银电解液中钯的测定
2016-04-13魏巍
魏 巍
(云南锡业集团(控股)有限责任公司,云南 个旧 661000)
银电解液中钯的测定
魏 巍
(云南锡业集团(控股)有限责任公司,云南 个旧 661000)
通过对不同银量产生的氯化银沉淀对钯的吸附试验,以及盐酸沉淀分离基体后溶液中的Ag、Cu、Fe、Pb、Bi、Sb、Te的干扰试验,建立了盐酸沉淀分离银电解液中的基体银,火焰原子吸收光谱法测定银电解液中Pd的分析方法。在5%的混合酸介质中测定Pd时,灵敏度高,线性范围0.3~3 ug/mL,相关系数0.9999.该方法应用于实际样品的分析,相对标准偏差为0.94%,加标回收率介于97%~102%之间。
银电解液;原子吸收光谱法;Pd
贵金属元素在地壳中的分布极为稀少,尤其是铂族元素,其含量仅在10-7%~10-6%之间,由于其稀少和重要的应用价值,所以对其回收利用就显得格外重要[1]。在银冶炼过程中,钯作为一种同银化学性质相近的元素,易与银一起富集,国家标准对IC-Ag99.99牌号的银锭中,要求杂质Pd的含量不大于0.001%,因此,在银的湿法电解过程中,对电解液中钯的控制分析,就显得至关重要。通常Pd的测定有DbDo光度法[2]、Zephn萃取富集-石墨炉原子吸收光谱法、半微分阳极溶出伏安法、铅试金富集ICP-AES等方法。不足的是这些方法分析流程长,耗时,繁琐,而且萃取剂、试金剂等很多试剂的使用都对环保造成很大影响,危害人体健康。用原子吸收法或者ICP-AES法直接测定银电解液中的Pd,由于银电解液中银离子浓度较大,仪器内部残留的氯离子会与高浓度的银离子结合生成氯化银沉淀,可能造成原子吸收进样毛细管和雾化器的堵塞或污染管路,不利于仪器的正常使用。在对比原子吸收法和ICP-AES法的测定效果后发现,两种方法都能满足钯测定的需要,但相对于ICP-AES法,原子吸收法的选择性更好,干扰小,仪器普遍,成本低廉。所以我们研究了盐酸沉淀分离银电解液中的基体银,用原子吸收测定银电解液中Pd含量的可能性。试验证明,银量在1 g以下产生的氯化银沉淀对Pd的吸附可以忽略不计,在5%的混合酸介质中,盐酸沉淀分离后剩余的银以及电解液中的Cu、Fe、 Pb、Bi、Sb、Te不干扰Pd的测定,用原子吸收法测定时,线性范围0.3~3 ug/mL,相对标准偏差较小,回收率高,方法简便、快速、准确、环保,适用于银电解液中Pd的测定,能较好地满足生产及绿色环保的要求。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
1.1.1 仪器
原子吸收光谱仪(TAS-990,北京普析通用仪器有限责任公司,配钯空心阴极灯,波长244.8 nm);电子天平(万分之一,梅特勒-托利多)。
1.1.2 试剂
钯标准储备液:准确称取海绵钯(99.99%,贵研铂业股份有限公司)0.1000 g,用10 mL王水加热溶解,低温蒸至湿盐状,加2 mL盐酸再低温加热至湿盐状,再加入5 mL盐酸,用蒸馏水吹洗杯壁及表面皿,加热煮沸,冷却,洗入1000 mL容量瓶中,得到100 ug/mL的钯标准储备液。
银粉(99.99%,贵研铂业股份有限公司);硝酸(GR重庆川东化工(集团)有限公司化学试剂厂);盐酸(GR重庆川东化工(集团)有限公司化学试剂厂)。
1.2 仪器工作条件
用浓度为1 ug/mLPd标准溶液分别对燃烧器的高度、狭缝宽度、灯电流的大小、燃气比等仪器的工作条件进行实验,通过实验确定了仪器最佳的工作条件为波长244.8 nm,狭缝0.2 nm,灯电流2 mA,燃烧器高度10 mm,助燃比(空气:乙炔)=5∶1。
1.3 试验方法
于电子天平上称取0.2000 g高纯银粉,加入10 mL HNO3(1+1)置于低温电炉加热至溶解完全,再加入与2 mL银电解液中等量的杂质Pb、Cu 、Bi、Sb、Se、Te、Fe等元素,加入25 mL混合酸(1+1),于低温电炉上加热煮沸,并用玻璃棒捣碎氯化银沉淀,保温5 min后冷至室温,用蒸馏水洗入250 mL容量瓶中定容,摇匀,进行测定。
2 结果与讨论
2.1 测定方式的选择
分别采用ICP-AES法和厚子吸收光谱法测定待测样中的Pd结果见表1。
表1 两种测量方式的优缺点比较
经比较发现,ICP-AES法具有更好的检测限,测定范围更宽,但运行成本和维护费用较高。对于火焰原子吸收光谱法来说,银电解液中钯的含量0.1~0.6 g/L之间,通过改变取样体积和测定体积,完全可以进入其测定范围,而且操作方便,运行、维护成本较低,所以选择原子吸收光谱仪作为测量工具。
2.2 线性范围
准确移取100 ug/mL钯的标准液0 mL、0.3 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL、4.0 mL、5.0 mL放人100 mL容量瓶中,加入5 mL HNO3(1+1),蒸馏水稀释至刻度,摇匀。按仪器工作条件测定不同浓度钯的吸光度(见表2),以吸光度值对Pd的浓度绘制工作曲线(见图1)。可知,Pd含量在0.3~3 mL范围内呈线性,相关系数0.9999。
表2 线性范围的测定
图1 Pd的工作曲线
2.3 酸度的选择
为确定介质酸对钯测定的影响,选择吸光度较大的2 ug/mL的钯标准溶液,改变酸介质为5%盐酸、10%的盐酸、15%的盐酸、5%的混合酸、10%的混合酸、15%的混合酸、10%的硝酸,分别测定其吸光度,结果如表3。
表3 不同酸度介质对Pd测定的影响
由测量数据可以看出,酸的种类和浓度对结果没有影响,在满足测定条件的要求下,本方法采用浓度最低的5%的混合酸介质。
