ICP的应用,

华南地质与矿产 G ooyadMiea R sucso o t C ia elg n nrl eo r f uh hn e S 文章编号：07— 7 1 2 1 )2~ 0 1一 5 10 30 (0 0 0 07 O

第 2期

电感耦合等离子体原子发射光谱法 (C I P—A S E)测定纯铜中多种杂质元素赵学沛，沙艳梅，明军，忠玲王樊(河南省地矿局第一地质勘查院岩矿检测中心，南南阳 4 3 0 )河 7 0 0

摘要：本文采用电感耦合等离子体发射光谱法同时测定纯铜中的 F、、d C、、 iP、n e P C、 oMn N、b Z、 A、b B、n S A、e C、iMgT、 lT、 g B、rB等 2 ss、 iS、、 g S、 rS、、e A、iH、 eZ、 5种杂质元素，以差减法计算基并

体铜的含量，实现了对试样基体及杂质元素含量的同时测定。以基体匹配法配制工作曲线，有效地消除基体干扰。结果表明该方法对 2 5种杂质元素的回收率在 9 4~13 5, 0 .%相对标准偏差低于 3 0。方法简单、速，定结果满意。 .%快测

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键

词：电感耦合等离子体原子发射光谱；纯铜；杂质元素文献标识码： A

中图分类号： 6 7 3 05 .1

纯铜材料在工业上应用广泛，微量杂质元素其分的分析是控制产品质量的重要手段。纯铜进行

O t 10 V电感耦合等离子发射光谱仪 pi 20 D ma电荷耦合器件 ( h re—C o l C ag u pe d—D vc称 ei e简

对其性能有明显的影响。因而，其产品中化学成 (国 P riEme公司 )对美 ekn l r。

分析时，用国家标准 G/52采 B T 1 1—20操作复 C D)测器， 08 C检波长范围 10~ 7 0 n 1 0 m。工作条件杂，测周期较长；文献¨道用电感耦合等为：率 10,离子体气体流量 1/ i,检有报功 30W等 5L rn辅 a

离子体原子发射光谱 (C A S法同时测定部分助气体流量 0 I mi,雾化器气体流量 IP— E ) .2 Z n杂质元素；随着纯铜在电子、空、天等领域的 0 8L ri,但航航 ./ n观测距离 1泵流量 1 5m/ i, a 5mm, . lm n溶广泛应用，纯铜的杂质检测提出更

多的项目要液提升量 15m/ n,数延迟时间 3,对 . lmi读 0s自动积分求。本实验采用 I P—A S法同时测定 F、 C、时间 1~5 S重复次数 3次。 C E e P、 d ,Co Ni b1Zn 1 Mn 1P As b S Bi n Ag e、、S、 S S S Cr i

12标准溶液和主要试剂 .

MgT、 IT、 g B、 r B等 2、e A、iH、 e Z、 5个杂质元素，以基

单元素标准储备液：e P C、 oMn N、b F、、 d C、、 iP、

体匹配法消除基体效应的影响，品溶解后可直接 Zn、、S Bi S S、Ag、 e、Cr Si Mg、样 As b、、 n、 S、、 Te、A1 T、、 i进样，合金及高纯样品中杂质元素分析的简便、 Hg B、r B均为 1g,级稀释至 1/。是 、 eZ、/L逐 0mg L可靠的方法。 工作曲线用标准溶液配制：据样品待测杂质根元素的大致含量范围，铜基体溶液 (度为将浓

1实验部分 1 1仪器及工作条件 .收稿日期：0 0—0 21 2~0 7

5 gm1和各元素标准溶液按以下系列移人五个 0m/ )1 0ml量瓶中， 0容以水稀释至刻度，匀，混待用。配

制成 0 6 o L H O . 3 m l N介质的混合标准溶液 f( gL,/:F 、 d o Mn N、 b Z、 s b B、 m e P C C、 i P、 n A S、 iS S n、 Ag、 e S Cr S、 g Tel Ti iM A1 Hg Bel r B 0 Z、

作者简介：赵学沛( 9 8,, 16一)男工程师，地球化学专业. - a Em i ls a a me9 6 s h . o h y n i 6@ o u e m

0 0、.、.、 .。标准溶液中铜基体浓度为： .5 0 10 5 10)

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50 0mg LX 7= 48 0m/ 0 / 9% 5 g L所用酸均为优级纯或 MO S级试剂；实验用水为超纯去离子水。1 3试样的制备 .

