呂紅（烏魯木齊天山星貴金屬冶煉有限公司　烏魯木齊830000）

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乙酸乙酯萃取-電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜測定成品金錠中的痕量元素

呂紅
（烏魯木齊天山星貴金屬冶煉有限公司烏魯木齊830000）

摘要通過研究并建立了在同一體系中經(jīng)溶劑萃取后用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜測定成品金錠中31種雜質(zhì)元素的方法。儀器檢測限為0.0005~0.0798 μg/mL,方法檢測限為0.2~1.0 μg/mL。改進后分析結(jié)果更加精確，提高了實驗室分析水平，縮短了工作時間、減小勞動強度、減少污染。

關(guān)鍵詞電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜成品金錠雜質(zhì)元素乙酸乙酯萃取介質(zhì)

0　引言

目前，在國內(nèi)和國際尚無統(tǒng)一的成品金錠中化學(xué)分析方法，有關(guān)成品金錠中雜質(zhì)元素分析的文獻報道很少，為了滿足上海交易所對我單位所生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)金錠的認證，以及樣品仲裁檢驗金分析的需要，為我公司成品金錠分析提供技術(shù)保證。

通過多次反復(fù)的實驗，最終使用乙酸乙酯萃取-電感耦合等離子體原子發(fā)射（ICP-7000DV）測定成品金錠的方法。該方法是在潔凈的環(huán)境中，采用乙酸乙酯分離金基體，水相濃縮后定容到一定酸度的鹽酸介質(zhì)中，用ICP進行測定。該方法檢測限低、精密度好，能夠用于成品金錠中31中雜質(zhì)元素的分析測定，因為上交所目前只要求6種(銀、銅、鐵、鉛、銻、鉍)雜質(zhì)元素進行分析，本文只討論這6種元素的結(jié)果。

1　實驗部分

1.1儀器及工作參數(shù)

美國PE公司Optima 7000DV電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜。

光譜儀工作參數(shù)：高頻功率1150 W；霧化器實際壓力283 kPa；棱鏡溫度27.39℃；檢測器溫度-8.43℃；光控制器板溫度37.09℃。

1.2試劑及標(biāo)準(zhǔn)溶液

1.2.1鹽酸：優(yōu)級純（ρ 1.19 g/mL）。

1.2.2硝酸：優(yōu)級純（ρ 1.42 g/mL）。

1.2.3硝酸：（1+1）優(yōu)級純。

1.2.4鹽酸：（1+1）優(yōu)級純。

1.2.5鹽酸：（1 mol/L）優(yōu)級純。

1.2.6鹽酸：（1+9）優(yōu)級純。

1.2.7稀王水：硝酸（1.2.2）∶鹽酸（1.2.1）∶水=1∶3∶3

1.2.8乙酸乙酯。

1.2.9高純水：本實驗室用的水都是高純水。

1.2.10銀標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：稱取0.1000g銀（質(zhì)量分數(shù)≮99.95%）于100 mL燒杯中，加5 mL硝酸（1.2.3），加熱溶解，移入100mL容量瓶中，加入60mL鹽酸（1.2.1），以水稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含1mg銀。

1.2.11銅標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：稱取1.0000 g金屬銅（質(zhì)量分數(shù)≮99.95%）于200 mL燒杯中，加10 mL硝酸（1.2.3），低溫加熱溶解，冷卻至室溫，移入500 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含2mg銅。

1.2.12鐵標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：稱取1.0000 g金屬鐵（質(zhì)量分數(shù)≮99.95%）于200 mL燒杯中，先用水潤濕，加20 mL鹽酸（1.2.4），低溫加熱溶解，移入500 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含2 mg鐵。

1.2.13鉛標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：稱取1.0000 g金屬鉛（質(zhì)量分數(shù)≮99.95%）于200 mL燒杯中，加20 mL硝酸（1.2.3），低溫加熱溶解，移入500 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含2 mg鉛。

1.2.14鉍標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：稱取1.0000 g金屬鉛（質(zhì)量分數(shù)≮99.95%）于200 mL燒杯中，加20 mL硝酸（1.2.3），低溫加熱溶解，移入500 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含2 mg鉍。

1.2.15銻標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液：稱取0.1000 g金屬銻（質(zhì)量分數(shù)≮99.95%）于100 mL燒杯中，加20 mL混合酸（1.2.7），低溫加熱溶解，冷卻至室溫，用鹽酸（1.2.4）移入100 mL容量瓶中，并稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含1 mg銻。

1.2.16銀標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確移取銀標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液（1.2.10）10.00 mL于100 mL容量瓶中，用鹽酸（1.2.4）稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含100 μg銀。

