付二紅，蒙益林，汪磊，張琮

硫脲絡(luò)合-火焰原子吸收光譜法測(cè)定低硅鋁合金中的銀含量

付二紅，蒙益林，汪磊，張琮

［中航工業(yè)北京航空材料研究院，航空材料檢測(cè)與評(píng)價(jià)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中航（試金石）檢測(cè)科技有限公司，北京 100095］

采用硫脲絡(luò)合-火焰原子吸收光譜法測(cè)定低硅鋁合金中的銀元素含量。實(shí)驗(yàn)探討了酸度及硫脲用量對(duì)銀測(cè)定的影響及鋁合金中基體元素與共存元素對(duì)銀元素分析線的干擾情況。結(jié)果表明：選用9%的鹽酸和3%的硝酸溶解試樣最好，加入5 mL 50 g／L硫脲溶液可消除氯離子對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響，基體鋁元素和其它共存元素不干擾銀的測(cè)定。根據(jù)低硅鋁合金中銀元素的含量范圍，合成系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，建立工作曲線，工作曲線的線性范圍為0.05%～0.50%。銀元素含量為0.30%的樣品測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.15% (n=8)，標(biāo)準(zhǔn)加入回收率為96.8%～98.5%。該方法操作簡(jiǎn)便、重現(xiàn)性好、測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

硫脲；火焰原子吸收光譜法；低硅鋁合金；銀

銀為鋁合金中新型合金元素，能起到細(xì)化晶粒的作用。目前測(cè)定銀的方法有火試金法、分光光度法、原子吸收法［1-3］、電感耦合等離子質(zhì)譜法等?；鹧嬖游展庾V法因其方法簡(jiǎn)便，常用于測(cè)定合金試樣［4］及礦石試樣中［5］的銀。原子吸收光譜法測(cè)定銀多在強(qiáng)酸或氨性介質(zhì)中進(jìn)行，但酸堿對(duì)儀器的腐蝕都比較嚴(yán)重，分析范圍比較窄，且在氨性介質(zhì)中測(cè)定銀的結(jié)果精密度比較差。

筆者根據(jù)硫脲能與銀形成可溶性穩(wěn)定絡(luò)合物的特點(diǎn)，嘗試用鹽酸、硝酸溶解樣品，硫脲絡(luò)合，原子吸收光譜儀測(cè)定鋁合金中的銀，該方法具有操作簡(jiǎn)便、重現(xiàn)性好，準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，能滿足科研和生產(chǎn)的檢測(cè)要求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

原子吸收光譜儀：PE100型，銀空心陰極燈，美國(guó)Perkin-Elmer公司；

鋅、硼、鎂、銅、鋯、鉻、錳、鈦、釩、鎘、鐵標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：質(zhì)量濃度均為1.00 mg／mL，國(guó)家鋼鐵研究總院，使用時(shí)逐級(jí)稀釋；

鋁屑：質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99.98%；

銀標(biāo)準(zhǔn)溶液：1.00 mg／mL，稱取0.500 0 g純銀（質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99.99%）置于200 mL燒杯中，加入30 mL硝酸（1+1），加熱溶解，煮沸，驅(qū)除氮的氧化物，冷卻，移入500 mL棕色容量瓶中（含硝酸40 mL），用二次水稀釋至標(biāo)線，搖勻。低濃度銀標(biāo)準(zhǔn)溶液以硝酸和二次水稀釋配制；

硫脲溶液：50 g／L；鹽酸、硝酸：優(yōu)級(jí)純；

硅鋁合金樣品：合作單位提供；實(shí)驗(yàn)用水為二次蒸餾水。

1.2 儀器工作條件

讀后感：加利福尼亞州的丹尼爾·貝萊斯福特說(shuō):“讀了杜克大學(xué)的拒絕信后,我認(rèn)為我是一個(gè)很不錯(cuò)的申請(qǐng)者，而不僅僅是一個(gè)未被錄取的學(xué)生?！?/p>

檢測(cè)波長(zhǎng)：328.1 nm；狹縫：0.7 nm；燈電流：8 mA；燃燒器縫長(zhǎng)：100 mm；空氣流量：4.0 L／min；乙炔流量：2.0 L／min；積分時(shí)間：3 s 。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

稱取0.10 g硅鋁合金樣品，精確至0.000 1 g。將樣品置于150 mL玻璃燒杯中，加入9 mL鹽酸、3 mL硝酸，待樣品溶解完全，冷卻后加入5 mL硫脲溶液，轉(zhuǎn)移至100 mL玻璃容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。隨同樣品做空白試驗(yàn)。以空白溶液調(diào)零，測(cè)量樣品的吸光度。從銀標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出相應(yīng)的銀的濃度，從而計(jì)算出樣品中的銀含量。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線繪制

根據(jù)樣品中鋁元素的含量范圍，稱取適量鋁屑7份（使鋁含量與樣品中鋁的含量基本一致），分別置于7只150 mL燒杯中，按1.3實(shí)驗(yàn)方法溶解并依次移入7只100 mL容量瓶中，分別加入0.10 mg／mL銀標(biāo)準(zhǔn)溶液0.50 ，2.00，4.00，4.50，5.00 mL，并依次加入5 mL硫脲溶液，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。于1.2儀器工作條件下，測(cè)出各溶液的吸光度，并以吸光度對(duì)銀的質(zhì)量濃度作圖，繪制銀標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。