称取纯铜试样 0 5 0 . 0 0 g于 2 0 m烧杯中， 5 l加入 0 5m ./ . l 5g L甘露醇溶液、 1 )酸 3 1 2 (+1硝 0m。

骥

将烧杯置于低温电热板上加

热溶解，发至 3~蒸 5m,下， l取用少量蒸馏水冲洗烧杯壁，热溶解盐微类，下冷却，入 10m容量瓶中，取移 0 l用水稀释至刻度，摇匀。14测定方法 .——◆_ B -—_卜 1

甘露醇/ L mP——一 As——一 S b

图 1甘露醇加入量对测定硼元素谱线强度的影响 F g 1T e i f e c fip t mo n fma n tl n t esr n t i. h l n eo u n u n a u to n i te gh oo h o p cr l i eo o o fs e t n fb rn al

() 1建立多元光谱拟合 ( F文件：扫描方 MS )用式，分别收集空白、析物、扰元素溶液的谱图。分干 分析物浓度为 10倍于检出限以上， 0干扰物浓度为分析过程中可能遇到的最高浓度，然后在 MS F编辑窗O O O 0 O O

2 3分析线和观测方式的选择 .

本方法中每种待测元素都有多条灵敏线。参

始 0 口中显示收集M到的谱图， 0每个元素的作用[白考仪器中所提供的各待测元素分析线的信背比及设定空

通过试验最终确 ( )分析物 ( )干扰物 (), b、 a、 i]建立 M F模型文件。受干扰情况分别选择多条分析线， S

不受干扰的各待测元素分析线，见 () 2利用该 MS F文件作常规分析，件可以不定了信背比大、文断修改直至合理。 ( )试样和标准溶液进行 IP—A S测定， 3将 C E 由计算机将测定结果打印输出。表 1。

本试验经过对纯铜中待测元素的光谱图分析， 并用多元光谱拟合法校正光谱干扰，过试验最终通

确定了光谱干扰少、确度高的各待测元素观测方准

2结果与讨论2 1甘露醇溶液的加入量 .

式( 1。表 ) 2 4共存元素的干扰与校正 .

基体铜的干扰利用匹配法配制工作曲线，有效纯铜中含硼量极少，且是易挥发元素。甘露醇地消除基体干扰。溶液中其它如 F、、 o M、 i ePC、 nN、 有络合硼的作用，使微量硼在样品溶解过程中不易 Zn、、S As b、Bi S S、、 n、 Ag、 e、Cr S、、T S、 i Hg e、A1 Ti、、挥发损失。按 1 3节方法对纯铜样品进行溶样处

.理，观察甘露醇溶液的加入量对样品中易挥发的微

M、e Z等元素干扰较轻可采用直接测定的方 gB、 r法； F、 l素谱线非常丰富， B C、b等微而 eA元对、dP量元素产生不同类型和不同程度的干扰，方法建本

量元素硼、、和磷测定的影响，果见图 1由砷锑结。于纯铜样品中硼的含量均<10 I/,机试剂的 0 g g有 x

存在可能改变样品溶液黏度等因素¨对分析结果 ,产生影响，本方法选择加入 0 5m ./ . l 5 g L甘露醇 2溶液。从图 1以看出甘露醇溶液的加入，有利可也

立了一个适合于纯铜中杂质元素分析的多元光谱拟合校正光谱干扰模型， B P、 d等元素经 MS 对、bC F

法处理后，背景值明显降低，出限改善了 2~9检 倍，元素的信号能从复杂的光谱背景中分离出来，使信背比明显提高。

于纯铜中微量元素砷和磷的测定。2 2试样的溶解 .

