沉淀分离后电感耦合等离子体发射光谱法分析99.99%银中的杂质元素

张帆，王浩杰，蔡薇，王鑫磊，黄成，王亮

（南京市产品质量监督检验院，国家金银制品质量监督检验中心（南京），江苏南京 210028)

银可以用于制造饰品和生活用品，在电子、通信、航空等行业也有广泛的应用。随着科技的发展，对银纯度的要求也越来越高，比如银靶材要求银纯度至少为99.99%。目前检验银含量为99.9%的方法较多，但检验银含量为99.99%的标准方法很少。现有的应用火花直读光谱测定银中杂质元素的方法[1]中只规定了8种元素，满足不了各行各业的需求。近年来有些专家学者研究用电感耦合等离子体发射光谱分析银中杂质元素[2-4]，取得了一定的成果。本文在硝酸溶解银样品后沉淀分离银基体的待测液制备方法[5]上进行了改进，采用电感耦合等离子体发射光谱检测纯银中的20种杂质元素含量。

1 材料与方法

1.1 实验材料及设备

银：含量99.99%纯银样品，铂：含量为99.99%铂粉，金：含量为99.999%金粉，盐酸：GR，硝酸：GR，无水乙醇：AR，杂质元素的标准物质采用其标准溶液，去离子水、氩气（纯度99.999%）。

电子天平，梅特勒-托利多，型号：XP56，精度：0.000 000 1 g。电感耦合等离子体发射光谱，型号：iCAP7000，生产厂家：赛默飞世尔科技。

1.2 实验方法

纯银样品采用无水乙醇清洗后，称取0.5 g样品置于100 mL烧杯中，准确称量至0.000 1 g，向烧杯中加入8 mL硝酸、4 mL水后，加热使样品溶解，然后加入王水12 mL，继续加热，取下静置后过滤，定容至50 mL容量瓶中，上机测试，随同做空白试验。

2 结果与分析

2.1 工作曲线的绘制

配制20种杂质元素的混合标液，浓度分别为0、0.2、0.5、1.0、2.0 μg/mL和5.0 μg/mL的系列校正溶液，在仪器状态稳定时，采用以上校正溶液建立工作曲线，测定校正溶液中各杂质元素的谱线强度，以谱线强度为纵坐标，杂质元素的浓度为横坐标绘制杂质元素的分析测试曲线。

2.2 分析波长选择

由于采用沉淀分离银基体的方法基本消除了银基体的干扰，在选择各元素的分析波长时，根据其他杂质元素间干扰情况选出干扰最小的3条左右分析波长建立工作曲线，再根据曲线的线性相关度和浓度灵敏度来选择分析波长，选择线性相关度高，即相关系数大于0.999的波长，最终优选出各元素分析波长见表1。

表1 选择的分析波长

2.3 检出限及曲线的相关系数

将空白溶液在建立的分析曲线上连续测定10次，计算标准偏差，以3倍的标准偏差作为检出限，20种杂质元素的检出限及曲线相关系数见表2。

表2 检出限及曲线相关系数

由表2结果可知，20种杂质元素所建立的曲线线性相关度很高，均大于0.999，20种杂质元素的检出限很低，大部分检出限在0.000 6～0.02 μg/mL。

2.4 加标回收率试验

2.4.1 二十种元素加标回收率试验

在相同的测试条件下，样品溶解后向样品中加入20种杂质元素标准溶液，加标浓度为0.2 μg/mL，按本文方法加王水加热沉淀后过滤定容，采用以上建立好的工作曲线对加标后样品进行测试，20种杂质元素的加标回收率结果见表3。由试验结果可知，加标量为0.2 μg/mL时，20种元素的加标回收率在90%～110%。

2.4.2 难溶金属金、铂的加标回收率试验

实验中发现，有些银样品在用硝酸溶解后，烧杯底部存在不溶于硝酸的物质，导致无法准确测定杂质元素含量。由于杂质元素中的金、铂等贵金属元素不溶于单一硝酸，为验证本方法对难溶金属元素检测的准确性，采用在银样品中分别加入0.2 mg左右的高纯金粉、铂粉的方式（精确至0.001 mg），再按照本文的方法制备待测溶液，考察金、铂在此方法下的回收率，结果见表4中的方法1。表4中方法2为银样品中加入同样量的高纯金粉和铂粉，用硝酸加热溶解，冷却后加入2 mL盐酸沉淀分离银基体，静置2 h后过滤定容并上机测试。由实验结果可知，采用本文方法制备待测溶液时，加入的金粉、铂粉均能完全溶解，且回收率很高，表明该方法可以用于准确分析银样品中不溶于硝酸的杂质元素金和铂。

表3 二十种元素的回收率试验结果

3 结论

本文对氯化银沉淀分离银基体的方法进行了改进，采用硝酸溶解后再加入王水继续加热的方式制备待测溶液，解决了单一硝酸溶解会使纯银中不溶于硝酸的杂质元素金和铂难以被准确测定的问题。采用此种方法测定纯银中20种杂质元素，当加标量为0.2 μg/mL时，回收率在90%～110%。本文方法消除了银基体的干扰，具有较高的准确度，检出限低，能分析纯银中的微量杂质元素，并且检测速度快。该方法可用于检测银含量为99.99%的纯银产品中的杂质元素。

表4 金、铂的回收率