硫脲络合-火焰原子吸收光谱法测定低硅铝合金中的银含量

付二红，蒙益林，汪磊，张琮

硫脲络合-火焰原子吸收光谱法测定低硅铝合金中的银含量

付二红，蒙益林，汪磊，张琮

［中航工业北京航空材料研究院，航空材料检测与评价北京市重点实验室，中航（试金石）检测科技有限公司，北京 100095］

采用硫脲络合-火焰原子吸收光谱法测定低硅铝合金中的银元素含量。实验探讨了酸度及硫脲用量对银测定的影响及铝合金中基体元素与共存元素对银元素分析线的干扰情况。结果表明：选用9%的盐酸和3%的硝酸溶解试样最好，加入5 mL 50 g／L硫脲溶液可消除氯离子对试验结果的影响，基体铝元素和其它共存元素不干扰银的测定。根据低硅铝合金中银元素的含量范围，合成系列标准溶液，建立工作曲线，工作曲线的线性范围为0.05%～0.50%。银元素含量为0.30%的样品测定结果的相对标准偏差为0.15% (n=8)，标准加入回收率为96.8%～98.5%。该方法操作简便、重现性好、测量结果准确可靠。

硫脲；火焰原子吸收光谱法；低硅铝合金；银

银为铝合金中新型合金元素，能起到细化晶粒的作用。目前测定银的方法有火试金法、分光光度法、原子吸收法［1-3］、电感耦合等离子质谱法等。火焰原子吸收光谱法因其方法简便，常用于测定合金试样［4］及矿石试样中［5］的银。原子吸收光谱法测定银多在强酸或氨性介质中进行，但酸碱对仪器的腐蚀都比较严重，分析范围比较窄，且在氨性介质中测定银的结果精密度比较差。

笔者根据硫脲能与银形成可溶性稳定络合物的特点，尝试用盐酸、硝酸溶解样品，硫脲络合，原子吸收光谱仪测定铝合金中的银，该方法具有操作简便、重现性好，准确度高等优点，能满足科研和生产的检测要求。

1 实验部分

原子吸收光谱仪：PE100型，银空心阴极灯，美国Perkin-Elmer公司；

锌、硼、镁、铜、锆、铬、锰、钛、钒、镉、铁标准储备液：质量浓度均为1.00 mg／mL，国家钢铁研究总院，使用时逐级稀释；

铝屑：质量分数不小于99.98%；

银标准溶液：1.00 mg／mL，称取0.500 0 g纯银（质量分数不小于99.99%）置于200 mL烧杯中，加入30 mL硝酸（1+1），加热溶解，煮沸，驱除氮的氧化物，冷却，移入500 mL棕色容量瓶中（含硝酸40 mL），用二次水稀释至标线，摇匀。低浓度银标准溶液以硝酸和二次水稀释配制；

硫脲溶液：50 g／L；盐酸、硝酸：优级纯；

硅铝合金样品：合作单位提供；实验用水为二次蒸馏水。

1.2 仪器工作条件

读后感：加利福尼亚州的丹尼尔·贝莱斯福特说:“读了杜克大学的拒绝信后,我认为我是一个很不错的申请者，而不仅仅是一个未被录取的学生。”

检测波长：328.1 nm；狭缝：0.7 nm；灯电流：8 mA；燃烧器缝长：100 mm；空气流量：4.0 L／min；乙炔流量：2.0 L／min；积分时间：3 s 。

1.3 实验方法

称取0.10 g硅铝合金样品，精确至0.000 1 g。将样品置于150 mL玻璃烧杯中，加入9 mL盐酸、3 mL硝酸，待样品溶解完全，冷却后加入5 mL硫脲溶液，转移至100 mL玻璃容量瓶中，用水稀释至标线，摇匀。随同样品做空白试验。以空白溶液调零，测量样品的吸光度。从银标准曲线上查出相应的银的浓度，从而计算出样品中的银含量。

1.4 标准工作曲线绘制

根据样品中铝元素的含量范围，称取适量铝屑7份（使铝含量与样品中铝的含量基本一致），分别置于7只150 mL烧杯中，按1.3实验方法溶解并依次移入7只100 mL容量瓶中，分别加入0.10 mg／mL银标准溶液0.50 ，2.00，4.00，4.50，5.00 mL，并依次加入5 mL硫脲溶液，用水稀释至标线，摇匀。于1.2仪器工作条件下，测出各溶液的吸光度，并以吸光度对银的质量浓度作图，绘制银标准工作曲线。

2 结果与讨论

2.1 酸度的选择

于100 mL容量瓶中分别加入盐酸1，3，5，7，9，12，15 mL和硝酸3 mL，然后依次加入3.0 mL 0.10 mg／mL银标准溶液和5 mL硫脲溶液，用水稀释至标线，摇匀。于1.2仪器工作条件下，测出各溶液的吸光度。

实验结果表明，盐酸加入量在7 mL以下时吸光度逐渐减小，盐酸加入量在7～12 mL时吸光度保持基本不变。这是由于氯离子与银离子形成氯化银沉淀，使吸光度降低，随着盐酸浓度的增大，氯化银与氯离子形成了络合物，吸光度又变大了，但当盐酸加入量达到15 mL时，体系的吸光度开始变小。这可能是酸度太高影响了火焰原子吸收光谱仪的性能。2%～5%的硝酸对银的测定没有影响［6］。