纯铜中杂质元素含量都比较低，只用 (+1 2 5方法检出限 1 ) .取 2份平行测定空白溶液的结果，空白溶 l按 H O就能使样品全部溶解，国家标准样品多次 N,用试验，结果进行比较，现 3 l1+1 H O对发 0m ( ) N可液标准偏差的 3计算出各元素的检出限 (。,倍 L )结

使样品分解完全并使结果准确。

果见表 2 。

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赵学沛等：电感耦合等离子体原子发射光谱法(C I P—A S测定纯铜中多种杂质元素 E)表 1分析波长及观测方式Tab e2 The r l ang f g o he ia ck ou e o e c m c lba gr nd d om al an an y

7 3

表 2各元素的检出限Ta e 2 De e to lm isf h e ee e s t. bl t ci n i t or t os lm nt c/g

表 3方法的回收率Ta e 3 Re o e y t s ft e ho bl c v r e to he m t d

2 6回收率 .

按实验方法称取同一国标样 (号 R 12 A、编 C0 )

B两份 (量相同)A份用本文的方法直接进行测质，定； B份在溶样之前加入 2 g}杂质元素，面 O所贝 4后的试验步骤与 A份相同， I P—A S法进行测用 C E

定，计

算加标后的回收率。表 3的结果表明，法方的回收率 (为 9— 13 5。 R) 4 0 .%2 7准确度 .

日前国内纯铜标准样品仅定值了部分杂质元

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素，以本方法对国家实物标样 ( C 0进行测定，当， R 12) 方法完全可以满足纯铜试样检验之需要。

测定值与标准值吻合 ( 4。为进一步验证本方表 )法，通过测定杂质元素含量，后用差减法计算得然

表 5方法的精密度Ta l 5 Pr cso e tr sls o e me h d b e e iin t s e l t ft t o u l h

到的基体元素铜的含量。由表 4结果可见，本方法杂质元素直接测定结果准确可靠，过差减法计算通所得出的基体铜的含量与标准值相当，以满足纯可铜试样检验的要求。表 4方法的准确度Ta l c ac ft e h b e4 Ac ur y o he m t od

注：带为%。

参考文献：[] B T 11 0 8铜及铜合金化学分析方法[] 1 G/ S 2—20, S. [] 2谢华林，刘宏伟.C IP—A S法测定高纯阴极铜中杂质元 E素[]冶金分析，04 2 ( )4 4 . J. 20,4 3:2— 4

[] 3覃广河，李建舫，炜， IP—A S徐等.C E法测定纯铜中铬铅镉汞[] J .光谱仪器与分析，05 ( )2 20,4:2—2 . 5 [] 4张晓峰.C IP—A S法测定铜合金中磷、、、、、 E铋镍铁锑注：带为%。

锡、 J.铅[]冶金分析，0 3 2 ( ) 5一 2 2 0,3 6:l 5 .[]伟明，方 .C 5吴许 IP—A S法测定铜合金中的镍、、 E铅锡[]现代科学仪器，0 8 ( )6 6 . J. 20,5: 4— 5

2 8精密度 .

用本法对纯铜 R 12中杂质元素进行 l C0 0份平[] 6夏珍珠 .C IP—A S法测定电铜中微量铅[]冶金分析， E J.

行测定，果列于表 5 5个元素的测定精密度结。2

2 0,0 1:8— 9 00 2 ( )5 5 .

