ICP-OES法測定銅電解液中鉛、鋅、鎳、鉍、銻、砷

張高社

（中條山有色金屬集團有限公司，山西 垣曲 043700）

電感耦合等離子發射光譜儀（ICP-OES）不僅能用于地質、環境監測、金屬材料、建材等領域的日常分析檢測，而且在有色金屬冶煉領域可作為主要的監測手段［1］。采用電感耦合等離子發射光譜法測定，一次處理試樣，同時測定多種元素，操作簡單，準確度高，可節省大量的時間，滿足生產需要。經過方法的準確度、精密度和加標回收實驗，確定了最佳分析條件，結果滿意。

1 實驗部分

1.1 試劑與材料

標準物質：鉛、鋅、鎳、鉍、銻、砷單元素標準貯備溶液，1 000μg/mL。

鹽酸，分析純；硝酸，分析純；高氯酸，分析純；氫氟酸，分析純；實驗用水，均為蒸餾水；氬氣，99.999 6%。

1.2 儀器與主要工作參數

6300 電感耦合等離子發射光譜儀，美國熱電。

主要工作參數見表1。

表1 儀器主要工作參數

1.3 樣品處理

移取銅電解液10mL（精確至0.01mL），置于250mL聚四氟乙烯燒杯中，加入15mL硝酸，蓋上表面皿，于電熱板上低溫加熱15min，加入3mL高氯酸，溶至無黑渣，稍冷，再加入5mL鹽酸、5mL氫氟酸，繼續加熱至冒白煙，蒸至濕鹽狀，冷卻。加入5mL硝酸，用水吹洗杯壁與表面皿，在電熱板上加熱使鹽類溶解，取下，冷卻，移入100mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，混勻，干過濾。濾液在電感耦合等離子體光譜儀的最佳工作條件下進行測定，用校準曲線法測定樣品中各元素質量分數。

1.4 工作曲線的繪制

按照表2的質量濃度系列，使用單元素標準溶液配制混合標準溶液，用硝酸（5%）溶液作為標準空白。

按照儀器（ICP-OES）的操作規程，設置儀器的最佳工作參數，調節儀器之最佳工作狀態，按順序從低到高測定標準系列溶液中（表2）各待測元素的光譜強度，繪制譜線強度與元素質量濃度的標準曲線，計算出線性相關系數r（r＝0.999 95）。

表2 繪制標準溶液質量濃度 μg/mL

1.5 樣品溶液的測定

將儀器的電源、氬氣、風機打開，先將儀器通氬氣預熱40min后，打開循環冷卻水，檢查無誤后，點燃等離子體，儀器再預熱15min。開始測定，將標準溶液、樣品溶液分別引入儀器，由計算機繪制標準曲線，根據校準曲線法分別計算出樣品中各種元素的含量［2］。

2 結果與討論

2.1 分析線的選擇

分析線的選擇是否恰當，直接關系到測定結果的準確性，因此，待測元素波長的選擇是分析中的重要環節。選擇被測元素的分析線必須考慮其靈敏度及背景干擾等因素，從儀器分析數據庫中選擇幾條靈敏度較高的分析線，用混合標準溶液模擬測試液進行掃描，以干擾少、監測線低、線性最好者作為方法的分析線，各元素的分析波長及標準曲線相關系數如表3所示。

表3 元素分析波長及線性相關系數

2.2 酸度的選擇

在一組100mL的容量瓶中各加入一定量的被測元素標準溶液，再分別加入不同體積的硝酸，用蒸餾水定容，混勻，按選定工作條件測定，結果如表4所示。實驗證明，在硝酸（5%～15%）的介質中，結果基本無影響。實驗選擇5%硝酸介質。

表4 硝酸介質對測定結果的影響

2.3 精密度和檢出限實驗

以硝酸（5%）溶液作空白，在上述選定的實驗條件下，重復測定試劑空白溶液10次，用空白信號標準偏差的3倍計算每種元素的檢出限。精密度是樣品溶液進行7次平行測定所得到的相對標準偏差（RDS），結果如表5所示。

表5 精密度與檢出限結果

2.4 回收率實驗

稱取1組銅電解液試樣0.200 0g（精確至0.000 1g），溶解后移入100mL容量瓶中，分別加入一定量的鉛、鋅、鎳、鉍、砷、銻標準溶液，加入5mL硝酸，用蒸餾水定容，混勻，干過濾。按照同樣的方法進行測定，結果如表6所示。

表6 各元素回收率實驗結果

2.5 標準物質測定

按照實驗方法對銅精樣標準物質中各元素含量進行測定，驗證方法的準確性。實驗結果表明，測定值均符合標準值規定，表明這種方法準確可靠，結果如表7所示。

表7 標準物質測定結果 %

3 結論

實驗采用硝酸、鹽酸、氫氟酸、高氯酸分解樣品，電感耦合等離子體發射光譜法測定銅電解液中的鉛、鋅、鎳、砷、鉍、銻6種元素，方法操作簡單、流程短、干擾少，具有較好的精密度和準確性，能滿足銅電解液中上述元素的測定要求。

［1］ 唐華應，方艷.強堿分離-EDTA滴定法測定黃銅中鋅量［J］.四川有色金屬，2006（3）：39-41.

［2］ 金婭秋，朱利亞，安中慶，等.電位滴定法測定銀、銅、鎳、錳合金中的錳［J］.貴金屬，2009（4）：33-36，43.