陽珊珊
(湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四〇七隊(duì),湖南 懷化 418000)
鋁合金廣泛應(yīng)用于各行各業(yè),特別是電子行業(yè),鋁合金中摻雜其它少量甚至痕量元素可顯著改善合金組織和性能,鋁合金中含有的微量有毒元素可通過各種途徑轉(zhuǎn)移至人體進(jìn)而損害人體健康?,F(xiàn)階段,對于合金的制造和研究越來越廣泛和全面,合金材料在各個領(lǐng)域的應(yīng)用程度也逐漸加深[1]。其中,鉛合金就是一種較為常見的合金類型,并且在諸多行業(yè)都有應(yīng)用,在電池中的應(yīng)用最為普遍[2]。鉛合金,顧名思義,就是一種以鉛為基質(zhì)的復(fù)合金屬材料。對于其成分的研究,主要是通過實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行的。目前,對于復(fù)合材料中某原子的定量分析方法主要有滴定法、原子吸收分光光度法、光譜法等[3]。
因此,本文采用原子吸收法,對鉛合金中銀元素進(jìn)行測定,由于其在實(shí)驗(yàn)過程中步驟相對簡單,因此干擾因素也相對較少,測定結(jié)果的準(zhǔn)確性具有較高的可信度。分別分析了不同酸度的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下,銀元素的含量測定結(jié)果,并統(tǒng)計(jì)了時間變化對其含量產(chǎn)生的影響。
普析火焰原子吸收分光光度計(jì)(型號:A3AFG-12)、純凈水、濃鹽酸、濃硝酸。
原子吸收A3AFG:波長328.1nm,帶寬0.4nm,燈電流2.0mA,燃燒器高度5mm,火焰類型:空氣-乙炔,空氣壓縮機(jī)0.24MPa,乙炔0.04MPa,氣體流量25mL/s。
往500ml燒杯中加入200ml純凈水,在加入150ml濃鹽酸(HCl)和50ml濃硝酸(HNO3),配置成1:1的王水400ml,用于實(shí)驗(yàn)處理。
精確量取5mL硝酸至1000mL的容量瓶中,用純化水定容,得0.5%的硝酸溶劑。
以50mL的容量瓶作為基礎(chǔ)容器,移入0.25mL 1000μg/mL的銀標(biāo)準(zhǔn)溶液,用配制的0.5%的硝酸溶劑定容,得5μg/mL的銀標(biāo)準(zhǔn)溶液。
在25mL容量瓶中,分別用移液管分別1.25mL、2.5mL、5mL、7.5mL、10mL的銀標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入10mL3:1的王水用純凈水定容,搖勻,得0.25、0.5、1.0、1.5、2μg/mL系列銀標(biāo)準(zhǔn)溶液。
用A3AFG-12原子吸收分光光度計(jì)依次從低濃度到高濃度測定吸光度值,具體數(shù)據(jù)如表1所示。
表1 銀標(biāo)準(zhǔn)溶液制備數(shù)據(jù)
根據(jù)表1的數(shù)據(jù)結(jié)果,得到標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程Y=0.26138x+0.0009,r=0.9997。
精確稱取鉛合金樣品共8份,各0.1000g,并置于125ml的三角燒杯中,按照1-8對其進(jìn)行編號,分別加入5ml純凈水,再加入5ml濃硝酸,在300℃電熱板進(jìn)行加熱處理,直至合金完全溶解。再向溶液中加入15ml濃鹽酸,繼續(xù)加熱溶解,加熱時間在15min左右,取下稍冷。往1-8號三角燒杯中分別加入0ml,5ml,10ml,15ml,20ml,25ml,30ml,35ml 1:1的王水,在電熱板上進(jìn)行加熱至沉淀溶解,取下冷卻后用純凈水定容于100ml容量瓶。
靜置1h后,用原子吸收上機(jī),結(jié)果如下:
(1)首先統(tǒng)計(jì)了不同酸度環(huán)境下,銀元素含量統(tǒng)計(jì)結(jié)果,其結(jié)果如表2所示。
表2 不同組別銀元素含量
從表2中可以看出,在前四組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,銀元素的含量呈現(xiàn)出較大的差異,但后四組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異基本穩(wěn)定在15μg以內(nèi)。這表明在一定程度上,酸性環(huán)境可以提高銀的測定結(jié)果,但當(dāng)達(dá)到一定值時,其不再隨著酸性程度的增加而持續(xù)增長,這也表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果中出現(xiàn)的銀元素含量差異并不是因?yàn)槠渌馗蓴_造成的,實(shí)驗(yàn)材料鉛合金中的銀含量取計(jì)算結(jié)果的平均值,為1650μg/g。
(2)在上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,統(tǒng)計(jì)了析出完全的組別中,銀元素隨時間變化情況,其結(jié)果如圖1所示。
從圖1中可以看出,隨著時間的推移,四組實(shí)驗(yàn)中銀元素的含量均呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢。在靜置的第3-5天時間段內(nèi),下降速度最快,基本上可以達(dá)到37μg/天。
圖1 不同組別銀元素含量隨時間的變化情況
本方法測定鉛合金中的銀含量,從精密度和準(zhǔn)確度情況來看,在酸性環(huán)境下,對鉛合金中銀含量的提取與測定的方法切實(shí)可行,而且簡便快捷,便于后續(xù)實(shí)驗(yàn)室開展該材料的測試。本文對酸性環(huán)境下鉛合金中銀含量的測定進(jìn)行研究,分析了不同程度酸性環(huán)境對測定結(jié)果的影響,并得出結(jié)論:
(1)在一定的酸度范圍內(nèi),鉛合金中銀含量的測定結(jié)果隨酸性增強(qiáng)而增加;當(dāng)酸度達(dá)到一定范圍,銀含量的測定結(jié)果不再隨酸性增強(qiáng)發(fā)生變化。
(2)隨著靜置時間的增加,鉛合金中銀含量會出現(xiàn)明顯的下降趨勢。