ICP-AES法測定銅合金中高含量銀和磷

許紅霞

（河北省鋼鐵產品質量監督檢驗站，河北 石家莊 050031）

隨著我國經濟的不斷發展，銅合金行業也得到了快速發展，磷銅、銀銅及銅基釬料在多行業得到廣泛應用。銅合金中銀和磷含量的多少影響著合金的物理性能和加工性能，因此準確測定銅合金中的銀和磷含量非常重要；銅合金中磷的測定方法目前有分光光度法[1]、火焰原子吸收法[2]、等離子原子發射光譜法[3]，現有方法只是針對銅和銅合金中磷＜0.5%、銀＜1.5%測定；而ICP-AES這一快速分析法，已經在冶金行業得到廣泛應用。本文闡述了ICP-AES法測定銅合金中高含量銀和銅，以牌號為BCu89PAg的銀磷銅基釬料為例進行分析實驗，其含銀約為5%，磷約為6%。電感耦合等離子體發射光譜（簡稱：ICP-AES）檢測技術的優點：①測量的動態范圍寬：5個～6個數量級；②準確度好；③基體效應??；④精密度高：RSD-0.5%；⑤曝光時間短：一般只需要10min～30min；⑥原子發射光譜分析所具有的多元素同時分析的特點與其他分析方法逐個元素單獨測定相比，無論從效率、經濟、技術等方面都具備很大的特點。

1 試驗部分

（1）儀器。ICP電感耦合等離子體發射光譜儀：ICP6300光譜儀（熱電美國）。儀器工作條件：高頻輸出功率：1.15kw；等離子流量：15L/min，霧化氣流量：19.0L/min；輔助氣流量:0.5L/min；垂直觀測高度6mm；光室溫度：38+0.1℃，氬氣分壓：0.6-0.8Mpa，其純度＞99.99%，重復時間2次，清洗時間30s，進樣時間15s，積分時間10s。

（2）試劑。①銀標準儲存溶液。稱取1.000g純銀（銀的質量分數大于99.95）置于150ml燒杯中，加入10ml硝酸（HNO3）加熱溶解，冷卻。移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混均。此溶液1ml含銀1mg。②銀標準溶液。移取20ml銀標準儲存液于200ml容量瓶中，加入10ml硝酸，水稀釋至刻度，混均。此溶液1ml含銀100ug。③磷標準儲存溶液。稱取4.394g磷酸二氫鉀于150ml燒杯中，加入100ml硝酸（HNO3）攪拌使其溶解。移入1000ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，混均。此溶液1ml含磷1mg。④磷標準溶液。移取20ml磷標準儲存液于200ml容量瓶中，加入10ml硝酸，水稀釋至刻度，混均。此溶液1ml含磷100ug。⑤硝酸（HNO3）。16mol/L，68% ；鹽酸（HCl）：12mol/L,36%。⑥蒸餾水。

（3）試驗方法。稱取0.2000g高純銅于150ml三角瓶中，加入12ml硝酸（HNO3）溶解，然后再加入30ml鹽酸（HCl），溶解后加熱去除氮氧化物,冷卻。補加15ml鹽酸移入100ml容量瓶中，水定容，混均。

（4）工作曲線的繪制及測定。工作曲線以純銅進行基體匹配,加入與試樣相同濃度的試劑,配制成系列待測元素標液；在ICP-AES光譜儀上建立工作曲線,測量相應試樣中銀和磷的質量分數。移取10ml銅基準液6份于6個100ml容量瓶中，分別加入0ug，200ug,400ug,800ug,1200ug,1600ug銀和磷標準溶液。補加20ml鹽酸，水定容至刻度線，混均。按照儀器分析條件進行測量,以分析元素的濃度為橫坐標,以譜線強度為縱坐標,繪制銀和磷工作曲線如圖1，2所示,其相關系數分別為0.9996，0.9997。

圖 1 銀曲線

圖 2 磷曲線

2 結果與討論

2.1 譜線選擇

由于銅線干擾，對于銅合金中磷選用178.221 nm作為磷的分析線，銀選用線328.06nm。

2.2 干擾及校正

為了減少基體效應，通過基體匹配,在標準系列溶液中加入與試樣基體一致的銅，可以有效地消除基體效應。銀銅，磷銅，銅基釬料合金中共存雜質元素含量很低，在對其高含量磷和銀的測定時,共存元素在所選波長范圍不存在光譜干擾。

2.3 回收率試驗

選擇BCu89PAg牌號銅合金試樣進行回收試驗,在試樣中加入一定量的銀磷標準溶液,按分析步驟操作,進行回收試驗,測量結果見表1。

表1 加標回收測定結果

2.4 精密度

按照上述選定的測量條件,將BCu89PAg此牌號樣品進行測定,平行進行10次分析,分析結果如下，見表2。

表2 樣品平行分析結果

9 6 4.7 1 1 7 2 4 9 6 2.4 1 1 5 8 5 9 5 7.3 1 1 6 9 6 9 6 2.9 1 1 6 8 7 9 5 4.5 1 1 7 1 8 9 5 8.1 1 1 6 6 9 9 6 5.8 1 1 6 4 1 0 9 6 0.2 1 1 7 0平均值 9 6 0.4 1 1 6 6標準偏差 3.7 2 4.6 4 r s d 0.3 8 7 0 0.3 9 8 2 3

3 結語

本試驗采取簡單快速的酸溶解電感耦合等離子體發射光譜法測定BCu89PAg銅合金中的高含量的銀和磷,將試樣按照試驗方法和所選儀器的工作條件進行測量,對銀銅，磷銅實際樣品進行回收率和精密度試驗,其RSD分別為0.387%和0.398%,回收率在99.3%～101.0%之間,準確度、精密度好；本方法與其他方法比較,操作步驟大大減少,降低了檢測成本,分析時間比傳統方法縮短2h～3h,提高了分析效率,且能同時檢測銀磷的含量，具有較好的實用性,適用于銀銅，磷銅及銅纖合金中高含量銀磷的測定,能夠滿足生產及科研的需要。