2.4 氯化银沉淀对Pd的吸附试验
电解液中含有大量的银离子,浓度大约85 g/L~100 g/L,在盐酸沉淀分离银的过程中会产生大量的氯化银沉淀[3],而沉淀可能吸附Pd从而导致Pd的测定结果偏低。为确定产生的氯化银沉淀对Pd的回收率的影响,我们选择不同质量的纯银粉用硝酸分解后加入200 ug的Pd,验证Pd的回收率。
表4 加入不同银量产生的氯化银沉淀对钯的吸附试验
由测量数据可以看出,试样中银离子的量不超过1 g时,Pd的回收率稳定在99.4~100.65%,回收率较高,产生的氯化银不对Pd的测定产生影响。根据实际生产样品的含量情况,测定时取样2 mL,盐酸沉淀后配入250 mL容量瓶中,因电解液中含银仅为85~100 g/L,2 mL电解液中银量在0.17~0.2 g之间,产生的氯化银对Pd的回收率99.4%~100.65%,回收率较高,可以满足Pd的测定。
2.5 共存离子干扰的影响
银电解液中除含85 g/L~100 g/L的银外,还含有Cu、Fe、Pb、Sb、Bi、Te、Se等元素,按照银电解液中银及其他杂质元素含量的情况,称取纯银粉,溶解后加入杂质元素,按照试验方法进行测定,结果表明银电解液中的Pb、Cu、Bi、Sb、Fe、Te、Se等元素均不干扰测定。
2.6 加标回收率试验
选定样品26DJ15-57(停)按照试验方法进行加标回收试验,结果见表5。结果表明:Pd的加标回收率在97%~102%。
表5 Pd回收率试验结果
2.7 分析结果的重现性
按照试验方法对编号为26DJ15-57(停)的样品独立测定10次,测定值分别为177 mg/L、173 mg/L、175 mg/L、175 mg/L、178 mg/L、173 mg/L、176 mg/L、176 mg/L、174 mg/L、176 mg/L,计算所得标准偏差(SD)为1.364%相对标准偏差(RSD)为0.94%,说明测定结果有较高的精密度。
2.8 样品分析及结果对照
银电解液经试金法分离杂质后于ICP-AES测定Pd[4],与本法比较,验证分析结果的准确性,结果见表6。
表6 不同方法的分析结果对照
从表7可以看出,本方法与试金分离后ICPAES法对照,结果吻合,可以应用于化验室的日常分析检测。
3 结语
用盐酸沉淀分离银电解液中的基体银,火焰原子吸收光谱法测定钯的分析方法,简单实用,分析流程短,试剂用量少,分析成本低,测试结果准确,能满足银电解液中Pd的分析需求。
[1] 董守安.现代贵金属分析[M].北京.化学工业出版社,2006:10-41.
[2] 孙淑媛,孙龄高,殷齐西,等.矿石及有色金属分析手册[S].北京:北京矿冶研究总院分析室,1990:12.
[3] 韩丽娟,胡军凯,吴一微. 降低AgCl沉淀对铂和钯吸附的研究[J]. 湖北师范学院学报(自然科学版),2012(4):71-74.
[4] 魏巍,柴徐彬.铅试金-电感耦合等离子体发射光谱法测定铜浸出渣中的铂和钯[J]. 冶金分析,2015(6):8-12.
Determination of palladium in Silver Electrolyte
WEI Wei
(Quality and information Department, Yunnan Tin Group Company, Gejiu Yunnan 661000, China)
Through different amount of silver chloride precipitation of palladium adsorption test, and hydrochloric acid precipitation separation matrix solution of silver, copper, iron, lead, bismuth, antimony and tellurium interference test, hydrochloric acid precipitation separation matrix of silver in silver electrolyte and fl ame atomic absorption spectrometry determination method for the determination of palladium in the silver electrolyte is established. When determining in 5% of the mixed acid medium for the determination of palladium, sensitivity is high, linear range is of 0.3 ~ 3ug/mL, the correlation coef fi cient is of 0.9999. When the method is applied to the analysis of real samples, the relative standard deviation is 0.94% and recoveries ranged is between 97% ~ 102%.
silver electrolyte; atomic absorption spectrometry; palladium
TF836
A
1674-9200(2016)06-0031-04
(责任编辑 张 铁)
2016-06-22
魏巍,男,陕西商洛人,云南锡业集团(控股)有限责任公司铅业分公司分析工程师,主要从事化验技术管理研究。