11 纯银分析 ...........................................................................................................................1
11.1 氯化银沉淀-原子吸收补正法测定银(Determination of Silver by Atomic Absorption Spectrometry after Precipitation with Silver Chloride) ................................................................1 11.2 原子吸收光谱法测定铁、铅和铋(Determination of Iron, Lead and Bismuth by Atomic Absorption Spectrometry) .......................................................................................................2 11.3 原子吸收光谱法测定金和铜(Determination of Gold and Copper by Atomic Absorption Spectrometry)........................................................................................................................2 11.4 5-Br-PADAP吸光光度法测定锑(Determination of Antimony by 2-(5-Bromo-2-pyridylazo)-5–Diethylaminophenol Spectrophotometry)...........................................................................3 11.5 燃烧-电导法测定碳(Determination of Carbon by Combustion-Conductometric Method) .....4 11.6 燃烧-碘酸钾滴定法测定硫(Determination of Sulphur by Combustion-potassium Iodate Titration) ..............................................................................................................................6 11.7 ICP-AES法测定杂质元素(Determination of Impurity Elements by ICP-AES ) ..................8 11.8金属棒状原子发射光谱法测定杂质元素〔Determination of Impurity Elements Metal by Metal Rod Shape Spectrographic Method〕 .........................................................................................8 11.9 双硫腙吸光光度法测定铅(Determination of Lead by Dithizone Spectrophotometry) ..........9 11.10 火焰原子吸收光谱法测定镁和锌(Determination of Magnesium and Zine by Flame Atomic Absorption Spectrometry) ..................................................................................................... 11 11.11 火焰原子吸收光谱法测定镉(Determination of Cadmium by Flame Atomic Absorption Spectrometry)...................................................................................................................... 12 11.12 孔雀绿吸光光度法测定锑(Determination of Antimony by Melachite Green Spectrophtometry) ............................................................................................................... 12 11.13 邻菲罗啉吸光光度法测定铁(Determination of Iron by 1,10 Phenanthroline Spectrophotometry).............................................................................................................. 14 11.14 马钱子碱-碘化钾吸光光度法测定铋(Determination of Bismuth by Brucine- Iodide Spectrophotometry).............................................................................................................. 14 11.15 磷钼蓝吸光光度法测定磷(Determination of Phosphorus by ArsenicmolybdenumBlue Spectrophotometry).............................................................................................................. 15 11.16 化学光谱测定铅、铋、锌等15种杂质元素(Determination of Impurity Elements by Chemical Spectrographic Method )...................................................................................................... 16 11.17 直读光谱法测定金、铜、铁等11种杂质元素(Determination of Impurity Elements by Direct-reading Spectrometry Method) .................................................................................... 19 11.18 电感耦合等离子质谱法测定铜、锌、硒等9种杂质元素(Determination of Impurity Elements by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry Method ) .................................................. 20
参考文献 ......................................................................................................................... 21
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11 纯银分析
11 纯银分析
11.1 氯化银沉淀-原子吸收补正法测定银(Determination of Silver by Atomic Absorption Spectrometry after Precipitation with Silver Chloride)
