銀的應用非常廣泛, 它是電子、電鍍、合金、首飾制造等行業的重要原料, 它的微量雜質元素的種類和含量對它的電、熱、力學性能等會產生影響, 所以在純銀的分析中得到盡可能準確的微量元素含量, 我們對雜質元素也會得到比較有效的管控, 其中準確測定銀中的雜質元素的分析方法也是必不可少的?，F行國標[1]中對純銀雜質元素的測量方法常用的是火焰原子吸收光譜法進行測量, 該方法因為是單元素分析, 測量周期比較長, 分析元素較少, 步驟繁冗, 分析麻煩。電感耦合等離子體原子發射光譜法 (ICP-OES) 因為檢出限低、精密度好、基體干擾小、線性范圍寬、可多元素同時測定、分析速度快的特點[2], 對純銀中雜質元素的測定分析是一種較為理想的方法。
本文中使用酒石酸、HNO3溶解試樣, 減少溶樣過程中Ag Cl對雜質元素的吸附損失[3], 再用抗壞血酸還原沉淀銀分離Au、Bi、Cd元素后, 用氯化銀沉淀法分離Au、Pt、Pd等元素, 最終得到的溶液用ICP-OES進行測定。該方法的相對標準偏差和回收率分別為0.05%-1.78%和97.26%-108.66%。使用同一樣品并用GB/T 21198.5-2007國標方法進行結果比對。經試驗結果比對后發現, 該方法所得結果在準確度、精密度等方面要優于上述國標方法。
1實驗部分
1.1試劑與儀器
硝酸、鹽酸均為優級純;氬氣[w (Ar) >99.999%];實驗用水為一級水;酒石酸溶液 (0.10 g/ml) , 優級純試劑配制;抗壞血酸溶液 (0.11 g/ml) , 優級純試劑配制;
雜質元素混合標準溶液:由各元素的標準儲備溶液稀釋得到:Au、Bi、Cd、Co、Cu、Fe、Ir、Mn、Ni、Pb、Pd、Pt、Rh、Ru、Sb、Se、Sn、Te、Ti、Zn的質量濃度為0.00、1.00、10.00ug/ml。
美國Agilent公司Agilent 5100 電感耦合等離子體光譜儀ICP-OES, 工作條件為:分析功率1.20 k W、輔助氣流量1.02 L/min、載氣流量0.70 L/min、冷卻氣流量11.98 L/min、進樣速率2ml/min、徑向觀測、積分時間5s。
1.2實驗方法
方法1:稱取0.50 g (精確至0.01 mg) 純銀2份于燒杯#1-1、#2-1 中, 各加入1 m L酒石酸溶液、2 m L硝酸和2 m L水, 低溫加熱溶解。各加入4ml抗壞血酸溶液, 攪拌使銀還原沉淀, 靜置0.5 h。把燒杯#1-1、#2-1中上清液分別傾濾至燒杯#1-2、#2-2中。燒杯#1-1、#2-1 中加入5ml硝酸溶解沉淀, 滴加2 m L鹽酸并且攪拌, 加熱使氯化銀沉淀凝聚, 并把上清液[4]傾濾合并于燒杯#1-2、#2-2中, 蒸至小體積, 用水移入50ml容量瓶中, 稀釋至刻度并混勻。樣品編號為#1、#2。
方法2:另按GB/T 21198.5-2007 國標稱取純銀樣品2 份并進行處理, 移入50 m L容量瓶并定容混勻。樣品編號為#3、#4。
2結果與討論
2.1分析線等實驗條件的選擇
因在試驗中使用了方法結果的比對, 且國標中各雜質元素的分析波長也經過各專家的試驗分析, 也為了減少比對不一致的因素, 故均選取同一分析波長, 選取的各雜質元素的分析波長見表1?？箟难崤c銀離子易發生氧化還原反應, 反應摩爾比為1 : 2.還原0.5 g銀需要0.41 g抗壞血酸, 按過量10 %算約需要0.45 g, 加入質量濃度為0.11 g/m L的抗壞血酸溶液即可。
2.2 精密度和回收率試驗
同時稱取6份實際樣品, 加入適量標準溶液, 按方法1選定的條件和過程進行操作, 結果見表2, 平均回收率在97.26%-108.66%之間, 相對標準偏差 (RSD () n=6) 在0.05%-1.78%之間, 能夠滿足樣品分析對準確度的要求。
2.3樣品分析方法結果比對
按照方法1、方法2實驗方法進行處理后進行測定, 空白樣按選定的工作條件進行10次平行測定, 計算標準偏差, 本實驗中取3 倍標準偏差10 ug/m L為檢出限, 但為了更準確得出檢測值, 故在對比時檢出限選擇了1 ug/m L。實驗結果見表3, 由數據可以看出, Cd、Co、Fe、Ir、Mn、Ni、Pb、Ru、Sb、Se、Sn、Te、Ti、Zn等元素不被抗壞血酸還原, 仍保留在溶液中, 但是Au、Cu、Pd大部分被還原進入沉淀當中, 實驗結果與文獻報道[5]的結論也比較吻合。因為Pb、Cu的溶解度小, Bi水解不易分離, 所以在實驗中采用酒石酸溶液絡合Bi, 采用傾濾, 分離Fe、Cu、Ni、Co、Sn等及部分Au、Pd、Bi, 減少Ag Cl沉淀對雜質元素的吸附損失。
3結論
以酒石酸作為掩蔽劑, 抗壞血酸作還原劑, 用ICP-OES同時測定銀中Au、Bi、Cd、Co、Cu、Fe、Ir、Mn、Ni、Pb、Pd、Pt、Rh、Ru、Sb、Se、Sn、Te、Ti和Zn這20 種雜質元素的含量結果更合理, 更準確, 該方法得出的RSD和加標回收率分別為0.05%-1.78%和97.26%-108.66%, 通過與傳統方法GB/T 21198.5-2007 檢測方法的結果進行比對, 可發現使用ICP-OES方法測出的結果更科學、合理、準確。
摘要：本文采用電感耦合等離子體原子發射光譜法 (ICPOES) 對銀中所含的Au、Bi、Cd等20種雜質元素進行含量分析。該方法以酒石酸作為掩蔽劑, 可以減少溶樣過程中Ag Cl對雜質元素的吸附損失;以抗壞血酸作還原劑, 可以保留大部分雜質在溶液中, 最終得出的相對標準偏差和回收率分別為0.05%-1.78%和97.26%-108.66%, 通過與GB/T 21198.5-2007檢測方法所得結果進行比對, 得出ICP-OES方法更科學、準確、合理。
關鍵詞：ICP-OES,銀,雜質元素
參考文獻
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[2] 王義惠, 唐曉林, 黃小峰.ICP-AES測純銀中雜質元素的綜述[J].廣州化工, 2013, 41:30-32.
[3] 彭建軍, 袁功啟, 施小英, 等.ICP-AES測定粗銀粉及銀陽極板中Se、Sb等雜質元素[J].分析實驗室, 2007, 26:312-215.
[4] 馮忠, 李立新.Q/IPM45-1999 ICP-AES法測定純銀中的雜質元素[S].昆明:昆明貴金屬研究所, 1999.
[5] Arpadjan S.Electrothermal atomic absorption spectrometricdetermination in high-purity silver after total and partial reductiveseparation of the matrix[J].Fresenius J.Anal.Chem., 2000, 367:207-209.