火焰原子吸收光谱法测定粗硒中的银
王芳, 陈小兰, 李小玲, 肖红新
摘要：当粗硒中的银量在5~500 g/t时,采用硝酸、盐酸溶解试样,加入硫酸挥发去除硒,在10%的盐酸介质中采用火焰原子吸收光谱仪测定银;当粗硒中的银量在300~10 000 g/t时,采用硝酸溶解,在25%的盐酸介质中采用火焰原子吸收光谱仪测定银。通过测定介质、基体和共存元素对粗硒中银测定的影响进行研究,其实验结果表明,共存元素对银的测定没有干扰,测定试液中硒质量浓度小于4 mg/m L时不干扰银的测定。该方法检出限低,测定结果准确、稳定,相对标准偏差为0.39%~8.62%,加入标准物质回收率为99.0%~102.4%,可用于粗硒中银量为5~10 000 g/t的测定。
硒是一种稀散金属,在自然界中没有独立的矿床,常与金属矿物、尤其与铜的硫化矿物共生,但含量极低。国内外硒的生产主要是从处理铜电解阳极泥提取金、银的副产品中得到的[1]。随着社会经济的发展,硒在电子、化学、玻璃及医药等领域的用途越来越广泛,用量逐渐增大。由于矿产资源综合利用具有较好的经济效益,采掘和提取堆积多年的电解阳极泥物料中硒的生产工艺研究也迅速开展起来,而硒的生产工艺流程中杂质元素的监控分析,对保证产出精硒产品的质量更是至关重要。粗硒是铜电解阳极泥提取金、银中的副产品,因此粗硒中金、银含量的准确测定对粗硒产品有着重要意义。目前,有色金属行业标准硒化学分析方法中的银是采用电感耦合等离子体质谱法测定[2],国家标准分析方法中高纯硒中的银也是采用电感耦合等离子体质谱法测定[3],有关粗硒中银的测定国际标准分析方法还没有,相关文献报道研究也不系统[4]。本文采用原子吸收分光光度法测定粗硒中5 ~ 10 000 g /t的银,该方法可快速、准确地测定粗硒中的银。
1实验部分
1. 1仪器与试剂
PE - 900F原子吸收光谱仪,Perkin Elmer股份有限公司。仪器工作条件: 银空心阴极灯,波长328. 1 nm,灯电流10 m A,狭缝宽度0. 7 nm,乙炔流量2. 5 L / min,空气流量10 L / min。
标准储备溶液: 称取0. 100 0 g金属银( w( Ag) ≥99. 99 % ) 于100 m L烧杯中,加入20 m L硝酸,盖上表面皿,低温加热至完全溶解,继续加热去除氮氧化物,冷却后移入100 m L棕色容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。该标准储备溶液中银的质量浓度为1 mg / m L。
标准溶液: 移取10. 00 m L银标准储备溶液于100 m L棕色容量瓶中,加入10 m L硝酸,用水稀释至刻度,混匀。该标准溶液中银的质量浓度为100 μg/m L。
系列标准溶液: 分别移取0,1. 00,2. 00,3. 00,4. 00,5. 00 m L标准溶液于两组100 m L容量瓶中,分别加入10 m L和25 m L盐酸,用水稀释至刻度,混匀。该系列标准溶液银的质量浓度为1. 00,2. 00,3. 00,4. 00,5. 00 μg / m L,盐酸介质( 体积分数分别为10 % 、25 % ) 。
硝酸、盐酸、硫酸均为分析纯。实验所用水为二级去离子水。
1. 2实验方法
1. 2. 1硫酸挥发法
称取1. 00 g粗硒样品至150 m L烧杯中,加入20 m L硝酸( 1 + 1) 低温加热溶解,再加入10 m L盐酸( 1 + 1) 加热溶解; 冷却,加入4 m L硫酸( 1 + 1) ,盖上表面皿加热,开始冒烟后取下表面皿,且将烟赶尽后蒸至近干; 冷却,加入5 m L盐酸( 1 + 1) 加热溶解,再补加盐酸( 用量见表1) ,定容。
1. 2. 2直接酸溶法
将粗硒样品置于150 m L烧杯中,加入20 m L硝酸( 1 + 1) ,低温加热至样品完全溶解,蒸至体积约为2 ~ 3 m L; 取下稍冷,加入盐酸( 用量见表2) ,并用水洗涤表面皿和杯壁,加热煮沸使盐类溶解,取下冷却。按照表2 试液总体积,将溶液转移至相应体积的容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,静置。按照表2 移取溶液于相应容量瓶中,用盐酸稀释至刻度,混匀。