试样用分解,在介质中,定量加入氯化钠溶液,使大部分银生成氯化银沉淀,经振荡澄清后,剩余的银离子,在原子吸收光谱仪波长328.1nm处,使用空气-乙炔火焰测量银的吸光度。
本法适用于99.90%~99.99%银含量的测定。 仪器及试剂
原子吸收光谱仪:配备空气-乙炔火焰燃烧器及银空心阴极灯。 振荡机:250次/min;试银瓶:200mL磨口瓶。
银标准溶液(1.00mg/mL):称取1.0000g银(质量分数≥99.99%)置于100mL烧杯中,加入10mL(1+1),盖表皿,低温溶解完全,煮沸驱除氮的氧化物,冷却后移入1000mL容量瓶中用水定容。
银标准试样:根据试样品位选用适当品号银标样。
氯化钠标准溶液:移取340mL氯化钠饱和溶液置于20000mL下口瓶中,用水定容,静置4h。 标定:称取1.0000g银(质量分数≥99.99%)于试银瓶中,加入10mL(1+1)低温加热溶解完全,冷却后用移液管加入100mL上述配制的氯化钠标准溶液,盖上瓶塞,振荡2min,放置溶液澄清后加入0.50mL稀氯化钠溶液(将上述氯化钠标准溶液稀释10倍),如试液混浊,则需继续振荡,放置澄清后再加0.50mL稀氯化钠溶液直至试液中不再出现混浊,即为终点。如加入稀氯化钠溶液在1.50~2.00mL时,可不调整氯化钠标准溶液;若加入稀氯化钠溶液超过2.00mL时,按V饱=V稀-23401000计算向下口瓶补加氯化钠饱和溶液量。若加入0.50mL稀氯化钠溶液后不出现混
浊,则加入0.50mL银标准溶液,将此试液振荡使其澄清,再加入0.50mL银标准溶液,如出现混浊,则继续振荡、澄清,用银标准溶液,直至试液不再出现混浊,即为终点(记录体积时应减去最初加入的0.50mL稀氯化钠溶液所消耗的0.50mL银标准溶液)。向下口瓶需添加的水量按下式计算:
V水=V银+1.520
分析步骤
称取1.00000g试样及4份等量的银标样(与试样中银量接近),分别置于试银瓶中,加入10mL(1+1),低温加热溶解完全后取下,冷却。用移液管加入100mL氯化钠标准溶液,盖上瓶塞,振荡4min取下,轻轻摇动试银瓶,使瓶壁上的氯化银降落于试银瓶底部,静置10min。在原子吸收光谱仪波长328.1nm处,使用空气-乙炔火焰,与标准系列溶液同时,以零浓度溶液调零,测量试液中银的吸光度。从工作曲线上查出相应的银的质量浓度。
工作曲线的绘制:移取0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50mL银标准溶液于一组100mL容量瓶中,分别加入10mL(1+1),用水定容。在与试液相同条件下测量标准系列吸光度,减去零浓度溶液的吸光度,以银的质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制工作曲线。
注意事项:
(1)不同方法加入浓氯化钠标准溶液所得结果差别较大,一般采用移液管端部靠在试银瓶口的内壁上的方法,停留时间要一致。
(2)原子吸收光谱法测银时应将燃烧器转一定角度,由于氯化银有一定的溶解度,因此在测量
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11 纯银分析
试液的吸光度时,其吸光度应不低于工作曲线中的最低浓度标准溶液的吸光度。 结果计算:
按下式计算银的含量,以质量分数(WAg/%)表示:
WAg/% 式中,m1—称取银样的质量,g;
D—银标样中银的质量百分数;
m2—原子吸收光谱法测得银标样中银的平均值; g; m3—原子吸收光谱法测得试样中的银的质量,g; m—试样的质量,g。
11.2 原子吸收光谱法测定铁、铅和铋(Determination of Iron, Lead and Bismuth by Atomic Absorption Spectrometry)
试样用分解,在氨性溶液中,以氢氧化镧富集铁、铅、铋的氢氧化物与银分离。在介质中,于原子吸收光谱仪波长271.9nm、283.3nm、223.1nm处,使用空气-乙炔火焰分别测量铁、铅和铋的吸光度。
本法适用于0.0005%~0.008%铁、0.0005%~0.006%铅和0.0005%~0.008%铋的测定。 仪器及试剂
原子吸收光谱仪:配备空气-乙炔火焰燃烧器及铁、铅和铋空心阴极灯。 所有试剂均用优级纯;水为二次蒸馏水。
铁、铅和铋混合标准溶液:分别称取0.1500g铁(质量分数≥99.95%)、0.2000g铅(质量分数≥99.95%)和0.2000g铋(质量分数≥99.95%),置于250mL烧杯中,加入20mL(1+1)低温加热溶解完全,冷却后用水定容500mL。此溶液含铁300μg/mL、铅400μg/mL和铋400μg/mL。 分析步骤
称取4.000~20.000g试样于250mL烧杯中,加入10~40mL(1+1),盖表皿,低温加热使其完全溶解并蒸至溶液表面出现结晶时取下。
用水洗涤表皿及杯壁,调整溶液体积约为50mL,加入5mL镧溶液(25g/L),用氨水中和至溶液中出现白色沉淀时再过量5mL,摇匀,静置5min。用中速定量滤纸过滤,用氨水(2+98)将沉淀移入漏斗中,并分别洗涤烧杯及滤纸各三次。用5mL热(1+1)分两次将沉淀溶解于原烧杯中并用热水洗涤3~4次。将试液移入25mL容量瓶中,用水定容。与分析试样同时进行空白试验。
在原子吸收光谱仪上,于波长271.9nm、283.3nm、223.1nm处,使用空气-乙炔火焰与标准系列溶液同时,以各自空白溶液调零,测量试液中铁、铅和铋的吸光度。减去试样空白吸光度,从工作曲线上查出相应的铁、铅和铋的质量浓度。
工作曲线的绘制:移取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL铁、铅和铋混合标准溶液于一组100mL容量瓶中,分别加入8mL(1+1),用水定容。在与试样测定相同条件下测量标准系列吸光度,减去零浓度溶液的吸光度,分别以铁、铅和铋的质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制工作曲线。
11.3 原子吸收光谱法测定金和铜(Determination of Gold and Copper by Atomic Absorption Spectrometry)
试样用分解,过滤。滤纸连同滤渣灰化后,以、盐酸溶解,在原子吸收光谱仪波长
m3(m1Dm2)m100
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11 纯银分析
242.8nm,使用空气-乙炔火焰测量的吸光度,用以测定金;滤液中加入盐酸,使银生成氯化银沉淀,过滤除去,浓缩滤液,于324.7nm用原子吸收光谱法测定铜。
本法适用于银中0.0005%~0.012%金和0.0005%~0.04%铜的测定。 仪器和试剂
原子吸收光谱仪:配备空气-乙炔火焰燃烧器及金和铜空心阴极灯。 所用试剂均为优级纯。
(1+1);(1+49);盐酸;王水。
金标准溶液(100µg/mL):称取0.1000g金(质量分数≥99.95%)于200mL容量瓶中,加入20mL王水,低温加热溶解完全,冷却后移入1000mL容量瓶中,用水定容。
铜标准贮存溶液(100µg/mL):称取0.1000g(质量分数≥99.95%)于200mL烧杯中,加入20mL(1+1),低温溶解完全,煮沸驱除氮的氧化物,冷却后移入1000mL容量瓶中用水定容。
铜标准溶液(5µg/mL):移取25.00mL铜标准贮存溶液于500mL容量瓶中,加入10mL(1+1),用水定容。 分析步骤
称取1.000~5.000g试样于250mL烧杯中,加入10~20mL(1+1),低温加热使其完全溶解,取下,水洗表皿及杯壁,煮沸。用慢速定量滤纸(带有0.04~0.06g纸浆)过滤,以热(1+49)洗涤烧杯及沉淀6~7次。与分析试样同时进行空白试验。
将滤纸及沉淀置于30mL瓷坩埚中,在电炉上烘干,放入马弗炉中,在600℃灼烧15min。取出冷却后,加入2mL,加热2min,加入6mL盐酸,在水浴上加热使金完全溶解。当体积蒸至约2mL时取下冷却,以水定容50mL。使用空气-乙炔火焰,于原子吸收光谱仪波长242.8nm处,以水调零,与标准溶液系列同时,测量试液中金的吸光度。减去试样空白吸光度,从工作曲线上查出相应的金的质量浓度。
