韓麗娟，胡軍凱，吳一微

(1.湖北師范學(xué)院 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北 黃石 435002；2.大冶有色設(shè)計研究院有限公司，湖北 黃石 435005)

貴金屬的應(yīng)用越來越廣，而我國貴金屬資源比較貧乏，因而大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，綜合利用礦產(chǎn)資源回收貴金屬鉑和鈀具有重要意義。在綜合回收利用過程中常需要準(zhǔn)確測定冶煉中間物料和純銀中的鉑和鈀，大量的銀基體通常采用AgCl沉淀來分離，該分離方法的缺陷是AgCl沉淀對鉑和鈀有嚴(yán)重的吸附，導(dǎo)致鉑和鈀的測定結(jié)果偏低。因此，研究如何降低AgCl沉淀對鉑和鈀吸附具有重要意義[1]。

電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)，因具有靈敏度高、分析速度快、且能多元素同時測定等特點[2]，被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)、冶金等行業(yè)分析檢測中[3～5]。本文采用ICP-AES法測定分離銀溶液中的鉑和鈀，詳細考察了不同酸介質(zhì)、酸度對鉑鈀譜線強度的影響、絡(luò)合劑及用量、洗滌劑及濃度等因素對鉑和鈀回收率的影響，確定了降低AgCl沉淀對鉑和鈀吸附的最佳條件。

1 實驗部分

1.1 儀器和設(shè)備

ICAP 6300等離子體發(fā)射光譜儀。儀器工作條件：發(fā)射功率1150W；霧化器氣體流量0.26MPa；輔助氣流量0.5L/min；泵速50r/min；積分時間：短波15s，長波5s；觀察高度12mm.鉑和鈀的分析線分別為214.423, 340.458 nm.

1.2 主要試劑

稀HNO3(1∶3)；EDTA(0.01mol/L)；硫脲溶液(5%)；濃HCl；王水；純銀(99.99%)；鉑標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：ρ(Pt)=1.0000 mg/mL ( 5% HNO3介質(zhì))；鈀標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液：ρ(Pd)= 1.0000 mg/mL ( 5% HNO3介質(zhì)) 。

鉑和鈀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：分別移取25.00 mL鉑、鈀標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液于500 mL容量瓶中，加入25 mL HCl，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL分別含50μg Pt和50μg Pd.

鉑和鈀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：分別移取5.00 mL鉑、鈀標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液于500 mL容量瓶中，加入25 mL HCl，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL分別含10μg Pt和10μg Pd.

1.3 實驗方法

稱取0.5 g純銀于100 mL的燒杯中，加入稀硝酸(1∶3)后，于電熱板上低溫加熱溶解，待溶解完全，取下燒杯，加入5 mL鉑和鈀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液、4 mL EDTA溶液，然后加水至35 mL，蓋上表面皿在電熱板上低溫加熱5 min后，取下燒杯，在不斷攪拌下加入5 mL王水，放在電熱板上水浴加熱1 h后，取下冷至室溫，用慢速定量濾紙過濾于100 mL容量瓶中，用2%熱王水溶液洗滌燒杯及沉淀各5次，回收沉淀，溶液加入10 mL HCl后用2%熱王水稀釋至刻度，搖勻。

將上述溶液于等離子體發(fā)射光譜儀上按儀器工作條件測定，并按標(biāo)準(zhǔn)系列繪制元素標(biāo)準(zhǔn)曲線后進行連續(xù)測定Pt、Pd的發(fā)射強度，從計算機上讀出相應(yīng)的被測元素濃度。

工作曲線的繪制：分別移取0 mL、5 mL、10 mL的10μg /mL的鉑和鈀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和5 mL、10 mL的50μg /mL的鉑和鈀混合標(biāo)準(zhǔn)溶液至100 mL容量瓶中，加入10 mL HCl后用離子水定容至刻度。鉑和鈀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度分別為0、0.5、1、2.5、5μg /mL.

按儀器工作條件對鉑、鈀標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進行測定，鉑和鈀的質(zhì)量濃度均在5.0 mg/L范圍內(nèi)與其發(fā)射強度值呈線性關(guān)系，線性回歸方程為yPt= 104.1023x+12.2601，相關(guān)系數(shù)為0.9999；yPd=502.4011x+15.0401，相關(guān)系數(shù)為0.9998.