2实验结果与讨论
2. 1基体干扰实验
在含有200 μg银的100 m L容量瓶中,加入不同量的硒标准溶液,采用原子吸收法测定银的吸光度,结果见表3。实验结果表明,硒质量浓度低于400 mg /100 m L时不干扰银量的测定,硒质量浓度高于400 mg /100 m L时负干扰银量的测定。根据基体干扰实验,当银量较低时取样量较大,需对粗硒样品加入硫酸挥发除硒,结果见表4。实验结果表明,在150 m L烧杯中,加入2 m L硫酸,盖上表面皿,开始冒烟后取下表面皿,且将烟赶尽后蒸至近干,除硒效果良好。
2. 2测定介质的选择
在含有200 μg银和300 mg硒的100 m L容量瓶中,加入不同量的盐酸、硝酸和硫酸,分别测定银的吸光度。其实验结果表明: 5 % ~ 30 % 的盐酸或硝酸均不干扰银的测定,1 % ~ 3 % 的硫酸不干扰银的测定。在含有300 mg硒和25 m L盐酸的100 m L容量瓶中,分别加入2. 00 mg、3. 00 mg的银标准溶液,用水稀释至刻度,混匀; 移取10 m L于100 m L容量瓶中,加入10 m L盐酸,用水定容,混匀后测定吸光度。其实验结果表明: 25 % 的盐酸能完全络合溶液中的银。由于粗硒中银的含量不同,硫酸挥发法选用的测定介质是10 % 的盐酸作为测定介质,直接酸溶法选用25 % 的盐酸作为测定介质。
2. 3共存离子的影响
在粗硒试样中存在的杂质元素有Au、Pd、Pt、Pb、Zn、Ni、Sn、Fe、Ca、Te、Cu等,考察了这些杂质的质量浓度为10. 0 μg /m L时对Ag质量浓度为1. 00 μg /m L测定的影响( 于25 % 盐酸介质中进行测定) ,结果见表5。由表5 可知,上述共存离子在质量浓度为10. 0 μg / m L时对银的测定无影响。
2. 4样品分析结果对照
按实验方法,对粗硒样品中的银进行平行测定( n = 7) ,其结果见表6、表7。由表6、表7 可知: 采用硫酸挥发法去除基体硒后测定低含量的银,加入标准物质回收率为99. 6 % ~ 100. 7 % ; 直接酸溶法加入标准物质回收率为99. 0 % ~ 102. 4 % ; 3 号样品采用两种方法进行测定的结果一致。
3结语
根据粗硒中含银量的高低,通过两种不同的溶解方法对其进行前处理后,采用原子吸收光谱仪测定其中的银。粗硒中硒基体在试液中的质量浓度小于4 mg / m L及微量的共存元素对银的测定没有干扰。该方法简单快速,准确度高,加入标准物质回收率为99. 0 % ~ 102. 4 % ,可用于粗硒中5 ~ 10 000 g / t银的测定。
参考文献
[1]奚英洲.粗硒的生产实践及影响因素[J].有色矿冶,2009,25(4):32-34. [2]中华人民共和国工业和信息化部.硒化学分析方法银、铝、砷、硼、汞、铋、铜、镉、铁、镓、铟、镁、镍、铅、硅、锑、锡、碲、钛、锌量的测定电感耦合等离子体质谱法:YS/T 226.13—2009[S].北京:中国标准出版社,2009. [3]国家质量监督检验检疫总局,国家标准化管理委员会.高纯硒化学分析方法硼、铝、铁、锌、砷、银、锡、锑、碲、汞、镁、钛、镍、铜、镓、镉、铟、铅、铋量的测定电感耦合等离子体质谱法:GB/T26289—2010[S].北京:中国标准出版社,2010. [4]刘云.粗硒中银、铜、铅、铋、铁原子吸收光谱法分析方法的研究[J].浙江冶金,2006(1):33-36.
广东省工业分析检测中心始建于1971 年，是我国从事金属材料、冶金产品、化工产品、再生资源质量检测、欧盟环保（RoHS）指令的有害物质检测、金属材料综合利用检测与咨询、评价以及分析测试技术研究的专业机构。先后隶属于广州有色金属研究院、广东省工业技术研究院（广州有色金属研究院），2015年12月经广东省机构编制委员会批准成为广东省科学院属下的独立二级事业法人单位。