将滤液(约70mL)放在电热板上加热,在不断搅拌下加入3~10 mL盐酸(1+1)煮沸至溶液透明,静置30min。以慢速定量滤纸过滤,用热的盐酸(1+49)洗涤杯壁及沉淀6~7次,滤液加入2mL硫酸(1+1),蒸干,取下,加入5mL盐酸(1+2)继续蒸至近干,再加入5mL盐酸(1+2),微沸,取下冷却。定容50~200mL(每100mL体积补加5mL盐酸(1+1))。使用空气-乙炔火焰,于原子吸收光谱仪波长324.7nm处,以水调零,与标准溶液系列同时,测量试液中铜的吸光度。减去试样空白吸光度,从工作曲线上查出相应的铜的质量浓度。
工作曲线的绘制:
(1)金标准曲线的绘制。移取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL金标准溶液于一组100mL容量瓶中,加入4mL王水,用水定容。
(2)铜标准曲线的绘制。移取0、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL铜标准溶液于一组100mL容量瓶中,加5mL盐酸(1+1),用水定容。
(3)在与试液测定相同条件下分别测量标准系列中金和铜的吸光度,减去零浓度溶液的吸光度。分别以金和铜的质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。
11.4 5-Br-PADAP吸光光度法测定锑(Determination of Antimony by 2-(5-Bromo-2-pyridylazo)-5–Diethylaminophenol Spectrophotometry)
试样用硫酸分解,加入盐酸生成氯化银沉淀分离银,在稀硫酸介质中,加入5-Br-PADAP与Sb3+、I-形成三元络合物,用OP作增溶剂,于分光光度计波长618nm处测量吸光度法。
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11 纯银分析
本法适用于银中0.0005%~0.005%锑的测定。 试剂
硫酸;硫酸(1+9);盐酸(1+4);OP溶液(1+19)。
5-Br-PADAP乙醇溶液(0.2g/L);酒石酸溶液(2g/L);硫脲溶液(100g/L);碘化钾溶液(250g/L)。 锑标准贮存溶液(100µg/mL):称取0.1000g锑(质量分数≥99.95%)于100mL烧杯中,加5mL硫酸,加热溶解完全后取下冷却,移入1000mL容量瓶中,用硫酸(1+9)定容。
锑标准溶液(5µg/mL):移取10.00mL锑标准贮存溶液于200mL容量瓶中,加5mL硫酸,用水定容。 分析步骤
称取1.000g试样于100mL烧杯中,加3mL硫酸加热溶解完全后取下冷却。用约20mL水洗表皿及杯壁,加10mL盐酸(1+4),搅拌后加热煮沸使沉淀凝聚,放置30min。
用慢速定量滤纸过滤于150mL烧杯中(锑含量在0.005%左右,过滤于200mL容量瓶中,分取50.00mL试液于100mL烧杯中,加入2mL硫酸)。以盐酸(1+49)洗杯壁3~4次,洗沉淀6~7次,在滤液中加2mL,加热蒸干,取下冷却,加2mL硫酸(1mol/L 1/2 H2SO4)、0.5mL酒石酸溶液(2g/L),以水洗杯壁,加热溶解,保持体积约2mL取下,移入25mL比色管中,加2mL硫脲溶液(100g/L)、5mL碘化钾溶液(250g/L)、5mL5-Br-PADAP溶液(0.2g/L)、4mLOP溶液(1+19),每加一种试剂均需摇动,用水定容。15 min后用2cm吸收皿在波长618nm处测量锑的吸光度。与分析试样同时做空白试验。从工作曲线上查出相应的锑的质量。
工作曲线的绘制:移取0、1.00、2.00、3.00、4.00mL锑标准溶液于一组100mL烧杯中,加1mL硫酸、2mL、2mL盐酸,加热彻底蒸干,取下冷却。以下按试样分析逐步进行。以试剂空白为参比测量吸光度,以锑的质量为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制工作曲线。
11.5 燃烧-电导法测定碳(Determination of Carbon by Combustion-Conductometric Method)
试样在1250℃氧气流中燃烧,生成的二氧化碳气体用氢氧化钠溶液吸收,通过测定吸收溶液电导的变化确定试样中碳含量。
本法适用于银中0.0005%~0.002%碳的测定。 仪器及试剂
燃烧-电导法测定碳装置(见图11-1)
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11 纯银分析
图11-1 燃烧-电导法定碳装置
Fig. 11-1 Device for determination of carbon by Combustion-Conductometry
1-氧气瓶(备有医用氧气表);2-压力表;3-氧气流量计;4-浓硫酸洗气瓶;5-硅胶; 6-变色分子筛;7-无水高氯酸镁;8-钠石棉(0.6~0.9mm);9-气流稳压器;10-管前三通活塞;11-无釉瓷管(内径为25mm,使用前必须在1300℃通氧灼烧10min);
12-无釉瓷舟(长为97mm,使用前必须在1300℃通氧灼烧两次,现烧现用);13-管后三通活塞;14-铂铑热电偶;15-卧式管式电炉;16-可控硅温度控制器;17-除硫器;18-转子流量计(测量范围0~120mL/min);19-电导池(吸收器,每个池内装有一对黄金电极,一个为标准电导池;一个为待测电导池); 20-供电器;21-自动平衡记录器。
碳标准溶液(1μg/mL):称取2.1273g邻苯二钾酸氢钾(基准试剂,在110℃烘干),溶于水中,移入1000mL容量瓶中,用水定容。
氢氧化钠吸收液:称取0.3g或1g氢氧化钠溶于水中并定容5000mL。贮存于瓶口插有烧碱石棉试管的试剂瓶中。 分析步骤
试样处理:将试样用四氯化碳或乙醚浸没并不断翻动,倾出后再洗一次,烘干。
打开管式碳阻电炉电源,升温至1250℃。打开电子交流稳压器,待电压升至220V时,将供电器及记录仪电源打开。氧气流量控制在1.5L/min,先清洗炉管, 通过三通活塞排气,数十分钟后将氧气导入电导池内,转子流量控制在80~90mL/min。将刚处理好的瓷舟放在有盖瓷盘内的铜丝架上,用微量取样器吸取20μL碳标准溶液,小心注射在瓷舟上,烘干。
称取5.000g银置于刚处理好的瓷舟内。分析前必须调整记录仪起始点,具体做法:抽去测量电
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11 纯银分析
导池溶液,此时记录仪指针移到极右位置,待注入溶液后,指针立即倒向移动,停止时可用参比电位器调节到零点。将瓷管末端三通活塞关闭,把烘干的碳标准瓷舟推入炉内,立即打开三通活塞,气体通入电导池约20~30s,流量恢复正常,把记录指针放下进行记录,指针停止位置即为终点。将装有试样的瓷舟推入炉内,以下步骤按碳标准测量方式进行。按分析步骤进行空白试验。按标准含碳量μg/格计算银中含碳量。
注意事项
(1)加入试样应立即塞紧橡皮塞通氧气,并注意防止污染。 (2)在全过程中氧气流速应一致。
(3)每测一个试样更换一次吸收液,并严格控制加入的体积。 (4)在测定中,电导池水槽温度应保持一致。 结果计算:
按下式计算碳的含量,以质量分数(WC /%)表示:
WC /% K(xmx0)10m6100
式中,xm—试样测量读数,格;
x0—瓷舟空白读数,格;
m—试样质量,g。
K—换算系数,按下式计算:
Kmcxx0
式中,mc —含碳量,
;
x—碳标准溶液测量读数,格;
11.6 燃烧-碘酸钾滴定法测定硫(Determination of Sulphur by Combustion-potassium Iodate Titration)
试样在1200~1250℃氧气流中燃烧将硫转化成二氧化硫被微酸性水溶液吸收,以淀粉为指示剂,用碘酸钾标准滴定溶液滴定至浅蓝色并保持不褪色,即为终点。以消耗碘酸钾标准滴定溶液的体积计算硫含量。
本法适用于银中0.001%~0.02%硫的测定。 仪器及试剂
燃烧-碘量法测定硫的装置(见图11-2)。
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11 纯银分析
图11-2 燃烧碘量法测定硫装置
1-氧气瓶:附氧气表、减压阀;2-洗气瓶:盛有用400g/L氢氧化钾溶液配制的40g/L高锰酸钾溶液; 3-干燥塔:下部盛无水氯化钙,上部盛干燥的氢氧化钾,中隔玻璃棉,塔顶和塔底均铺有玻璃棉;
