火焰原子吸收光谱法测定铜箔电解液中的钙

刘海丹，刘圣林

(江西铜业加工事业部，江西 南昌 330096)

1 引言

在铜箔生产过程中，生箔电解溶液中各种杂质金属离子的含量控制对于生产出优质的铜箔至关重要，钙离子的检测是必不可少的。当生箔电解液中钙的含量超过一定极限后就会从溶液中析出，从而影响正常生产。关于火焰原子吸收光谱法测定钙的研究是比较多的[1－3]，但对于铜箔的生箔电解液中钙的检测未见报道。本实验试图从消除测定过程中的主要干扰入手，探求准确测定钙的方法。

2 实验方法

2.1 主要仪器

AA240原子吸收分光光度计(美国瓦里安公司)。

2.2 主要试剂

(1)钙标准溶液(1g/L)

(2)氧化镧溶液(25g/L)

(3)盐酸(AR)

(4)硫酸(AR)

(5)氯化铜基体溶液(Cu浓度100 g/L)

(6)硫酸基体溶液(H2SO4浓度130 g/L)

(7)铜和硫酸混合基体溶液(Cu浓度50 g/L、H2SO4浓度65g/L)

(8)EDTA 溶液:0.1mol/L

(9)钙标准溶液(1):分别移取100mg/L钙中间标准溶液 0、0.5、1、2ml入 100ml容量瓶中，再分别加入氧化镧溶液5ml、盐酸2ml，加入去离子水定容。此标准钙浓度分别为 0、0.5、1、2mg/L。

(10)钙标准溶液(2):在钙标准溶液(1)定容前再加入2ml铜和硫酸混合基体溶液然后定容。此标准钙浓度分别为 0、0.5、1、2mg/L。

2.3 仪器工作参数

表1 仪器工作参数

2.4 试验方法

取1ml生箔电解液样品(Cu浓度约100 g/L、H2SO4浓度约130g/L)于100ml容量瓶中，再分别加入氧化镧溶液5ml、盐酸2ml，加入去离子水定容。将试样放入原子吸收仪上，用2.2(10)的钙标准溶液，按2.3工作条件测定。

3 结果与讨论

3.1 基体干扰试验

按2.4试验方法，分别在1mg/L钙标准溶液加入铜、硫酸以及铜和硫酸的混合基体，用2.2(9)的钙标准溶液，按2.3工作条件测定。结果见表2基体干扰试验结果:

表2 基体干扰试验结果

从结果可以看出，Cu2+对钙的测定的影响可以忽略，但H2SO4的影响就非常大，CuSO4和H2SO4混合基体与H2SO4相差不大。SO42－的干扰主要是原子化的过程中生成了难解离的CaSO4，从而抑制了吸收信号[4－6]。针对大量 SO42－的干扰，主要试验了以下三种消除干扰的方法:

3.2 干扰消除方法试验一:加入保护剂

加入一定量的EDTA作为保护剂，用钙标准溶液(1)做标准曲线，测定其结果如表3。

表3 加入保护剂试验结果

从表3可知，加入保护剂EDTA溶液，对于消除SO42－的干扰几乎没有作用，可见保护剂的作用还是有限的[4]。

3.3 干扰消除方法试验二:标准加入法

取同一生箔电解液样品3份，然后分别加入0、0.5、1mg钙标准溶液，用钙标准溶液(1)做标准曲线，测定其吸光度结果如表4。利用表4数据可得拟合方程式:加标量=33.44×吸收值－1.241，可得生箔电解液样品结果为1.241 mg/L，但根据同一样品使用等离子体发射光谱法检测的结果为0.95 mg/L，此结果准确性差。标准加入法只能消除与浓度无关的基体干扰，但不能扣除背景干扰及与浓度有关的基体干扰[5]。

表4 标准加入法试验结果

3.4 干扰消除方法试验三:基体匹配法

在钙标准溶液(1)定容前再加入铜和硫酸混合基体溶液配成钙标准溶液(2)，用其做工作曲线，测定3.3中的样品，结果见表5。从表中可以看出，由于标液中加入了与样品溶液尽可能一致的铜和硫酸混合基体溶液，从而得到可靠的结果:0.925mg/L。这点可通过表5中的加标回收率得到验证。

表5 基体匹配法试验结果

4 结论

用火焰原子吸收光谱法测定铜箔电解液中的钙离子含量时，释放剂和保护剂的效果是有限的。如果存在大量影响待测元素的离子浓度测定的化学干扰基体时，使用标准加入法也无法得到准确的结果。通过配制与样品溶液尽可能一致的标准溶液，匹配好基体，同样可以得到可靠的分析结果[6]。

[1]姜典镇.火焰原子吸收法测定元素钙的影响因素及其校正[J].微量元素与健康研究，2005(04):43－44.

[2]黄雪霖梁春穗.火焰原子吸收法测定保健食品中钙的干扰及其校正[J].中国卫生检验杂志，2001，11(1):99－100.

[3]靖振梅.火焰原子吸收光谱法测定高硅合金中常量钙[J].冶金分析，2002，22(3):57.

[4]刘达炯.空气－乙炔火焰原子吸收法测定钙的化学干扰机理及其消除[J].江西有色金属，1999，13(4):40.

[5]周永晓等.火焰原子吸收光谱分析中的干扰因素及排除方法[J].光谱仪器与分析:2006(Z1):152.

[6]寿曼立 姜桂兰.原子光谱分析[M].第二版.北京:地质出版社，1993:304－305，316－317.