原子吸收分光光度法测定冰铜中的铋

邹智

(湖南有色金属研究院，湖南长沙 410100)

冰铜，也叫铜锍，主要由硫化亚铜和硫化亚铁互相溶解而成，它的含铜率在20%～70%之间，含硫率在15%～25%之间。冰铜主要作为吹炼炉生产粗铜的原料使用。对于冰铜中铋的分析，一般采用ICP等离子火焰光度法和火焰原子吸收分光光度法。本文主要研究了利用火焰原子吸收分光光度法测定铋时，溶剂选择，酸度，铜基体、杂质等对铋测定的影响。方法重复性好，精密度和准确度高，是一种快捷简便的分析方法。

1 试验部分

1.1 仪 器

PE AA800型火焰原子吸收光谱仪，附铋空心阴极灯。

1.2 试剂

制备溶液和分析用水均为超纯水。

1.盐酸(ρ=1.19 g/mL)，优级纯。

2.硝酸(ρ=1.40 g/mL)，优级纯。

3.溴素，分析纯。

4.氟化铵，分析纯。

5.硝酸(1+1)。

1.3 标准溶液

1.铋标准贮存溶液:称取1.000 0 g金属铋(﹥ 99.99%)，置于200 mL烧杯中，加入50 mL硝酸(1 +1)，低温加热至完全溶解，微沸除去氮氧化物，冷却，补加50 mL硝酸(1+1)，移入1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1 mL含1 mg铋。

2.铋标准溶液:移取上述50.00 mL铋标准贮存溶液于100 mL容量瓶中，加入9 mL硝酸(1+1)，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1 mL含500 μg铋。

1.4 仪器工作参数

仪器工作参数见表1。

表1 仪器工作参数

2 试验过程

2.1 酸度的选择

取铋标准溶液2.00 mL于一系列100 mL容量瓶中，分别加入硝酸(1+1)/mL:4.00、8.00、12.00、16.00、20.00，按照实验方法分别测定不同浓度的硝酸介质中Bi的吸光度，测定数据见表2。

表2 铋在不同酸度介质中的吸光度

结果表明:酸度在10%以内Bi的吸光度变化不大，选择5%硝酸介质作为测定酸度。

2.2 加氟化铵的影响

取铋标准溶液4.00 mL于一系列200 mL烧杯中，分别加入氟化铵固体/g:0.20、0.50、1.0，按照实验方法分别测定加入不同量氟化铵Bi的吸光度，测定数据见表3。

表3 不同量的NH4F对铋测定的影响

结果表明:加入氟化铵的量在1.0 g以内对Bi的吸光度无影响，加入0.20 g氟化铵不能将含硅高的试样中的硅完全去除，所以选择加入0.50 g氟化铵。

2.3 加入溴素的影响

取铋标准溶液4.00 mL于一系列200 mL烧杯中，分别加入溴素/mL:1.00、2.00、3.00、4.00，按照实验方法分别测定加入不同量溴素下Bi的吸光度，测定数据见表4。

表4 不同量的Br2对铋测定的影响

结果表明:加入溴素的量在4.00 mL以内对Bi的吸光度无影响，加入1.00 mL溴素不能将含硫高的试样中的硫完全去除，所以选择加入2.00 mL溴素。

2.4 基体干扰试验

取铋标准溶液2.00 mL于一系列100 mL容量瓶中，分别加入铜的溶液/g:0.00、0.10、0.20、0.30、0.40，再加入5.00 mL硝酸(1+1)，用水稀释至刻度，混匀，测定结果见表5。

表5 不同量的铜基体对铋测定的影响

结果表明:当铜量0.10～0.40 g(以称样量0.50 g，铜含量20%～70%计算)时，冰铜中主体铜对铋的干扰可以忽略。因此不必分离铜，可以直接用原子吸收测定铋含量。

2.5 杂质元素的干扰试验

依据冰铜中化学成分对杂质元素的含量的要求，移取铋标准溶液2.00 mL于200 mL容量瓶中，分别加入表6中杂质元素(以称样量0.50 g，各杂质最高允许含量为加入量)，10.00 mL硝酸(1+1)，用水稀释至刻度，混匀，待测。测定结果见表6。

表6 杂质元素干扰试验

结果表明:以上含量范围内杂质不影响铋的测定。

3 试样分析

3.1 分析步骤

1.称取试样0.500 0 g，精确到0.000 1 g。

2.空白试验。随同试料做空白试验。

3.2 测 定

1.将试样置于200 mL烧杯中，加入盐酸10.00 mL(ρ=1.19 g/mL)(含硅高的试样加氟化铵0.5 g)，置于电热板上，低温加热溶解试料，待试样体积减少至5.00 mL时取下稍冷，加2.00 mL溴素(分析纯)，放置1～2 min，加硝酸5.00 mL(ρ=1.40 g/mL)，再置于电热板上，溶解完全并蒸发至近干，补加硝酸5.00 mL(1+1)，吹水至20 mL，置于电热板上加热使盐类溶解，冷却移入100 mL容量瓶，稀释至刻度，混合均匀，在仪器工作参数条件下测定吸光度。

2.在火焰原子吸收光谱仪的工作条件下，与系列标准溶液同时，以水调零测量试液吸光度，从工作曲线上查出试样中相应的铋浓度。

3.3 工作曲线的绘制

移取铋标准溶液/mL:0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00、6.00、8.00分别置于一组100 mL容量瓶中，加入5 mL硝酸(1+1)，用水稀释至刻度，混匀。

与试料测定相同条件下，测量标准溶液吸光度，减去标准系列“零”浓度溶液吸光度，以铋的质量浓度为横坐标，吸光度为纵座标，绘制工作曲线。

4 精密度试验

按分析步骤，对5个批号冰铜样品进行精密度试验，结果见表7。

表7 精密度试验数据 %

5 加标回收率测定

称取0#样品(Bi﹤0.000 1%)，按照实验方法进行操作，并分别加入铋标准溶液，回收结果见表8。

结果表明，加标回收率在99.30%～100.40%之间，满足冰铜中0.10%～0.50%铋量的测定。

6 结论

实验结果表明，用火焰原子吸收分光光度法测定冰铜中的铋简便、快速，冰铜中常见的共有元素，几乎没有干扰，准确度与精密度也能够达到分析的要求。该方法适用于冰铜中铋的测定。

表8 回收试验结果

［1］ 《有色金属工业分析丛书》编辑委员会.现代分析化学基础［M］.北京:冶金工业出版社，1993.

［2］ 李述信.原子吸收光谱分析中的干扰及消除方法［M］.北京:北京大学出版社，1986.

［3］ 周方钦，龙斯华，辛仁轩，等.火焰原子吸收光谱法测定锰电解液中铜、锌、镉、铝［J］.理化检验(化学分册)，2000，36(11): 512－513.