4-三通活塞:辅助调节氧气流量;5-管式电炉:装有硅碳棒的卧式电炉,附有调压器、电流计、电压计、铂铑热电偶和高温计;6-无釉瓷管:内径15~20mm,管的两端各伸出炉外180~200mm。新瓷管于使用前应在约1000 ℃通入氧气灼烧 10min;7-无釉瓷舟:长70~130mm,宽7~12mm,高5~10mm。使用前应在约1000℃通入氧气灼烧30min,冷却后,置于干燥器中备用。干燥器磨口处不得涂凡士林之类的物质;8-除尘器:内装脱脂棉;9-双圆简形玻璃吸收器:高约 160mm,直径约 40mm。一个圆筒作吸收用,另一个圆筒作色泽比较用;10-微量滴定管:容量5mL或10mL。
淀粉溶液(10g/L): 称取10g淀粉,以少量水调成糊状,加入500mL沸水并搅拌均匀,加热煮沸2min,取下放冷,以水稀释至1000mL,加5~6滴盐酸,混匀,放置至溶液澄清。
淀粉吸收液(0.25g/L):移取25.0mL淀粉溶液,加15mL盐酸,以水稀释至1000mL,混匀。 碘酸钾标准贮存溶液:称取0.178g碘酸钾溶于水中,移入1000mL容量瓶中,以水定容。 碘酸钾标准滴定溶液:移取20.00mL碘酸钾标准贮存溶液于200mL容量瓶中,加1g碘化钾,溶解后以水定容。
标定:称取三份适量的已知硫含量的紫铜标样(硫含量为0.00x%), 分别平铺于瓷舟中,以下按分析步骤操作进行。取三次标定结果的平均值,三次标定结果的极差值不得大于0.0000005g/mL。计算碘酸钾标准滴定溶液对硫的滴定系数。 分析步骤
称取1.0000g试样(呈钻屑状),平铺于瓷舟,置于干燥器中待测。接通管式炉的电源,将可控硅电压调正器按钮置于“手动”位置,分2或3次逐渐加大电压,随后将电压调整器按钮置于“自动”位置,使炉温逐渐升至1200℃。向测定硫装置内通入氧气,关闭出气口活塞,若氧气流量表上的浮标保持一定压力而不下降,则表示装置不漏气,否则,必须调整装置。向二氧化硫吸收瓶中加10~15mL淀粉吸收液,加入2~3滴碘酸钾标准滴定溶液,此时溶液呈浅蓝色,在1200℃炉温下,以1L/min流量通入氧气4~5min,若浅蓝色褪去则再加2~3滴碘酸钾标准滴定溶液,使溶液呈浅蓝色,继续通氧直至溶液不褪色为止,弃去吸收液,以水洗净二氧化硫吸气瓶。向二氧化硫吸收瓶中加15mL淀粉吸收液,在通氧情况下滴加碘酸钾标准滴定溶液,使溶液恰好呈浅蓝色不褪,关闭出气口活塞。
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11 纯银分析
用镍铬合金钩将盛有试样的瓷舟迅速推入管式电炉中瓷管的高温区,立即用橡胶塞塞紧瓷管口,迅速以1L/min流量通入氧气约0.5min,打开出气口活塞,使二氧化硫气体被吸收液吸收。当吸收液的浅蓝色被还原褪色时,立即用碘酸钾标准滴定溶液进行滴定,直至溶液呈浅蓝色并保持不褪色,即为终点。弃去吸收瓶中溶液,并用水洗净吸收瓶,由消耗的碘酸钾标准滴定溶液的体积计算硫的含量。
11.7 ICP-AES法测定杂质元素(Determination of Impurity Elements by ICP-AES ) 试样用分解,用标准基体匹配消除基体效应,不经过分离直接用ICP-AES测定纯银样品中的中Cu、Pb、Fe、Bi、Sb、Pd、Se、Te、Zn、等微量元素。基体银对被测的9种元素的分析线均无干扰,Pb分析线有稍高背景,可由仪器自动进行扣除,其余元素的干扰均可忽略。
本法可用于冶炼原料、中间产品和成品银(质量分数≥99.95%以上)中Cu、Pb、Fe、Bi、Sb、Pd、Se、Te、Zn等杂质元素的测定。 仪器及试剂
电感耦合等离子体发射光谱仪,配备雾化进样系统。测定元素的分析谱线:见表11-1。
表11-1 测定元素的分析谱线
元 素 分析线(nm) 元 素 分析线(nm) (优级纯),水(二次去离子水)。 分析步骤
标准溶液的制备:
各元素均用光谱纯或氧化物配制成1000µg/ml介质储备溶液,并配制成混合标准溶液100µg/ml。称取4份2.000g纯银标准(质量分数≥99.995%)于100ml烧杯中,加入10ml(1+1),盖上表面皿,低温加热使试样溶解完全,打开表面皿使氮氧化物挥发掉,冷却至室温,分别加入0.00,1.00,5.00,10.00mL混合标准溶液,洗入100mL容量瓶中,稀释至刻度,混合标准系列为:0.00,1.00,5.00,10.00μg/mL。
样品溶液的制备与测定:
称取2.0000g试样于100mL烧杯中,加入10mL(1+1),盖上表面皿,低温加热使试样溶解完全,打开表面皿使氮氧化物挥发掉,冷却至室温,根据样品中杂质元素的含量,洗入50mL或100mL容量瓶中,稀释至刻度,与标准系列同时测定。
11.8金属棒状原子发射光谱法测定杂质元素〔Determination of Impurity Elements Metal by Metal Rod Shape Spectrographic Method〕
用金属银棒自电极发射光谱法测定银纯中锑、金、铅、铁、铅、铜、锌、锡、钯、碲等10种杂质元素。 试样制备
用细锉将银棒两端锉成半球体。作电极用。
Cu 324.754 Bi 223.061 Fe 259.940 Pd 324.270 Pb 216.999 Se 196.090 Sb 217.581 Te 214.281 Zn 213.856 8
11 纯银分析
仪器及工作条件
中型摄谱仪(三透镜照明系统,中间遮光板5mm,狭缝7μm)。电弧发生器(电压220V,电流 5 A,预燃10s,曝光 10s)。制备好的棒状银作上、下电极。紫外Ⅱ型感光板。
分析线对,测定范围及工作曲线如表11-2。
表11-2 银的光谱分析线对、测定范围及工作曲线 分析线,λ/nm Sb 259.81 Au 267.59 Pb 283.31 Fe 302.06 Bi 306.77 Cu 324.75 Zn 334.05 Sn 283.99 Pd 340.46 Se 214.28
11.9 双硫腙吸光光度法测定铅(Determination of Lead by Dithizone Spectrophotometry) 试样以溶解,在氨性溶液中,用氢氧化镧作载体共沉淀分离银并富集微量铅。在pH3.5的盐酸介质中,用双硫腙四氯化碳除铋。在pH=9的溶液中,铅(Ⅱ)和双硫腙生成络合物溶于四氯化碳中呈红色。借此进行铅的分光光度法测定。
本方法适用于电子器件用纯银钎焊料中0.0005%~0.004%的铅含量的测定。 试剂
(1+1);镧溶液(15g/L);氨水;氨水(1+1);氨水洗液(1+25);盐酸(1+2);四氯化碳。
盐酸羟胺溶液(100g/L):称取10g盐酸羟胺,以少量水溶解后,用氨水调至pH=9,以双硫腙四氯化碳溶液A净化,过剩的双硫腙用三氯甲烷除去,用盐酸(1+2)调至pH7,过滤后稀释至100mL,混匀。
柠檬酸铵溶液(250g/L):净化方法同盐酸羟胺溶液;溶液(100g/L);百里酚蓝乙醇溶液(1g/L)。
缓冲溶液(pH3.5):称取20g邻苯二甲酸氢钾于烧杯中,用少量水溶解,用氨水调至pH9,以双硫腙四氯化碳溶液A净化,过剩的双硫腙用三氯甲烷除去,净化后稀释至1000mL,用盐酸(1+2)调至pH3.5。
双硫腙四氯化碳储存溶液(0.5g/L):称取0.25g双硫腙(二苯基硫卡巴腙),置于500mL分液漏斗中,加入30mL三氯甲烷,摇动至双硫腙溶解,加入200mL水和2mL氨水,振荡30s。静置分层后,有机相放入另一个500mL分液漏斗中。水相过滤于烧杯中,再往有机相中加入200mL水和2mL氨水,反复以上操作至水相呈微黄色为止。弃去有机相,水相过滤后合并于上述烧杯中。将合并后的水相移入清洁的分液漏斗中,用盐酸(1+2)调至pH7,加入四氯化碳200mL,振荡 1min。静置分层后,有机相放入另一分液漏斗中。水相再加入四氯化碳反复萃取至有机相呈淡绿色为止。
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内标线,λ/nm 短波背景 长波背景 长波背景 Ag 313.00 Ag 313.00 Ag 313.00 Ag 313.00 Ag 313.00 Ag 313.00 长波背景 测定含量范围,% 0.0008~0.01 0.0005~0.01 0.0005~0.01 0.005~0.01 0.0008~0.01 0.0003~0.008 0.0008~0.01 0.0008~0.01 0.0005~0.01 0.0005~0.01 工作曲线 lgR-lgC lgR-lgC lgR-lgC lgR-lgC lgR-lgC lgR-lgC lgR-lgC lgR-lgC lgR-lgC lgR-lgC 11 纯银分析