2 結(jié)果與討論

2.1 測定介質(zhì)及酸度的選擇

按實驗方法，對HCl、HNO3、H2SO4介質(zhì)及酸度對鉑和鈀的譜線發(fā)射強度的影響。見圖1.

圖1 HCl、HNO3、H2SO4濃度對譜線強度的影響

結(jié)果表明：15%酸度以下的HCl、HNO3介質(zhì)對測定無影響。H2SO4介質(zhì)在大于5%酸度時測定略有偏低，是因為H2SO4比重大，影響儀器的提升量。因為被測溶液中含有銀離子，利用過量氯離子能與銀離子形成絡(luò)離子特性，故本文選用10%HCl介質(zhì)作為測定介質(zhì)，為了使酸度的影響降低到最低，要求標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測溶液的酸度保持一致。

2.2 沉淀劑及用量的選擇

按實驗方法，分別實驗了HCl、HBr、KI、KSCN幾種沉淀劑，由于KI、KSCN引入了K+、SCN-背景增大，不利于低含量元素分析。實驗結(jié)果也證明在用HBr沉淀分離銀時吸附會更大。因此，本實驗采用HCl作沉淀劑。實驗加入1mL、2 mL、3mL、4mL的HCl(1∶1)分離銀，測定溶液中的Pt、Pd的含量。實驗結(jié)果見表1.結(jié)果表明：3mL HCl(1∶1)時已經(jīng)能足夠沉淀銀，因此，采用3mL HCl(1∶1)沉淀。

2.3 絡(luò)合劑及用量的選擇

按實驗方法，分別加入EDTA、硫脲絡(luò)合鉑和鈀，實驗證明加入5%硫脲溶液時實驗結(jié)果不穩(wěn)定，所以選擇EDTA絡(luò)合劑。分別加入1、2、3、4、5mL的EDTA溶液。結(jié)果見表2.

表1 HCl用量對鉑和鈀回收率的影響

表2 EDTA用量對鉑和鈀回收率的影響

結(jié)果表明：加入4mL的EDTA溶液時，Pd、Pt回收率均能達到達98%以上。因此溶樣時加入4mL的EDTA溶液。

2.4 洗滌劑及濃度的選擇

按實驗方法，分別用熱水、5%、10%、15%、20%的鹽酸、1%、2%、5%、7.5%、10%、15%王水作為洗滌劑。結(jié)果見表3.

表3 洗滌劑及濃度對鉑和鈀回收率的影響

結(jié)果表明，以2%～7.5%王水洗滌沉淀時，鉑和鈀回收率均能達到98%.因此，采用2%王水作為沉淀洗滌劑。

3 小結(jié)

綜上所述：本文選擇了3 mL HCl(1∶1)沉淀分離銀、以4 mL EDTA絡(luò)合鉑和鈀、用2%王水洗滌沉淀、在10%HCl的測定介質(zhì)中，用ICP-AES測定分離銀溶液中的鉑和鈀，其回收率均達到98%以上。

參考文獻:

[1]株洲冶煉廠.有色冶金中元素的分離與測定[M].株洲:冶金工業(yè)出版社,1979.

[2]袁功啟,劉 艷.火試金捕集等離子體發(fā)射光譜法測定銅鉛電解陽極泥中鉑和鈀[J].巖礦測試,2005,(3):229～232.

[3]譚雪英.電感耦合等離子體發(fā)射光譜法同時測定碳酸鹽巖石中19個元素[J].巖礦測試, 1999,18(4):275～279.

[4]劉先國,方金東.電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定硅鐵中微量元素[J].巖礦測試, 2002,21(1):63～65.

[5]林學(xué)輝,劉昌嶺.單道掃描電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定珊瑚礁中主量和微量元素[J].巖礦測試, 1999,18(4):275～279.

[6]鄭國經(jīng).ICP-AES分析技術(shù)的發(fā)展及其在冶金分析中的應(yīng)用[J].冶金分析,2001,21(1):36～43.