( S,= 0低于 30。 R D n 1) .%

[] 7沙梅，罗有雄.酸镧共沉淀 IP—A S法测定纯铜中硝 C E砷、、锰、、[]冶金丛刊，0 6 ( )2 2 .铋铁、

铅锑 J . 20,3:0— 1

3结论本文研究了电感耦合等离子体原子发射光谱法 (C IP—A S同时测定纯铜中 2 E) 5种杂质元素的

[]思维，民生 .C 8龚楚 IP—A S法测定标准阴极铜中的砷、 E

铋、、和锌[]现代科学仪器， 0,3:8 5 .铁锡 J. 2 2 ( )4— 0 0[]晓英， 9叶王荣 .C IP—A S测定纯铜中的 B,b A, e E法 jS, sF,

N, hS, n A iP,n z, g的方法[]航空材料学报，0 3 2 J. 20,3( 1: 3— 4 Z )3 3 .

方法，从试验结果可以看出，定结果准确可靠，测通[0谢华林. 1]基体分离 IP— E法测定电解铜中杂质元素 C A S过差减法计算所得基体元素铜的含量与标准值相[]冶金分析，0 3 2 ( ) l J. 20,3 1:2—1. 4

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[ 1周世萍，光辉 .超声雾化一IP—A S测定高纯金属[ 2朱春富， 1]朱 C E 1]吴琼.c用高纯试剂中金属杂质分析[]光谱 I J.铜中痕量杂质元素[]冶金分析，0 2 2 ( ) 1 J. 2 0,2 4:5一l 7.

学与光谱分析，94, ( ) 7— 8 19 1 3:1 7 . 4

De e m i to o t r na i n fAdm i ur e e s i r o xt e Elm nt n Pu e c ppe y I duc iey r b n tv l Co pld Pl s a— At m i u e am— o c Em iso pe t o e r si n S c r m t y

Z O X e e, HA Y n—me, HA u—p i S a i WAN n jn F N Z o g—l g G Mig- u, A h n i n( h e a a s e t i t e lg vs g t n o e a T eG o n l i C n ro F r oo yI et ai fH n n ys e f sG n i o B ra fG o— x lrt n a d Miea v l me t N n a g4 3 0, n n C ia ue uo e ep oa i n n r l o De e p n, a y n 7 0 0 He a, h ) o n

A b t a t Ad i t r lm e t f

Fe, P,Cd Co,M n,N i s r c: m x u e e e n so ,Pb,Zn,A s,S b,Bi n,S,Ag Se,Cr,,S,,

S,M g,Te,A 1 i,Ti,Hg,Be,Zr,B n p r o p r a e d t r i e y i d c i ey c pld p a m a— At m i i u e c p e r ee m n d b n u tv l ou e ls o c e iso p cr m er eho m s i n s e to ty m t d,a d t e c p e o t n r ac ae y s b r ci n m eh d a h a e t e n h o p rc n e ta e c lult d b u ta to t o tt e s m i m,

whih ma he smut n ou a u e n ft e c n e t f s mp e p ls me a d a m x u e e e n sc c ke t i l e sme s r me to o t n so a l aa o n d a h i t r lme t ome stu . Th n e f r n e o aa o e a e ei i t d b o k n u v a i g b l s re e i t re e c f p l s m r lm nae y w r i g c r e m k n y paa ome m ac i g m e o th n t d h.

.

Th e u t ho t a x r ci n r to o e 25 a m i t r l m e t a e c 4~ 1 3 5% .whi e ai e e r s ls s w h te ta to ai ft d x u e ee n sc n r a h 9 h 0 l r ltv e

sa d d d v ai n lw e h n 3. t n a e ito o rt a 0% .Th t o a o x e ln e o i r e me h d h sg te c l c fsmpl c n e e t nd e s n i lm a e e o v nin,a s e ta—,

t rt ui y. K e wo ds i d c i l o pld pls a—a o i m iso p cr m er y r:n u t vey c u e a m t m c e s i n s e to ty;p r u p r;a m i t r lm e t u ec p e d xueee ns