞硝酸鈉還原金保溫時間選擇

因亞硝酸鈉還原金的速度較慢，金在無氧劑存在的溶液中很容易被還原，要在一定保溫煮沸下還原，保溫時間見表3。

表3 亞硝酸鈉還原金保溫時間試驗(yàn)

表3表明：亞硝酸鈉還原金保溫時間為60m析出的金最合適最完全。

1.5.4 干擾元素試驗(yàn)

因試樣為三元合金材料，對鉑、銠進(jìn)行加入量條件干擾試驗(yàn)見表4。

表4 共存元素的干擾

表4表明：共存元素鉑、銠無干擾金的質(zhì)量。

1.5.5 加料回收試驗(yàn)

見表5所示。

表5 加料回收數(shù)據(jù)

表5表明：回收率在99%～100.16%。

1.6 分析結(jié)果公式

m-亞硝酸鈉還原成金的質(zhì)量（g）；

c-溶液中補(bǔ)差金的濃度ug/ml；

v-試液的體積ml；

m0-試樣的質(zhì)量（g）。

1.7 精密度試驗(yàn)

表6 精密度數(shù)據(jù)

2 結(jié)果和討論

本方法采用亞硝酸鈉還原金，重量法測定金鉑銠合金材料中金量，方法簡便可靠。過濾除去試液中的鉑、銠后，濾液趕盡硝酸根。在溶液鹽酸酸度體積百分?jǐn)?shù)為1.5%時，趁熱邊加入亞硝酸鈉溶液（500g/L)1.5ml攪拌金析出，保溫60m洗滌，過濾出海綿金稱重。用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜（ICP-OES）測量余下濾液中的金量。兩個測量方法分別測得金鉑銠合金中的金量，計算加和的結(jié)果是金鉑銠合金中金量的準(zhǔn)確結(jié)果。余下濾液中補(bǔ)差的金的質(zhì)量濃度應(yīng)控制在20μg/ml以下，且得到的海綿金純凈無雜質(zhì)，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。