2 結(jié)果與討論

2.1 酸度的選擇

于100 mL容量瓶中分別加入鹽酸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銀標(biāo)準(zhǔn)溶液和5 mL硫脲溶液，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。于1.2儀器工作條件下，測(cè)出各溶液的吸光度。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鹽酸加入量在7 mL以下時(shí)吸光度逐漸減小，鹽酸加入量在7～12 mL時(shí)吸光度保持基本不變。這是由于氯離子與銀離子形成氯化銀沉淀，使吸光度降低，隨著鹽酸濃度的增大，氯化銀與氯離子形成了絡(luò)合物，吸光度又變大了，但當(dāng)鹽酸加入量達(dá)到15 mL時(shí)，體系的吸光度開(kāi)始變小。這可能是酸度太高影響了火焰原子吸收光譜儀的性能。2%～5%的硝酸對(duì)銀的測(cè)定沒(méi)有影響［6］。

為了更好的保護(hù)霧化器，分別加入9 mL鹽酸和3 mL硝酸作為溶樣酸。

2.2 硫脲的作用及用量

在微酸性介質(zhì)中，硫脲與銀生成穩(wěn)定的絡(luò)合物：

有硫脲存在時(shí)，銀與氯離子不生成沉淀（硫脲與銀形成絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)lgβ1=7.4，lgβ2=13.1，大于氯離子與銀形成絡(luò)合物的穩(wěn)定常數(shù)），消除了氯離子對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。相關(guān)資料介紹［7］，1%～5%的硫脲介質(zhì)中銀吸光度比較穩(wěn)定，但當(dāng)硫脲濃度高時(shí)銀的吸光度明顯偏高，而且產(chǎn)生噴頭堵塞現(xiàn)象，因此選擇加入硫脲5 mL。

2.3 共存元素的影響

在3 μg／mL的銀標(biāo)準(zhǔn)溶液中分別加入不同量的鋁（900 μg／mL）；錳（0.5，5，10，20 μg／mL）；鐵（0.1，1，2，5 μg／mL）；硼（0.1，1，5，10，20 μg／mL）；鋅（0.1，1，5，10，30，60，90 μg／mL）；鋯（0.1，1，2，5 μg／mL）；銅（0.1，1，5，10，30，50 μg／mL）；鉻（0.1，1，3，5 μg／mL）；鈦（0.1，1，2，5 μg／mL）；釩（0.1，1，2，5 μg／mL）；鎘（0.1，1，2，5 μg／mL）；鎂（0.1，1，5，10，30，50 μg／mL）測(cè)量其吸光度。結(jié)果表明：主基體元素鋁不影響銀的測(cè)定；元素銅、鎂在50 μg／mL以下，錳、硼在20 μg／mL以下，鐵、鋯、鉻、鈦、釩和鎘在5 μg／mL以下，鋅在90 μg／mL以下時(shí)不干擾銀的測(cè)定。

2.4 線性方程和檢出限

按照1.4方法實(shí)驗(yàn)，以吸光度A為縱坐標(biāo)，銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度c為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，得線性方程為A=1.414c，相關(guān)系數(shù)為0.999 0，以樣品空白11次測(cè)定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差除以線性方程斜率，得本方法測(cè)定銀的檢出限［8］為0.2 μg／mL。

2.5 方法精密度和回收率

在最佳實(shí)驗(yàn)條件下，對(duì)8份硅鋁合金樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，樣品加標(biāo)回收率在96.8%～98.5%之間，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.15%，表明本法測(cè)量精密度和準(zhǔn)確度均較高。

3 結(jié)語(yǔ)

低硅鋁合金樣品采用鹽酸、硝酸溶解，以硫脲消除氯離子的干擾，采用火焰原子吸收光譜法測(cè)定其中的銀含量，該方法操作簡(jiǎn)便，精密度高，測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定可靠，可滿足科研生產(chǎn)及測(cè)試的要求求。

表1 精密度及回收率試驗(yàn)結(jié)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，耿東方.火焰原子吸收光譜法測(cè)定鋁合金中銀［J］.理化檢驗(yàn)：化學(xué)分冊(cè)，2008，44(8): 794.

［5］ 黃仁忠.硫脲介質(zhì)-火焰原子吸收光譜法測(cè)定礦石中銀［J］.冶金分析，2008，28(7): 59-61.

［6］ 葉艷清，羊波，楊新舟，等.微波馬弗爐處理-火焰原子吸收光譜法測(cè)定廢舊電路板中金銀鉑鈀［J］.冶金分析，2012，32(6): 34-37.

［7］ 張煒華.火焰原子吸收光譜法測(cè)定鎂稀土銀合金中的銀［J］.分析實(shí)驗(yàn)室，2004，23: 344-345.

［8］ 孫瑩瑩，鄭建明.火焰原子吸收測(cè)定阿膠中銅的含量［J］.廣州化工，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

聯(lián)系人：付二紅；E-mail: erhong_fuda@163.com

2014-01-05

10.3969／j.issn.1008-6145.2014.01.019