合并有机相并用水洗两次。将有机相通过双层滤纸过滤于干燥的500mL棕色容量瓶中,用四氯化碳定容,避光贮于阴凉处。
双硫腙四氯化碳溶液A(0.05g/L),移取50mL双硫腙四氯化碳储存溶液置于500mL容量瓶中,用四氯化碳定容。
双硫腙四氯化碳溶液B(0.03g/L),移取30mL双硫腙四氯化碳储存溶液(0.5g/L),配制方法同双硫腙四氯化碳溶液(0.05g/L)。
洗液;称取5g氯化铵,用少量水溶解,以下同盐酸羟胺溶液进行净化,然后用氨水(1+1)调pH至9.5,加入10mL溶液(100g/),稀释至1000mL。 锌溶液(50μg/mL)。
铅标准储存溶液(100μg/mL):称取0.1000g纯铅置于100mL烧杯中,加入20mL(1+1),加热溶解除尽氮 的氧化物,冷后移入1000mL容量瓶中,用水定容。
铅标准溶液(4μg/mL):移取20.00mL铅标准储存溶液,置于500mL容量瓶中,用水定容。 分析步骤
称取0.5000~1.0000g试样,置于100mL烧杯中,并随同试样作空白试验。加入4mL(1+1),盖上表皿,加热溶解,并排除氮的氧化物,冷后用水洗表皿及杯壁,使体积约为30mL。加入2mL谰溶液(15g/L),滴加氨水至白色沉淀出现再过量4mL。加热煮沸1~2min,取下,趁热用直径9cm中速滤纸过滤,用氨水洗液(1+25)洗涤烧杯3次,洗涤沉淀5~6次。 用3mL热盐酸(1+2)分次溶解沉淀于原烧杯中,用热水洗涤4~5次。
将溶液加热浓缩至1~2mL,取下,用水洗表皿及杯壁,加入2mL盐酸羟胺溶液(100g/L),0.5mL锌溶液,2滴百里酚蓝乙醇溶液(1g/L),滴加氨水(1+1)至溶液呈黄色。再滴加盐酸(21+2)恰变至微红色,加入20mL缓冲溶液。用少量水移入60mL分液漏斗中,稀释至30mL,加入10mL双硫腙四氯化碳溶液A(0.05g/L),振荡1min,静置分层后,弃去有机相,水相再加入5mL双硫腙四氯化碳溶液A(0.05g/L),反复萃取至有机相出现暗红色为止,弃去有机相。
水相中加入2mL柠檬酸铵溶液(250 g/L),2滴百里酚蓝乙醇溶液(1g/L),滴加氨水 (1+1)至溶液恰变蓝色。加入7滴溶液(100 g/L),10.00mL双硫腙四氯化碳溶液B(0.03g/L),振荡1min,静置分层后,放入另一盛有20mL洗液的分液漏斗中,振荡30s, 同上反复洗至有机相呈红色,将分液漏斗颈部用滤纸擦干,并塞一干滤纸卷。
将部分有机相放入1cm吸收皿中,以试样空白为参比,在波长510nm处测量吸光度,从工作曲线上查出相应的铅的质量。
工作曲线的绘制:移取0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00mL铅标准溶液(4 μg/1mL),分别置于一组60mL分液漏斗中,调节体积约为30mL。以下按分析步骤进行,测量吸光度,以铅的质量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制工作曲线。 结果计算
按下式计算铅的含量,以质量分数(WPb /%)表示:
WPb /% m010m6100
式中:m0——从工作曲线查得的铅的质量,μg; m——试料的质量,g。
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11 纯银分析
11.10 火焰原子吸收光谱法测定镁和锌(Determination of Magnesium and Zine by Flame Atomic Absorption Spectrometry)
试样以溶解,银以氯化银沉淀与镁、锌分离。在介质中,使用空气-乙炔火焰,在原子吸收光谱仪波长285.2nm、213.9nm处,分别测量镁、锌的吸光度,求得其含量。
本方法适用于电子器件用纯银钎焊料中0.0006%~0.003%镁、0.0005%~0.0025%锌含量的测定。 仪器与试剂
原子吸收光谱仪:配备空气-乙炔火焰燃烧器及镁、锌空心阴极灯。 (1+1);盐酸(1+7);镧溶液(15g/L)。
镁标准溶液(100µg/mL):称取0.1000g纯镁(质量分数≥99.95%)置于100mL烧杯中,加入10mL(1+1),加热至溶解完全,取下、冷却、移入1000mL容量瓶中,用水定容。
锌标准溶液(100µg/mL):称取0.1000g纯锌(质量分数≥99.95%)置于100mL烧杯中,加入l0mL(1+1),加热至溶解完全,取下,冷却、移入1000mL容量瓶中,用水定容。
镁、锌混合标准溶液,分别移取10.00mL镁标准溶液,20.00mL锌标准溶液,置于200mL容量瓶中,加5mL(1+1),用水定容。此溶液1mL含5µg镁、10µg锌。 分析步骤
称取1.0000g试样,置于200mL烧杯中,盖上表皿,随同试样作空白。加入5mL(1+1),低温加热溶解,取下,冷却,以水洗表皿,调整体积约为40mL,加l0mL盐酸(1+7),盖上表皿,加热使沉淀凝聚,于低温处煮沸至溶液透明,冷却至室温。用水洗涤表皿,捣碎沉淀,以倾泻法用中速定量滤纸过滤,用热水(每100mL含2mL盐酸)洗涤沉淀及滤纸3~4次后,将沉淀移入漏斗中,用热水洗涤烧杯3次,洗涤沉淀4~5次。将滤液加热浓缩至近干,取下冷却。沿烧杯壁滴加2mL(1+1),温热溶解盐类。将溶液移入50mL容量瓶中,用水定容。分取20.00mL试液于50mL容量瓶中,加1mL(1+1),1mL镧溶液,用水定容,用于镁的测量。余液用于锌的测量。 在原子吸收光谱仪上,于波长285.2nm、213.9nm处。在空气-乙炔火焰中,以试样空白调零与标准溶液系列同时分别测量镁、锌的吸光度。从工作曲线上查出相应的镁、锌的质量。
工作曲线的绘制:移取0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL镁、锌混合标准溶液,分别置于一组 100mL容量瓶中,加入4mL(1+1)。用水定容。以试剂空白调零,分别测量镁、锌的吸光度,以镁、锌质量为横坐标、吸光度为纵坐标绘制工作曲线。 结果计算
按下式计算镁(锌)的含量,以质量分数(WMg(Zn) /%)表示:
WMg(Zn) /%CV10mV2V16100
式中:C——分别从镁、锌工作曲线上查得的镁(锌)的质量,μg/mL;
V——被测溶液的体积,mL; V1——试液的总体积,mL; V2——分取部分溶液的体积,mL; m——试料的质量,g。
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11 纯银分析
11.11 火焰原子吸收光谱法测定镉(Determination of Cadmium by Flame Atomic Absorption Spectrometry)
试样以溶解,于稀溶液中,银用叔十二烷基硫醇-苯溶液萃取与镉分离.在介质中,用原子吸收光谱仪于波长228.8nm处,使用空气-乙炔火焰测量镉的吸光度,求得其含量。 本方法适用于电子器件用纯银钎焊料中0.0005%~0.0025%的镉含量的测定。 仪器与试剂
原子吸收光谱仪:配备空气-乙炔火焰燃烧器及镉空心阴极灯。 (1+1);(1+15)。
叔十二烷基硫醇-苯溶液(5+95):量取50mL叔十二烷基硫醇,用苯稀释至1000mL,混匀。 镉标准储存溶液(100µg/mL):称取0.1000g纯镉(质量分数≥99.95%)置于100mL烧杯中,加入10mL(1+1),加热溶解完全,冷却,移入1000mL容量瓶中,用水定容。
镉标准溶液(10µg/mL):移取20.00mL镉标准溶液,置于200mL容量瓶中,加入5mL。(1+1),用水定容。 分析步骤
称取1.000g试样,置于100mL烧杯中,盖上表皿,随同试样作空白。加入5mL(1+1),低温加热溶解并蒸发至近干。用(21+15)移入125mL分液漏斗中,用(1+15)调整体积至50mL。加入50mL叔十二烷基硫醇—苯溶液(5+95),振荡1min。静置分层后,将水相放入原烧杯中。往有机相中加入10mL(1+15),振荡30s,静置分层后,将水相合并于原烧杯中,于低温处加热至近干,冷却,沿杯壁滴加1mL(1+1),微热溶解盐类。将溶液移入50mL容量瓶中,用水定容。
