ICP-OES法测定铜电解液中铅、锌、镍、铋、锑、砷

张高社

（中条山有色金属集团有限公司，山西 垣曲 043700）

电感耦合等离子发射光谱仪（ICP-OES）不仅能用于地质、环境监测、金属材料、建材等领域的日常分析检测，而且在有色金属冶炼领域可作为主要的监测手段［1］。采用电感耦合等离子发射光谱法测定，一次处理试样，同时测定多种元素，操作简单，准确度高，可节省大量的时间，满足生产需要。经过方法的准确度、精密度和加标回收实验，确定了最佳分析条件，结果满意。

1 实验部分

1.1 试剂与材料

标准物质：铅、锌、镍、铋、锑、砷单元素标准贮备溶液，1 000μg/mL。

盐酸，分析纯；硝酸，分析纯；高氯酸，分析纯；氢氟酸，分析纯；实验用水，均为蒸馏水；氩气，99.999 6%。

1.2 仪器与主要工作参数

6300 电感耦合等离子发射光谱仪，美国热电。

主要工作参数见表1。

表1 仪器主要工作参数

1.3 样品处理

移取铜电解液10mL（精确至0.01mL），置于250mL聚四氟乙烯烧杯中，加入15mL硝酸，盖上表面皿，于电热板上低温加热15min，加入3mL高氯酸，溶至无黑渣，稍冷，再加入5mL盐酸、5mL氢氟酸，继续加热至冒白烟，蒸至湿盐状，冷却。加入5mL硝酸，用水吹洗杯壁与表面皿，在电热板上加热使盐类溶解，取下，冷却，移入100mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，混匀，干过滤。滤液在电感耦合等离子体光谱仪的最佳工作条件下进行测定，用校准曲线法测定样品中各元素质量分数。

1.4 工作曲线的绘制

按照表2的质量浓度系列，使用单元素标准溶液配制混合标准溶液，用硝酸（5%）溶液作为标准空白。

按照仪器（ICP-OES）的操作规程，设置仪器的最佳工作参数，调节仪器之最佳工作状态，按顺序从低到高测定标准系列溶液中（表2）各待测元素的光谱强度，绘制谱线强度与元素质量浓度的标准曲线，计算出线性相关系数r（r＝0.999 95）。

表2 绘制标准溶液质量浓度 μg/mL

1.5 样品溶液的测定

将仪器的电源、氩气、风机打开，先将仪器通氩气预热40min后，打开循环冷却水，检查无误后，点燃等离子体，仪器再预热15min。开始测定，将标准溶液、样品溶液分别引入仪器，由计算机绘制标准曲线，根据校准曲线法分别计算出样品中各种元素的含量［2］。

2 结果与讨论

2.1 分析线的选择

分析线的选择是否恰当，直接关系到测定结果的准确性，因此，待测元素波长的选择是分析中的重要环节。选择被测元素的分析线必须考虑其灵敏度及背景干扰等因素，从仪器分析数据库中选择几条灵敏度较高的分析线，用混合标准溶液模拟测试液进行扫描，以干扰少、监测线低、线性最好者作为方法的分析线，各元素的分析波长及标准曲线相关系数如表3所示。

表3 元素分析波长及线性相关系数

2.2 酸度的选择

在一组100mL的容量瓶中各加入一定量的被测元素标准溶液，再分别加入不同体积的硝酸，用蒸馏水定容，混匀，按选定工作条件测定，结果如表4所示。实验证明，在硝酸（5%～15%）的介质中，结果基本无影响。实验选择5%硝酸介质。

表4 硝酸介质对测定结果的影响

2.3 精密度和检出限实验

以硝酸（5%）溶液作空白，在上述选定的实验条件下，重复测定试剂空白溶液10次，用空白信号标准偏差的3倍计算每种元素的检出限。精密度是样品溶液进行7次平行测定所得到的相对标准偏差（RDS），结果如表5所示。

表5 精密度与检出限结果

2.4 回收率实验

称取1组铜电解液试样0.200 0g（精确至0.000 1g），溶解后移入100mL容量瓶中，分别加入一定量的铅、锌、镍、铋、砷、锑标准溶液，加入5mL硝酸，用蒸馏水定容，混匀，干过滤。按照同样的方法进行测定，结果如表6所示。

表6 各元素回收率实验结果

2.5 标准物质测定

按照实验方法对铜精样标准物质中各元素含量进行测定，验证方法的准确性。实验结果表明，测定值均符合标准值规定，表明这种方法准确可靠，结果如表7所示。

表7 标准物质测定结果 %

3 结论

实验采用硝酸、盐酸、氢氟酸、高氯酸分解样品，电感耦合等离子体发射光谱法测定铜电解液中的铅、锌、镍、砷、铋、锑6种元素，方法操作简单、流程短、干扰少，具有较好的精密度和准确性，能满足铜电解液中上述元素的测定要求。

［1］ 唐华应，方艳.强碱分离-EDTA滴定法测定黄铜中锌量［J］.四川有色金属，2006（3）：39-41.

［2］ 金娅秋，朱利亚，安中庆，等.电位滴定法测定银、铜、镍、锰合金中的锰［J］.贵金属，2009（4）：33-36，43.