火焰原子吸收光谱法测定甲基磺酸亚锡中铜量

向 春

（云南锡业研究院有限公司，云南 个旧 661000）

甲基磺酸亚锡主要用于电镀及电子行业，为了保证产品质量，就要有一个准确，可靠的分析方法。甲基磺酸亚锡产品原料主要是甲基磺酸和精锡。精锡中铜、铅，锌的测定，现行的国家标准采用的是火焰原子吸收光谱法[1]，原子吸收光谱法测定铜、铅、锌，镍已被一些有色金属产品应用于生产实践中[2-4]。本文对各项测定条件，以及共存元素的相互干扰情况，进行了试验提出甲基磺酸亚锡试样用王水溶解后，在硫酸介质中，用盐酸—氢溴酸排锡，有效的消除了共存元素的干扰。方法准确可靠，样品加标回收率铜为95.9%～100.3%，测定范围铜0.00005%～0.0015%。

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

主要设备TAS-986原子吸收分光光度。

铜标准贮存溶液：称取金属铜（99.99%）0.1000g于250mL烧杯中，加入10mL（1+3）硝酸，微热溶解，冷却，用水移入100mL容量瓶，稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg铜。逐级稀释至50μg/mL铜标准溶液。

铜标准溶液：准确移取μg/mL铜标准溶液，配制成1mL含铜0.25，0.50，1.00，1.50，2.00，2.50μg/mL等一系列标准溶液，其中含盐酸5%（体积分数）。

1.2 实验方法

取一定量的铜标准溶液于25mL容量瓶中，加入（1+1）盐酸2.5mL，用水稀释至刻度，混匀。于原子吸收分光光度计上，波长324.7nm处，空气—乙炔火焰中，以水校零，读取吸光度。

2 实验结果与讨论

2.1 仪器工作条件

本试验均是在以下条件测定：灯电流1mA，乙炔流量1.4L/min，燃烧器高度5mm，空气压力0.2MPa，乙炔压力0.05MPa，火焰燃烧器长度：单缝100mm，光电倍增管负高压不大于700V，空气流量5.0～6.0L/min。

2.2 仪器综合性能

在上述选定的最佳工作条件下，铜，标准溶液系列测得的数据见表1。

表1 铜标准溶液工作曲线测定结果Tab.1 determination results of copper standard solution working curve

2.2.1 灵敏度

以1.0μg/mL铜标准溶液侧得的吸光度0.168，计算得的特征浓度为0.0262μg/mL。

2.2.2 最小稳定性

最高浓度标准溶液与最低浓度标准溶液各测量10次，其标准偏差相对于最高浓度标准溶液吸光度读数的平均值的变异系数分别为0.49和0.24%。

2.2.3 工作曲线线性

标准溶液按浓度等分成五段，最高标准浓度溶液与次高浓度标准溶液吸光度读数的差值等于次低浓度标准溶液与最低浓度标准溶液吸光度读数的差值铜为0.966倍。

吸光度之间6点的线性回归方程：

铜为ρ（Cu）=6.28A-0.037，线性回归相关系数为r=0.99975。

2.2.4 检出限

以最低点标准溶液计算检出限：铜为0.010μg/mL。

加入不同量的铜标准溶液，配制成不同浓度的盐酸、硝酸、王水、硫酸溶液测定吸光度，结果表明，仅有硫酸对测定结果有微量的影响。

2.3 测定试液的介质及其浓度的影响

不同介质浓度下对铜测定的影响见表2。

表2 不同盐酸、硝酸、王水、硫酸介质浓度对测定铜的影响Tab.2 effects of different concentrations of hydrochloric acid,nitric acid,aqua regia and sulfuric acid on the determination of copper

