傅 立
(广西冶金产品质量检验站, 广西 南宁 530023)
银属于贵重金属的一种。银合金在工业生产和生活中都有大量的应用。国内目前对银合金中银量的测定主要是国标的电位滴定法[1]、EDTA滴定法和火试金重量法,电位滴定法对实验环境及人员设备要求较高[2],火试金质量法对高含量的银测定比较困难。比较适合测定银含量为1%以下的合金,EDTA滴定法测定范围为0.5%~40%。本方法侧重测量40%以上的银量,用稀硝酸分解试样,沉淀分离绝大部分杂质,以氨水反溶氯化银沉淀,以水合肼为还原剂,控制还原条件,选择性还原合质银中的银元素,再以质量法测定银含量,经回收率试验结果证明:该方法测定结果的重现性好,测定值与认定值相符。而且对样品中的银实现提纯回收利用,更适合工厂生产的实际需要。
sartorius ME5型微量电子天平(德国赛多利斯),精确至0.001 mg;WYX-402C火焰原子吸收分光光度仪(沈阳分析仪器厂)。工作条件:测定波长328.1 nm,灯电流6 mA,光谱带宽为0.2 mm,燃烧头高度为28 mm,空气流量为6.0 L/min,乙炔流量为0.9 L/min。
盐酸(AR),氨水(AR),硝酸(AR),水合肼,王水,碳酸氢钠,氯化钠,硼砂;实验用水均为去离子水
称取10.000 000 g试样于200 mL烧杯中,加入50 mL硝酸(1+1),加热至金属溶解完全,用定性滤纸过滤,反复水洗烧杯滤纸多次至无银离子为止(滤液滴到盛有氯化钠溶液的表面皿无白色沉淀出现),弃去沉淀。往滤液中加入氯化钠固体10 g,充分搅拌,静置约1 h后用抽滤装置过滤,以70℃热水洗涤沉淀5次,收集滤液待测。把沉淀及滤纸一同转移到烧杯中,加入50 mL氨水,充分搅拌,搅拌中滴加水合肼,水合肼接触液面的瞬间出现黑色沉淀,继续滴加水合肼至出现灰白色沉淀,此为反应终点。于电热板上加热至沸。沉淀即为海绵银。待溶液迅速澄清后倾去上清液(收集废液与前述滤液合并),加入50 mL蒸馏水搅拌洗涤,再次煮沸,倾去上清液(收集废液),如此重复洗涤3次。于盛有海绵银的烧杯中加入盐酸溶液(1+9)20 mL,加热至沸,搅拌,倾去上清液(收集废液)。加入50 mL蒸馏水搅拌洗涤,再次煮沸,用抽滤装置过滤(收集废液)。收集滤纸和沉淀一起置于50 mL瓷坩埚中,于600℃马弗炉中灰化完全,加入造渣材料(2 g碳酸氢钠、2 g氯化钠、10 g硼砂)于1 000℃高温炉中保温30 min,取出金属颗粒置于100 mL烧杯中,加入盐酸溶液(1+9)溶液20 mL加热至粘附于金属颗粒上的造渣材料溶解脱落完全,取出银颗粒烘干称质量。合并所有废液后加热浓缩至100 mL,加入40 mL王水,定容至200 mL,火焰原子吸收分光光度法测量废液中残余的银的质量。银含量w(Ag)由下式计算:
式中:w(Ag)为合金中银的质量分数,%;M1为银颗粒的质量,g;M2为测得废液中残余银的质量,g;M0为称取合质银试样的质量,g。
合质银中比较常见的共存组分有铜、锑、锡、铅、金等。其中金不溶于硝酸,铜、锑、锡等杂质通过沉淀过滤去除。铅与银性质相近,氯化铅与氯化银一起沉淀,可通过热水洗涤实现分离。水合肼作为选择性还原剂可再次保证银与其他杂质的分离。
本方法以加入氯化钠固体得氯化银沉淀,实现银与其他金属杂质的分离。氯化银属微溶物,在溶液中存在下列平衡:
对于AgCl,不同实验者测得其固有溶解度在1.0×10-7~6.2×10-7mol·L-1之间[3]。所以在沉淀氯化银的同时,还有一部分银离子进入溶液中,这部分银离子如果弃去会使回收率偏低。本方法回收这部分滤液加热浓缩后,以原子吸收光谱法测定溶液中的银质量,与还原所得银颗粒质量合并,由此实现99.5%以上的回收率。
称取已知银含量为89.45%和92.50%的合质银试样10.000 000 g 9份,根据上述实验步骤做平行实验。得出实验结果如表1所示。
表1 精密度实验
由表1的精密度实验可知该快速分析方法重现性好,准确度高,能够作为国标方法的有益补充。与火试金质量法相比,更适于测定高含量的合质银。
本方法操作相对简单,易于掌握,且对实验设备及环境要求较低,在测定合质银含量的同时实现了对银的提纯回收,因此更适于工矿企业采用。