在原子吸收光谱仪上,于波长228.8nm处,在空气-乙炔火焰中,以试样空白调零与标准溶液系列同时测量镉的吸光度,从工作曲线上查出相应的镉的质量。
工作曲线的绘制:移取0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00mL镉标准溶液,分别置于一组50mL 容量瓶中,加入2mL(1+1),以水定容。按分析步骤测量镉的吸光度。以镉的质量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制工作曲线。 结果计算
按下式计算镉的含量,以质量分数(WCd /%)表示:: WCd /%CV10m6100
式中:C ——从工作曲线上查得的镉的质量浓度,μg/mL; V——被测溶液的体积,mL; m——试料的质量,g。
11.12 孔雀绿吸光光度法测定锑(Determination of Antimony by Melachite Green Spectrophtometry)
试样以溶解,在微酸性溶液中,用二氧化锰水合物作载体共沉淀与银分离并富集微量锑。在盐酸介质中,锑(V)的络阴离子与孔雀绿作用,所生成的绿色络合物被苯萃取,借此进行锑的吸光光度法测定。
本方法适用于电子器件用纯银钎焊料中0005%~0.004%锑含量的测定。 试剂
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11 纯银分析
无水硫酸钠。
(1+1):硫酸;硫酸(1+1);盐酸(2+1);过氧化氢。 硫酸(1+5):每100 mL 加入5mL过氧化氢,用时配制。 氨水(1+1);硫酸锰溶液(50g/L);高锰酸钾溶液(30g/L)。
氯化亚锡溶液(100g/L):称取10g氯化亚锡(SnCI2·2H20),加入50mL盐酸(2+1),温热溶解,冷后稀释至 100mL,混匀。
亚钠溶液(100g/L);尿素饱和溶液;苯;孔雀绿溶液(2g/L);
锑标准储存溶液(100µg/mL):称取0.1000g纯锑(质量分数≥99.95%)置于100mL烧杯中,加入20mL硫酸,加热溶解,放冷后加入160mL硫酸(1+1),冷却,移入1000mL容量瓶中,用水定容。
锑标准溶液(4µg/mL):移取20.00mL锑标准储存溶液于500mL容量瓶中,用盐酸(2+1)定容。 分析步骤
称取0.5000~1.0000g试样,置于100mL烧杯中,盖上表皿。随同试样作空白。加4mL(1+1),低温加热溶解,蒸发至小体积,取下,冷却。用水洗表皿及杯壁并调整体积为40mL左右。用氨水(1+1)调节至pH4,加入2mL硫酸锰溶液(50g/L),盖上表皿,加热至沸,小心加入1mL高锰酸钾溶液(30g/L),继续煮沸5min使沉淀凝聚,取下,用水洗表皿。趁热用中速定量滤纸过滤,用热水洗烧杯3次,洗涤沉淀7~9次。 用10mL热硫酸(1+5)将沉淀溶解于原烧杯中,用水洗涤滤纸5~6次。 将滤液加热蒸发至冒尽白烟,取下,冷却,沿杯壁周围加入6.5mL盐酸(2+1),微热使盐类溶解,取下,冷却。
加入0.3mL氯化亚锡溶液(100g/L),摇匀,放置30s。 加入1mL亚钠溶液(100g/L),摇匀,放置4min,加入6.5mL水、1ml。尿素饱和溶液,摇动烧杯使大量气泡散尽(本段每次操作不得超过两个单件试样,以下操作可以连续进行)。
用20mL水分次将溶液移入60mL分液漏斗中,迅速加入20.00mL苯,1mL孔雀绿溶液(0.2g/L),振荡1min,静置分层后,弃去水相。
往有机相中加0.5g无水硫酸钠,摇动片刻。将部分有机相从分液漏斗上口移入1cm吸收皿中,以试样空白作参比,在波长0nm处测量吸光度,从工作曲线上查出相应的锑的质量。
工作曲线的绘制:移取0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00mL锑标准溶液,分别置于一组100mL烧杯中,按次序加入6.5,5.5,4.5,3.5,2.5,1.5mL盐酸(2+1) 加入0.3mL氯化亚锡溶液(100g/L),以下按分析步骤进行,测量吸光度,以锑的质量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制工作曲线。 结果计算
按下式计算锑的含量,以质量分数(WSb /%)表示: WSb /% m010m6100
式中:m0——从工作曲线上查得的锑的质量,μg; m——试料的质量,g。
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11 纯银分析
11.13 邻菲罗啉吸光光度法测定铁(Determination of Iron by 1,10 Phenanthroline Spectrophotometry)
试样以溶解,在氨性溶液中,用氢氧化镧作载体共沉淀分离银并富集微量铁。于pH5~6盐酸介质中,用盐酸羟胺还原铁,铁(Ⅱ)与邻菲罗啉生成红色络合物,借此进行铁的吸光光度法测定。少量干扰元素用EDTA掩蔽。
本方法适用于电子器件用纯银钎焊料中0.001%~0.006%铁含量的测定。 试剂
(1+1);镧溶液(1.5g/L);氨水;盐酸(1+2);EDTA溶液(5g/L);盐酸羟胺溶液(20g/L);乙酸铵溶液(25g/L);氨水(1+1);氨水洗液(1+25);硫脲溶液(10g/L);邻菲罗啉溶液(2.5g/L)。
铁标准储存溶液(100µg/mL):称取0.1000g纯铁(质量分数≥99.95%),置于100mL烧杯中,盖上表皿,加入30mL(1+1),加热溶解,煮沸除尽氮的氧化物,冷后移入1000mL容量瓶中,用水定容。
铁标准溶液(5µg/mL):移取25mL铁标准储存溶液于500mL容量瓶中,加入5mL(1+1),用水定容。 分析步骤
称取0.3000~0.5000g试样,置于100mL烧杯中,随同试样作空白。 加入4mL(1+1),盖上表皿,加热溶解,排除氮的氧化物,冷却,用水洗表皿及杯壁,使体积约为25mL。加入2mL镧溶液(1.5g/L),滴加氨水至白色沉淀出现再过量3ml。 加热煮沸1~2min,取下,趁热用直径9cm中速滤纸过滤,用氨水洗液(1+25)洗涤烧杯3次,洗沉淀5~6次。用热盐酸(1+2)将沉淀溶解于原烧杯中,用热水洗涤4~5次。将滤液加热浓缩至约为1mL,取下,用水洗表皿及杯壁。加入2mLEDTA(50g/L),2mL盐酸羟胺溶液(200g/L),2mL乙酸铵溶液(250g/L)。用氨水(1+1)调节pH为5~6,加热煮沸,取下,趁热加入1m L硫脲溶液(100g/L),4mL邻菲罗啉溶液(2.5g/L),放置10min。
将溶液移入25mL容量瓶中,用水定容。将部分溶液移入3cm吸收皿中,以试样空白为参比,在波长510nm处测量吸光度,从工作曲线上查出相应的铁的质量。
工作曲线的绘制:移取0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00mL铁标准溶液,分别置于一组25mL容量瓶中,加入2mLEDTA(50g/L),以下按分析步骤进行,测量吸光度,以铁的质量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制工作曲线。 结果计算
按下式计算铁含量,以质量分数(WFe /%)表示: WFe /% m010m6100
式中:m0——从工作曲线上查得的铁的质量,μg; m——试料的质量,g。
11.14 马钱子碱-碘化钾吸光光度法测定铋(Determination of Bismuth by Brucine- Iodide Spectrophotometry)
试样以溶解,在氨性溶液中,用氢氧化铁作载体同铋共沉淀与银分离。在2N硫酸介质中,铋(Ⅲ)与碘化钾及马钱子碱形成三元络合物,被三氯甲烷萃取呈黄色.借此进行铋的吸光光度法测
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11 纯银分析
定。锑(Ⅲ)于扰测定,加氟化钠消除干扰;铜(Ⅱ)、铁(Ⅲ)影响测定,加硫脲掩蔽。
本方法适用于电子器件用纯银针焊料中0.0005%~0.003%铋含量的测定。 试剂
三氯甲烷;(1+1);铁溶液(10g/L);氨水;硫酸(1+3);氨水洗液(1+25)。 氟化钠溶液(40g/L):用沸水配制;硫脲溶液(50g/L);碘化钾溶液(100g/L)。