从表2数据可看出，盐酸体积分数大于10%对铜有负影响。硝酸对铜无影响，10%以下王水对铜测定没有影响，硫酸对铜有一定影响，故选择硝酸为测定介质为最好。

2.4 共存元素及其酸的影响实验

2.4.1 甲基磺酸的影响

于25mL容量瓶中加入不同量的甲基磺酸，加入已知浓度的铜标准溶液，测其吸光度，结果见表3。

表3数据表明，甲基磺酸1mL时，已对铜测定产生干扰。

2.4.2 甲基磺酸的消除试验

移取不同量甲基磺酸于100mL烧杯中，加入已知浓度铜标准溶液，加入12mL王水，置于电炉上蒸干，冒尽白烟，取下，以下按实验方法操作，结果见表4。

表3 甲基磺酸对测定铜的影响Tab.3 effect of methanesulfonic acid on the determination of copper

表4 消除甲基磺酸对测定铜的干扰消除试验Tab.4 interference cancellation Test of eliminating Methanesulfonic Acid to the determination of Copper

表4结果表明，甲基磺酸经过加热，加入王水，已被充分氧化，有机物被炭化，生成硫酸加热冒烟后蒸干，炭化的干涸物滴加硝酸混合酸至黑色消失，蒸干后1～5mL甲基磺酸已不影响铜测定。

2.4.3 锡的干扰

称取不同量的高纯锡于250mL烧杯中，加入王水溶解并蒸至2mL，分别加入不同量的铜标准溶液，以下按实验方法操作，结果见表5。

表5 锡对测定铜的影响Tab.5 Effect of tin on determination of copper

表5数据表明， 2mg/mL锡对0.25μg/mL铜有正干扰，铜浓度越大允许锡量就越高，为了降低测定下限，必须分离排锡。

2.4.4 挥发排锡对测定铜的回收试验

分别称取1.0g锡（99.999%）于250mL烧杯中，分别加入已知浓度的铜标准溶液，加入10mL王水，盖上表皿，低温溶解后加入1mI（1+1）硝硫酸，移去表皿。置电炉上蒸至刚冒白烟，取下稍冷，加入5mL（1+1）盐酸—氢溴酸，加热排锡3次后，加入2.5mL（1+1）盐酸，微热，取下冷却，用水移入25mL容量瓶中，稀释至刻度，混匀。于原子吸收分光光度计上测量，结果见表6。

表6 挥发排锡对测定铜回收试验Tab.6 determination of copper recovery by volatile tin pair

从表6可见，挥发排锡3次，铜的回收率在96.80%～101.9%。

3 试样分析

3.1 拟定分析步骤

称取试样5.0000g于250mL无锌烧杯（或石英烧杯）中，随同试样做空白试验，加入9mL盐酸，3mL硝酸，加热并蒸至近干，取下稍冷，加入1mL(1+1)硝酸－硫酸，加热至冒白烟，试样呈黑色，可在冒浓厚白烟时滴加（1+1）硝硫混合酸至黑色消失，继续蒸到冒烟，取下，稍冷，加入5mL盐酸－氢溴酸置于电炉上加热至冒烟，取下，重复此操作2～3次后将白烟冒尽，取下冷却，加入（1+1）盐酸2.5mL，用水吹洗杯壁，微热使可溶性盐类溶解，用水移入25mL容量瓶中，稀释至刻度，混匀。在选定的仪器工作条件下与铜标准溶液系列同时测定，将试样的吸光度减去空白吸光度后由标准线性回归方式计算出试样含铜的浓度。

3.2 样品加标回收试验

在甲基磺酸亚锡样品中加入铜标准溶液，按拟定分析方法进行测定，考察方法的准确度，结果见表7。

表7结果表明，样品加标回收率铜在95.8%～100.3%之间。

3.3 精密度试验

由于甲基磺酸亚锡样品中铜含量小于0.0001，因此只有采取在样品里面加入铜标准溶液按拟定分析方法进行测定，考察方法的精密度，分析结果见表8。

表7 样品加标回收试验Tab.7 Standard recovery test of samples

表8 样品精密度试验Tab.8 sample precision test

由表8看出，采用本法测定甲基磺酸亚锡中的铜，精密度较好。

4 结语

试验数据表明，在硫酸介质中，用硝硫混合酸排除碳，盐酸－氢溴酸排除锡，将铜富集，提高灵敏度，火焰原子吸收光谱法测定甲基磺酸亚锡中铜可行的。方法结果准确，测定范围铜为0.00005%～0.0015%。