标准加入-电感耦合等离子体发射光谱法测定试剂级硝酸银中的Cu、Fe和Pb含量

覃羽婕 段春兰 黄惠珠

(江铜集团贵溪冶炼厂中心化验室，江西 贵溪 335424)

1 前言

硝酸银作为一种银的主要化工产品，在很多领域有着广泛的应用，同时硝酸银也是许多白银深加工产品的原料，是生产各种感光材料、银催化剂、触点材料、抗菌材料、氧化银以及超细银粉和银浆等高附加值白银精细化工产品的基础。硝酸银杂质的测定首要问题是防止基体元素的基体效应发生，通常是采用加入沉淀剂或还原剂的方法将银除去，然后结合不同仪器方法进行测定。本文以抗坏血酸为沉淀剂将银基体去除，大大降低了基体元素造成的干扰，而因为反应产物中含有大量有机盐，为了保证测定结果的准确性，采用标准加入法测定滤液中Cu、Fe和Pb的含量。现有的试剂级硝酸银分析方法为标准加入法与原子吸收法相结合，测定其中低含量杂质元素，火焰原子吸收法因其固有的特征元素灯使用限制了样品的分析速度，分析流程较长。本方法同时测定三种杂质元素，操作、分析更为快速，且分析结果准确度高，精确度良好。

2 实验部分

2.1 仪器及试剂材料

2.1.1 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)

2.1.2 抗坏血酸溶液：400g/L

2.1.3 抗坏血酸溶液：10g/L

2.1.4 Cu标准储备液(25μg/ml，5%硝酸介质)

2.1.5 Pb标准储备液(25μg/ml，5%硝酸介质)

2.1.6 Fe标准储备液(10μg/ml，5%硝酸介质)

2.2 分析步骤

称取25.00g样品，溶于20ml水中，在不断搅拌下滴加70ml抗坏血酸溶液(400g/L)至沉淀完全，继续搅拌10min，过滤，用抗坏血酸溶液(10g/L)洗涤，滤液进100mL容量瓶稀释至刻度，摇匀。分别取10mL滤液共五份进25ml容量瓶，按表1依次加入浓度为10μg/ml Fe、 25μg/ml Cu、Pb离子标准溶液，用抗坏血酸溶液(10g/L)稀释至刻度，摇匀。此标准溶液系列中铁、铜、铅的质量浓度(只考虑待测元素加入量)如表1所示。按最佳仪器条件进行检测，检测时以含标准0.0μg/ml的样品作为仪器的试剂空白，以浓度为横坐标。发射强度为纵坐标绘制曲线。将曲线反向延长与横轴相交，交点即为待测元素含量。随同试样进行空白试验。

表1 滤液加标量及杂质浓度

3 结果与讨论

3.1 抗坏血酸的用量

为了保证硝酸银沉淀完全及杂质元素的有效回收，称取4杯样品，分别加入60、70、80和90ml抗坏血酸溶液，按2.2操作，通过试验，从表2可以看出所需的沉淀剂量及杂质元素的回收率。

表2 抗坏血酸溶液加入量实验

从表2可以看出，抗坏血酸溶液加入量为60ml时，硝酸银沉淀不完全，继续加入到70ml时，大部分银离子被沉淀出来，随着抗坏血酸溶液用量加大至80ml、90ml，滤液中的Ag+强度无太大改变。试验的样品均可得到理想的回收率(未沉淀完全的样品不做回收率测定)。抗坏血酸溶液用量过大，不仅造成试剂浪费，而且试液体积过大需要加热浓缩，因此抗坏血酸最佳加入量为70ml。

3.2 ICP测定条件的选择

3.2.1 分析谱线的选择

利用沉淀分离后且加入标准液的样品溶液，在ICP-AES上用特定程序对杂质元素进行描迹，观察待测元素谱线的峰形图，剔除有元素间互相干扰的谱线，确定背景干扰少、灵敏度较高、峰形好、干扰小和背景值低的谱线作为待测元素的分析谱线。结果见表3。

表3 各杂质元素的分析谱线

3.2.2 高频功率的选择

在1000—1300W范围内进行了高频功率优化实验，测试不同功率对信号和背景值的影响，结果表明提高功率可以增加信号值，但背景也有所增加。以获得最佳信躁比为参考条件，采用了1000W为工作功率。

3.2.3 工作气体流量的选择

试验了不同载气及护套气流量对信号及背景值的影响，结果表明提高载气量可增加信号值，但随之背景也会增加；提高护套气有利于防止烧矩管和提高信躁比，但护套气过大会造成信号值降低。等离子气主要用于冷却矩管及维持等离子体的形成，其流量的改变对元素分析结果的影响不大。综合考虑，采用载气1.2L/min，护套气0.2L/min，等离子气13.0L/min。

3.2.4 提升量的选择

由于提升量增加时，气溶胶中液滴浓度增加，谱线强度增强；若提升量过大，则雾化效率降低，导致谱线强度降低，灵敏度下降，。试验中发现提升量为1.0ml/min时，谱线的强度、灵敏度都最佳，因此，确定提升量为1.0ml/min。

3.2.5 观测高度选择

不同元素的最佳观测高度不同，不同观测高度的信躁比情况也不一样，综合考虑被测元素取得较佳的信躁比，采用观测高度10mm。

3.3 线性相关系数和检出限、测定下限

对样品空白溶液连续测定11次，以测定结果标准偏差的3倍作为方法的检出限，测定结果标准偏差的10倍作为测定下限。结果见表4。

表4 校准曲线的线性范围、线性回归方程、相关系数、检出限和测定下限

3.4 精密度实验

选取本次测定的不同含量段4#、5#样品，按照实验方法测定铁、铜、铅，进行精密度试验，结果见表5。

表5 样品精密度(n=11)

由表5可以看出，11次测定的RSD<5%，表明该方法的精密度良好。

3.5 加标回收试验

为了考察测定的准确性，在分析试样中加入不同梯度的杂质元素标准溶液，用本法测定，结果见表6。

表6 加标回收结果

由表6可以看出，样品加入杂质标准溶液，回收率为94.0%～102.3%，表明本法准确度良好。

3.6 方法对照

按照本法，对6个硝酸银样品进行测定，并与《GB/T 670-2007化学试剂 硝酸银》中的AAS法进行对照，结果见表7。

表7 ICP-AES与AAS法测定结果

由表7可以看出，ICP-AES与AAS测定结果对比较好，表明该方法的可靠性。

4 结论

本法与现有的原子吸收方法相比，结合ICP-AES测定试剂级硝酸银中的Cu、Fe和Pb含量，操作分析更为快速，且结果比对良好，吻合度较高。样品中加入杂质标准溶液，回收率为94.0%～102.3%，能够实现样品的准确测定。由于标准加入法操作较慢，适合样品数量较少时候使用。