马钱子碱溶液(10g/L):称25g柠檬酸于200mL烧杯中加水至100mL溶解后,加1g马钱子碱。 铋标准储存溶液(100µg/mL):称取0.1000g纯铋(质量分数≥99.95%),置于200mL烧杯中,加5mL(1+1),加热溶解,冷却,加80mL硫酸(1+3),移入1000mL容量瓶中,用水定容。
铋标准溶液(5µg/mL):移取25.00mL铋标准储存溶液于500mL容量瓶中,加40mL硫酸(1+3),用水定容。 分析步骤
称取0.8000~1.0000g试样,置于100mL烧杯中,盖上表皿。随同试样作空白。加5mL(1+1),加热溶解,并排除氮的氧化物,冷后用水洗表皿及杯壁,使体积约为35mL。加2mL铁溶液(10g/L),滴加氨水至沉淀出现再过量3mL。加热煮沸1~2min,取下,趁热用直径9厘米中速滤纸过滤,用氨水洗液(1+25)洗涤烧杯3次,洗沉淀5~6次。用10mL热硫酸(1+3)分次溶解沉淀于60mL分液漏斗中,用热水洗涤4~5次,使体积在25mL左右。冷后摇匀,加7mL氟化钠溶液(40 g/L),5mL硫尿溶液(50 g/L),4mL碘化钾溶液(100 g/L),4mL马钱子碱溶液(10 g/L),每加一种试剂摇匀。加入10mL三氯甲烷,振荡1min,静置分层后,将分液漏斗颈部用滤纸擦干并塞一干滤纸卷。
将部分有机相放入2cm吸收皿中,以试样空白为参比,在波长460nm处测量吸光度,从工作曲线上查出相应的铋质量。
工作曲线的绘制:移取0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00mL铋标准溶液,分别置于一组60mL分液漏斗中。加10mL硫酸(1+3),加水至25mL,以下按分析步骤进行,测量吸光度,以铋的质量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制工作曲线。 结果计算
按下式计算铋的含量,以质量分数(WBi /%)表示: WBi /% m010m6100
式中:m0——从工作曲线上查得的铋的质量,μg;
m——试料的质量,g。
11.15 磷钼蓝吸光光度法测定磷(Determination of Phosphorus by ArsenicmolybdenumBlue Spectrophotometry)
试样以溶解,在1mol/L介质中,磷(V)与钼酸铵生成磷钼杂多酸,用三氯甲烷-正丁醇混合溶剂萃取,以氯化亚锡还原生成蓝色,借此进行磷的吸光光度法测定。
本方法适用于电子器件用纯银及银铜钎焊料中0.0005%~0.003%磷含量的测定。 试剂
正丁醇;三氯甲烷;硫酸;盐酸;(1+1);(1十19);硫酸(1+71);过氧化氢。 钼酸铵溶液(50g/L);高锰酸钾溶液(10g/L)。
氯化亚锡盐酸溶液,称取1 g氯化亚锡加入100mL盐酸溶解。
15
11 纯银分析
磷萃取液:3份三氯甲烷与1份正丁醇混合。
硫酸洗液:于840mL水中加入70mL硫酸和60mL正丁醇,摇匀。
还原溶液:移取10mL氯化亚锡盐酸溶液和12mL正丁醇,用硫酸(1+71)稀释至200mL,摇匀。
磷标准储存溶液(100µg/mL):称取0.4394g磷酸二氢钾(KH2P04,基准试剂)置于1000mL容量瓶中,用水溶解后定容。
磷标准溶液(5µg/mL):移取25.00mL磷标准储存溶液于500mL容量瓶中,用(1+19)定容。 分析步骤
称取0.8000~1.0000g试样置于100mL烧杯中,盖上表皿,随同试样作空白。 加入10mL(1+1),加热溶解并排除氮的氧化物,用少量水洗表皿及杯壁,加1mL高锰酸钾溶液(10g/L),煮沸后滴加过氧化氢(3%)至高锰酸钾颜色褪去,低温蒸发至近干、取下。用25mL(1+19)洗入60mL分液漏斗中,加入2mL钼酸铵溶液(50g/L),2mL正丁醇,振荡30s,静置10min,加入10mL磷萃取液振荡2min,分层后,有机相放入另一分液漏斗中,再加10mL磷萃取液重复萃取一次。合并两次有机相。加入15mL硫酸洗液于有机相中,振荡30s,有机相放入另一分液漏斗中,加入10mL还原溶液,振荡30s,分层后,有机相放入25mL容量瓶中,用磷萃取液定容。
将部分溶液移入1cm吸收皿中,以试样空白为参比,在波长690nm处,测量吸光度,从工作曲线上查出相应的磷的质量。
工作曲线的绘制:移取0.00、1,00、2.00、3.00、4.00、5.00mL磷标准溶液,分别置于—组60mL的分液漏斗中,加入2mL钼酸铵溶液(50g/L),以下按分析步骤进行,测量吸光度,以磷的质量为横坐标,吸光度为纵坐标绘制工作曲线。 结果计算
按下式计算磷的含量,以质量分数(WP /%)表示: WP /% m010m6100
式中:m0 ——从工作曲线上查得的磷的质量,μg; m——试料的质量,g。
11.16 化学光谱测定铅、铋、锌等15种杂质元素(Determination of Impurity Elements by Chemical Spectrographic Method )
将试样制成银粉末装入杯形石墨电极,在中型摄谱仪上使用直流电弧阳极激发技术摄谱,用通常的方式进行暗室处理和测光,并制作工作曲线,确定杂质元素含量。
本方法适用于纯银和纯银钎焊料中0.0005%~0.01%铅、铋、锌、镉、铁、镁、铜、铝、硅、锑、锰、镍、钙、锡、碲等15种杂质元素含量的测定。 试剂
基体银(质量分数99.999%); 纯铅、铋、锌、镉、铁、镁、铜、铝、锡、锑、锰、镍以及二氧化硅、二氧化钙、碲酸钾。
稀王水(+盐酸+水=1+3+3);;(1+1);盐酸;盐酸(1+1)。
显影液A:2g米吐尔,52g无水亚硫酸钠,10g对苯二酚,依次溶于700mL水(35~45℃)中,冷却后稀释至1000mL。
显影液B:40g无水碳酸钠,2g溴化钾,依次溶于700mL(35~45℃)中,冷却后稀释至止。
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11 纯银分析
定影液:240g硫代硫酸钠,15g无水亚硫酸钠,15mL冰醋酸(98g/L),7.5g硼酸,15g明矾,依次溶于700mL水(35~45℃)中,冷却后稀释至1000mL。 仪器和测定条件
中型石英或光栅摄谱仪(中间遮光板5mm,狭缝10µm)。直流阳极激发(电压240V,电流10A,无预燃,曝光30s)。光谱纯石墨电极(下电极为¢3.5mm×4.5mm的杯形石墨电极,上电极为¢3.5mm的石墨电极,极间距3nm)。紫外Ⅰ型感光板。
测微光度计:要求当透射率在5%~95%之间有±1.0%的精密度。8W光谱投影仪。 标准样品的制备
①铅、铋、锌、镉、铁、镁、铜、锰、镍标准溶液(均为100µg/mL):分别称取20mg纯铅,铋、锌、镉、铁、镁、铜、锰、镍于同一100mL烧杯中,加l0mL(1+1)加热溶解,排除二氧化氮后转移至200mL容量瓶中,用水定容。
②铝、锡、锑标准溶液(均为100µg/mL):分别称取20mg纯铝、锡、锑于同一100mL烧杯中,加l0mL王水,加热溶解,冷却后转移至200mL容量瓶中,用盐酸(1+1)定容。
③ 钙、碲标准溶液(均为100µg/mL):分别称取20mg钙、碲 的二氧化硅、碲酸钾于同一100mL烧杯中,加l0mL王水,加热溶解,冷却后转移至200mL容量瓶中, 加入并用盐酸(1+1)定容。
④硅标准:二氧化硅固体粉末与银粉末直接稀释配制。 ⑤标准样品的合成:
银基体的配制:分别称取5.000g基体银于6个100mL烧杯中,加入25mL(1+1),加热溶解并排除二氧化氮。
分别吸取0.00、0.25、0.50、1.00、2.00、4.00mL铅、铋、锌、镉、铁、镁、铜、锰、镍标准溶液,直接加入相应的银基体中去。
分别吸取0,0.25,0.50,1.00,2.00,4.00mL铝、锡、锑标准溶液于6个100mL烧杯中,加热排除大部分酸后,在水浴上蒸干,然后分别移入相应的银基体中去。
分别吸取0,0.25,0.50,1.00,2.00,4.00mL钙、碲标准溶液于6个100mL烧杯中,加热排除大部分酸后,在水浴上蒸干,然后分别移入相应的银基体中去。
在上述相应的银基体中直接加入对应量的二氧化硅固体粉末。 以下下操作同试样。 试样制备
称取经清洁处理后的样品1.000g于100mL烧杯中,加5mL(1+1),低温加热溶解并排除二氧化氮。用少量水冲洗表皿和杯壁,在电热板上低温将溶液蒸干,然后置于恒温电热干燥箱内于1l0℃烘烤2h,取出冷却后在玛瑙研钵内研磨至细粉状。将粉末装入φ3.5mm×4.5mm杯形石墨电极并压紧,上电极用φ3.5mm的石墨电极 。摄谱前将装有粉末的杯形电极置于红外灯下烘烤,以防吸水。