为了更好的保护雾化器，分别加入9 mL盐酸和3 mL硝酸作为溶样酸。

2.2 硫脲的作用及用量

在微酸性介质中，硫脲与银生成稳定的络合物：

有硫脲存在时，银与氯离子不生成沉淀（硫脲与银形成络合物的稳定常数lgβ1=7.4，lgβ2=13.1，大于氯离子与银形成络合物的稳定常数），消除了氯离子对实验结果的影响。相关资料介绍［7］，1%～5%的硫脲介质中银吸光度比较稳定，但当硫脲浓度高时银的吸光度明显偏高，而且产生喷头堵塞现象，因此选择加入硫脲5 mL。

2.3 共存元素的影响

在3 µg／mL的银标准溶液中分别加入不同量的铝（900 µg／mL）；锰（0.5，5，10，20 µg／mL）；铁（0.1，1，2，5 µg／mL）；硼（0.1，1，5，10，20 µg／mL）；锌（0.1，1，5，10，30，60，90 µg／mL）；锆（0.1，1，2，5 µg／mL）；铜（0.1，1，5，10，30，50 µg／mL）；铬（0.1，1，3，5 µg／mL）；钛（0.1，1，2，5 µg／mL）；钒（0.1，1，2，5 µg／mL）；镉（0.1，1，2，5 µg／mL）；镁（0.1，1，5，10，30，50 µg／mL）测量其吸光度。结果表明：主基体元素铝不影响银的测定；元素铜、镁在50 µg／mL以下，锰、硼在20 µg／mL以下，铁、锆、铬、钛、钒和镉在5 µg／mL以下，锌在90 µg／mL以下时不干扰银的测定。

2.4 线性方程和检出限

按照1.4方法实验，以吸光度A为纵坐标，银标准溶液的质量浓度c为横坐标，绘制标准工作曲线，得线性方程为A=1.414c，相关系数为0.999 0，以样品空白11次测定值的标准偏差除以线性方程斜率，得本方法测定银的检出限［8］为0.2 µg／mL。

2.5 方法精密度和回收率

在最佳实验条件下，对8份硅铝合金样品进行加标回收试验，测定结果见表1。由表1可知，样品加标回收率在96.8%～98.5%之间，测定结果的相对标准偏差为0.15%，表明本法测量精密度和准确度均较高。

3 结语

低硅铝合金样品采用盐酸、硝酸溶解，以硫脲消除氯离子的干扰，采用火焰原子吸收光谱法测定其中的银含量，该方法操作简便，精密度高，测定结果稳定可靠，可满足科研生产及测试的要求求。

表1 精密度及回收率试验结果 %

［1］ Araújo C S T, Alves V N, Rezende H C, et al. Development of a fl ow system for the determination of low concentrations of silver using Moringa oleifera seeds as biosorbent and fl ame atomic absorption spectrometry［J］. Microchemical Journal，2010，96(1): 82-85.

［2］ Mohammadi S Z, Afzali D, Taher M A, et al. Ligandless dispersive liquid-liquid microextraction for the separation of trace amounts of silver ions in water samples and fl ame atomic absorption spectrometry determination［J］. Talanta，2009，80(2): 875-879.

［3］ Sramkova Jitka, Kotrly Stanislav. Precision attainable in the determination of silver by flame atomic absorption spectrometry Analysis of thermoelectric silver-doped tellurides［J］. Analytica Chimica Acta, 2000，408(1／2): 183-190.

［4］ 李建舫，耿东方.火焰原子吸收光谱法测定铝合金中银［J］.理化检验：化学分册，2008，44(8): 794.

［5］ 黄仁忠.硫脲介质-火焰原子吸收光谱法测定矿石中银［J］.冶金分析，2008，28(7): 59-61.

［6］ 叶艳清，羊波，杨新舟，等.微波马弗炉处理-火焰原子吸收光谱法测定废旧电路板中金银铂钯［J］.冶金分析，2012，32(6): 34-37.

［7］ 张炜华.火焰原子吸收光谱法测定镁稀土银合金中的银［J］.分析实验室，2004，23: 344-345.

［8］ 孙莹莹，郑建明.火焰原子吸收测定阿胶中铜的含量［J］.广州化工，2011，39(4): 110-111.

Determination of the Silver Content in Low Silicon Aluminium Alloys with Thiourea by Flame Atomic Absorption Spectrometry

Fu Erhong, Meng Yilin, Wang Lei, Zhang Cong
（Beijing Institute of Aeronautical materials, Beijing Key Laboratory of Aeronautical Materials Testing and Evaluation, AVIC Testing Innovation Cooperation, Beijing 100095, China）

The silver content in the low silicon aluminium alloys was determined by fl ame atomic absorption spectrometry with thiourea. The influence of acidity and the dosage of thiourea on the silver determination were discussed through experiments. The interferences from matrix element and coexist elements to the analytical line were discussed. The results showed that the optimal hydrochloric acid and nitric acid volume concentration were conf i rmed. The effect of chlorine was eliminated with 5 mL 50 g／L thiourea solution. There was no inf l uence on the determination of silver either the matrix element aluminium or the coexist elements. The standard curve was established according to the content of silver in the low silicon aluminium alloys, and the linear range of the standard curve was 0.05%-0.50%. For samples contained 0.30% silver, the relative standard deviation was 0.15% (n=8), and the addition standard recovery was in the range of 96.8%-98.5%. The method is simple to operate, it has good repeatability and accuracy.

thiourea; fl ame atomic absorption spectrometry; low silicon aluminium alloys; silver

O657.32

A

1008-6145（2014）01-0068-03

联系人：付二红；E-mail: erhong_fuda@163.com

2014-01-05

10.3969／j.issn.1008-6145.2014.01.019