火焰原子吸收光譜法測定銅箔電解液中的鈣

劉海丹，劉圣林

(江西銅業加工事業部，江西 南昌 330096)

1 引言

在銅箔生產過程中，生箔電解溶液中各種雜質金屬離子的含量控制對于生產出優質的銅箔至關重要，鈣離子的檢測是必不可少的。當生箔電解液中鈣的含量超過一定極限后就會從溶液中析出，從而影響正常生產。關于火焰原子吸收光譜法測定鈣的研究是比較多的[1－3]，但對于銅箔的生箔電解液中鈣的檢測未見報道。本實驗試圖從消除測定過程中的主要干擾入手，探求準確測定鈣的方法。

2 實驗方法

2.1 主要儀器

AA240原子吸收分光光度計(美國瓦里安公司)。

2.2 主要試劑

(1)鈣標準溶液(1g/L)

(2)氧化鑭溶液(25g/L)

(3)鹽酸(AR)

(4)硫酸(AR)

(5)氯化銅基體溶液(Cu濃度100 g/L)

(6)硫酸基體溶液(H2SO4濃度130 g/L)

(7)銅和硫酸混合基體溶液(Cu濃度50 g/L、H2SO4濃度65g/L)

(8)EDTA 溶液:0.1mol/L

(9)鈣標準溶液(1):分別移取100mg/L鈣中間標準溶液 0、0.5、1、2ml入 100ml容量瓶中，再分別加入氧化鑭溶液5ml、鹽酸2ml，加入去離子水定容。此標準鈣濃度分別為 0、0.5、1、2mg/L。

(10)鈣標準溶液(2):在鈣標準溶液(1)定容前再加入2ml銅和硫酸混合基體溶液然后定容。此標準鈣濃度分別為 0、0.5、1、2mg/L。

2.3 儀器工作參數

表1 儀器工作參數

2.4 試驗方法

取1ml生箔電解液樣品(Cu濃度約100 g/L、H2SO4濃度約130g/L)于100ml容量瓶中，再分別加入氧化鑭溶液5ml、鹽酸2ml，加入去離子水定容。將試樣放入原子吸收儀上，用2.2(10)的鈣標準溶液，按2.3工作條件測定。

3 結果與討論

3.1 基體干擾試驗

按2.4試驗方法，分別在1mg/L鈣標準溶液加入銅、硫酸以及銅和硫酸的混合基體，用2.2(9)的鈣標準溶液，按2.3工作條件測定。結果見表2基體干擾試驗結果:

表2 基體干擾試驗結果

從結果可以看出，Cu2+對鈣的測定的影響可以忽略，但H2SO4的影響就非常大，CuSO4和H2SO4混合基體與H2SO4相差不大。SO42－的干擾主要是原子化的過程中生成了難解離的CaSO4，從而抑制了吸收信號[4－6]。針對大量 SO42－的干擾，主要試驗了以下三種消除干擾的方法:

3.2 干擾消除方法試驗一:加入保護劑

加入一定量的EDTA作為保護劑，用鈣標準溶液(1)做標準曲線，測定其結果如表3。

表3 加入保護劑試驗結果

從表3可知，加入保護劑EDTA溶液，對于消除SO42－的干擾幾乎沒有作用，可見保護劑的作用還是有限的[4]。

3.3 干擾消除方法試驗二:標準加入法

取同一生箔電解液樣品3份，然后分別加入0、0.5、1mg鈣標準溶液，用鈣標準溶液(1)做標準曲線，測定其吸光度結果如表4。利用表4數據可得擬合方程式:加標量=33.44×吸收值－1.241，可得生箔電解液樣品結果為1.241 mg/L，但根據同一樣品使用等離子體發射光譜法檢測的結果為0.95 mg/L，此結果準確性差。標準加入法只能消除與濃度無關的基體干擾，但不能扣除背景干擾及與濃度有關的基體干擾[5]。

表4 標準加入法試驗結果

3.4 干擾消除方法試驗三:基體匹配法

在鈣標準溶液(1)定容前再加入銅和硫酸混合基體溶液配成鈣標準溶液(2)，用其做工作曲線，測定3.3中的樣品，結果見表5。從表中可以看出，由于標液中加入了與樣品溶液盡可能一致的銅和硫酸混合基體溶液，從而得到可靠的結果:0.925mg/L。這點可通過表5中的加標回收率得到驗證。

表5 基體匹配法試驗結果

4 結論

用火焰原子吸收光譜法測定銅箔電解液中的鈣離子含量時，釋放劑和保護劑的效果是有限的。如果存在大量影響待測元素的離子濃度測定的化學干擾基體時，使用標準加入法也無法得到準確的結果。通過配制與樣品溶液盡可能一致的標準溶液，匹配好基體，同樣可以得到可靠的分析結果[6]。

[1]姜典鎮.火焰原子吸收法測定元素鈣的影響因素及其校正[J].微量元素與健康研究，2005(04):43－44.

[2]黃雪霖梁春穗.火焰原子吸收法測定保健食品中鈣的干擾及其校正[J].中國衛生檢驗雜志，2001，11(1):99－100.

[3]靖振梅.火焰原子吸收光譜法測定高硅合金中常量鈣[J].冶金分析，2002，22(3):57.

[4]劉達炯.空氣－乙炔火焰原子吸收法測定鈣的化學干擾機理及其消除[J].江西有色金屬，1999，13(4):40.

[5]周永曉等.火焰原子吸收光譜分析中的干擾因素及排除方法[J].光譜儀器與分析:2006(Z1):152.

[6]壽曼立 姜桂蘭.原子光譜分析[M].第二版.北京:地質出版社，1993:304－305，316－317.