激发和曝光:每个试样号摄谱4次,每个标准样品号摄谱3次。 工作曲线的制备和结果计算
按表11-2给出的分析线对进行测光,对于铅、铋、铁、镁、铝、锡使用户标尺?测光,△P-logC制作工作曲线,对锌、镉、锑使用S标尺测光,以背景为内标扣除背景,logR-logC制作工作曲线。根据试样的测光数据从工作曲线上求出杂质含量。
表11- 2分析线对和测定范围
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11 纯银分析
元素 铅 分析线,nm Pb283.306 Pb283.306 Bi306.721 阶梯减光器透过率(%) 100 4.5 100 4.5 4.5 100 100 4.5 4.5 4.5 100 100 4.5 4.5 100 4.5 4.5 100 4.5 100 4.5 100 100 内标线,nm Ag 309.912 Ag 309.912 Ag 309.912 Ag 309.912 短波背景 长波背景 Ag 309.912 Ag 309.912 Ag 309.912 Ag 309.912 短波背景 Ag 309.912 Ag 309.912 Ag 309.912 短波背景 Ag 309.912 Ag 309.912 Ag 309.912 Ag 309.912 长波背景 Ag 309.912 Ag 309.912 短波背景 阶梯减光器透过率(%) 100 4.5 100 4.5 4.5 100 100 4.5 100 4.5 100 100 4.5 100 100 100 4.5 100 4.5 100 100 100 100 测定范围 ×10% 0.5~50 20~500 0.4~50 20~50 10~100 0.4~100 0.5~20 5~100 4~100 0.5~50 50~500 0.4~10 5~100 2~100 3~100 0.3~10 3~50 0.4~10 10~100 3~100 20~200 5~50 10~100 -4铋 Bi306.771 锌 镉 Zn334.502 Cd228.801 Fe302.0 Fe302.0 镁 Mg277.983 Cu324.750 Cu296.117 Al308.2155 铝 Al308.2155 硅 锑 Si288.158 Sb259.8062 Mn279.4819 Mn279.4819 Ni305.0819 镍 Ni305.0819 钙 Ca315.8869 Sn283.99 锡 Sn283.99 碲
Te238.576 铁 铜 锰 18
11 纯银分析
11.17 直读光谱法测定金、铜、铁等11种杂质元素(Determination of Impurity Elements by Direct-reading Spectrometry Method)
将样品加工压制成片状,用直读光谱仪直接测定银中杂质元素的强度比,根据绘制的标准工作曲线计算出杂质元素的含量。
本适用于纯银(质量分数99.95%~99.99%)中金、铜、铁、铅、铋、锑、 锡、钯、锌、镉和碲的同时测定。测定范围见下表11-3。
表11-3 分析元素和测定范围
元素 Au Cu Fe Pb Bi Sb
仪器与试剂
光电直读光谱仪。 压样机
高纯氩气(质量分数≥99.999%) 纯银光谱标样 分析线对见表11-4
表11-4 分析线对
检测元素 Au Cu Fe Pb Bi Sb Sn Pd Zn Cd Te
分析步骤
将银样品用压样机压制成片状,光滑面直径应大于20mm,用乙醇或稀酸清洗表面,光滑面为上电极,下电极为钨电极,使用直读光谱仪进行测定;每个样品应变换不同位置进行多点激发,分析结果以平均值报出。
标准工作曲线的绘制:在仪器状态和激发气氛稳定时使用片状纯银光谱标样连续激发,按软件程序测定标样中杂质元素的强度比,以元素含量为横坐标,强度比为纵坐标绘制杂质元素标准工作
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测定范围,% 0.0002~0.03 0.0002~0.06 0.0002~0.014 0.0002~0.06 0.0002~0.03 0.0002~0.016 元素 Sn Pd Zn Cd Te 测定范围,% 0.0002~0.017 0.0002~0.03 0.0002~0.03 0.0002~0.03 0.0002~0.016 分析线/nm Au3267.60 Cu327.40 Fe371.99 Pb283.31 Bi306.77 Sb206.83 Sn283.99 Pd340.46 Zn334.50 Cd228.80 Te214.28 内标线/nm Ag310.50 Ag310.50 Ag310.50 Ag310.50 Ag310.50 Ag200.83 Ag310.50 Ag310.50 Ag310.50 Ag200.83 Ag200.83 11 纯银分析
曲线。由于受外界环境条件等因素的影响,仪器在使用中会产生不同程度的漂移,在每次测定样品前应用标准化样品进行标准工作曲线校正,如出现异常,则需要重新进行标准化工作。
11.18 电感耦合等离子质谱法测定铜、锌、硒等9种杂质元素(Determination of Impurity Elements by Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry Method )
根据ICP-MS高灵敏度、低检出限的特点,称取少量试样用溶解,稀释到一定体积,采用内标法,用ICP-MS直接测定纯银中Cu、Zn、Se、Sb、Pd、Te、Au、Pb、Bi等杂质元素。 仪器与试剂
ICP-MS光谱仪,以VG PQ EXCELL 等离子体质谱仪为例,给出仪器的 工作参数见表11-5。
表11-5 ICP-MS的工作参数
项目 工作参数 RF功率(W) 1350 冷却气(L/min) 13.00 辅助气(L/min) 0.68 雾化气(L/min) 0.99
高纯氩气(质量分数≥99.999%)。 纯银标样(质量分数≥99.999%)。 (优级纯);盐酸(优级纯)。 二次去离子水。 样品溶液的制备
①Fe、Cu、Zn、Se、Sb、Te、Pd、Au的测定:称取适量样品于100mL烧杯,加入6~10mL(1+1)微热溶解后,加入2mL盐酸(1+1),搅匀加热至微沸,冷却后,将溶液和沉淀一并转移至100mL容量瓶中,以水定容,制备成待测液(1)。
② Fe、Cu、Zn、Se、Te、Pd、Pb、Bi的测定:称取适量样品于100mL烧杯,加入6~10mL (1+1)微热溶解,冷却后,将溶液转移至100mL容量瓶中,以水定容,制备成待测液(2)。 标准溶液的配制
用光谱纯试剂配置各待测杂质的单元素标准贮备液(1mg/mL),然后配制成与待测液(1)相同的酸度体系的Fe、Cu、2n、Se、Sb、Te、Pd、Au的混合标准工作液。浓度为5~200ng/mL。
用光谱纯试剂配置各待测杂质的单元素标准贮备液(1mg/mL),然后配制成与待测液(2)相同的酸度体系的Fe、Cu、Zn、Se、Te、Pd、Pb、Bi的混合标准工作液。浓度为5~200ng/mL。
各元素测定的最佳同位素质量数见表11-6。
表11-6 元素测定质量数
Fe Cu Zn 66 Se 82 Sb 121 Pd 105 Te 128 Au 187 Pb 208 Bi 209 项目 工作参数 扫描方式 跳峰 测量点 3 测量方式 脉冲 脉冲电压(V) 2500 57(56c00l?) 65 内标元素的选择
为消除银基体的干扰和仪器的漂移,选择3元素混合内标法。内标元素分别是Sc、In、T1,浓度为10ppb。
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11 纯银分析
测定
将样品制备液移入10mL比色管中,按需要量加入0.5 mL内标溶液后用水稀释至刻度,用ICP-MS与标准工作溶液同时测定。
参考文献
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[8]SJ/T 11019-96 电子器件用纯银钎焊料分析方法 铅、铋、锌、镉、铁、镁、铝、锡、及锑量的化学光谱测定
[9]王自森,纯银中杂质元素的光谱分析,光谱实验室,1984(1),43-46,17
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