1.2.17銅、鐵、鉛、銻、鉍混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：分別移取銅、鐵、鉛、鉍貯存溶液（1.2.11~1.2.14）5.00 mL，移取銻標(biāo)準(zhǔn)貯存溶液10.00 mL于100 mL容量瓶中，用鹽酸（1.2.6）稀釋至刻度，混勻。此溶液1mL含100 μg銅、鐵、鉛、銻、鉍。

1.3分析步驟

⑴按表1稱取試料置于100 mL燒杯中。

⑵按表1加入混合酸（1.2.7），蓋上表面皿，低溫加熱使試料完全分解，低溫蒸發(fā)至試液顏色呈棕褐色（冷卻后不能析出單體金），打開表面皿揮發(fā)氮的氧化物，冷卻至室溫。

⑶用鹽酸(1.2.5)洗滌表面皿并將試液移入125 mL分液漏斗中，并用鹽酸（1.2.5）稀釋體積至30 mL。

⑷加入20 mL乙酸乙酯，振蕩60 s，靜置分層，水相放入另一分液漏斗中，有機相加入2 mL鹽酸(1.2.5)，輕輕振蕩20 s，靜置分層，水相合并（保留有機相回收金）。

⑸合并后的水相按1.4.5重復(fù)操作一次，靜置分層后的水相均放入原燒杯中制成試液。

⑹低溫將試液蒸發(fā)至約3 mL，冷卻至室溫，用鹽酸移入50 mL的容量瓶中并稀釋至刻度，搖勻。

⑺在電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀上，測量被測元素的譜線強度，扣除空白值，從工作曲線上確定被測元素的質(zhì)量濃度。

1.4工作曲線的繪制

⑴標(biāo)準(zhǔn)使用溶液：準(zhǔn)確移取0.00 mL、1 .00 mL、3.00 mL、5.00 mL、10.00 mL銀（1.2.16.1）和銅、鐵、鉛、銻、鉍混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（1.2.16.2）于1組洗凈的100 mL容量瓶中，用鹽酸（1.2.6）稀釋至刻度，搖勻。此溶液1 mL分別含0 μg/mL、1 μg/mL、5 μg/mL、10 μg/ mL、銀、銅、鐵、鉛、鉍、銻。

⑵在與試料測定相同條件下，測量標(biāo)準(zhǔn)溶液中各種元素的強度。以各被測元素的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，譜線強度為縱坐標(biāo)繪制工作曲線。

2　分析結(jié)果計算

按下式計算各元素的質(zhì)量分數(shù)ω（X）：

式中：X為被測元素；ρ為試液中雜質(zhì)元素的質(zhì)量濃度，μg/ mL；V為試液的總體積，mL；M為試料的質(zhì)量，g。

表1

表2

3　萃取條件的選擇

3.1萃取溶劑

純金雜質(zhì)元素分析中，金基體的分離采用液-液分配方式，溶劑為有機試劑，從萃取劑的成本、毒副作用以及選擇性等多方面考慮，本實驗室選擇了乙酸乙酯作為萃取溶劑來分離金基體。實驗證明，乙酸乙酯對金具有良好的選擇性，而對于其它金屬元素卻基本不溶解，這正是我們所希望的結(jié)果。

3.2萃取酸度

萃取酸度是指萃取時水相的介質(zhì)酸度。本實驗中，萃取所用的酸為鹽酸。對于部分雜質(zhì)元素，當(dāng)萃取酸度發(fā)生改變時，它們在兩相中的分配比例將隨之發(fā)生改變，只有在合適的酸度下，它們在有機相的溶解度才可以忽略不計。本實驗考察了1 mol/L; 2 mol/和3 mol/L不同酸度下雜質(zhì)元素在兩相中的分配情況，結(jié)果以加入標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)回收率為衡量指標(biāo)。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，大部分雜質(zhì)元素的加入標(biāo)準(zhǔn)

表3　不同鹽酸濃度下的萃取結(jié)果

4　結(jié)論

在乙酸乙酯分離金基體后，利用ICP能夠進行成品金錠中雜質(zhì)含量的分析測試相比較原子吸收而言：結(jié)果更加精確，提高了實驗室分析水平，縮短了工作時間、減小勞動強度、減少污染。

兩種儀器的工作時間、最低檢測值的比較見表4。

表4　兩種儀器的工作時間、最低檢測值的比較

參考文獻

[1]陳永紅，陳菲菲，黃蕊，等.乙酸乙酯萃取-ICP-AES測定高純金中的痕量雜質(zhì)[J].黃金，2009,30（7）:54-57.

[2]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局GB/T11066.7-2009金化學(xué)分析方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2009.

[3]長春國家金銀質(zhì)檢中心GB/T11066.8-2009金化學(xué)分析方法.

[4]沈陽國家金銀質(zhì)檢中心GB/T11066.8-2009金化學(xué)分析方法.

收稿：2015-01-26

DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.02.027