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摘要]采用氫化物發(fā)生原子熒光法測定電鍍級硫酸銅中微量砷，用抗壞血酸-硫脲做基體改進(jìn)劑可有效消除基體銅及其它雜質(zhì)元素的干擾。方法檢出限可滿足痕量砷分析的要求，加標(biāo)回收率平均97.2%;相對標(biāo)準(zhǔn)偏差<2%。方法分析靈敏度高、干擾少、線性范圍寬。
隨著電子工業(yè)的高速發(fā)展，其相關(guān)的電鍍行業(yè)發(fā)展也極為迅猛，其中對部分高精密電子器件的電鍍提出了更高的要求，比如在高質(zhì)量電鍍銅的過程中，對應(yīng)用于電鍍原料的硫酸銅中雜質(zhì)含量具有嚴(yán)格控制(如：砷，鋅，鉛，銻等均應(yīng)小于5ppm)。由于在地質(zhì)中的分布和工農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，使痕量砷廣泛分布于環(huán)境中[1]，電鍍級硫酸銅產(chǎn)品中的砷主要來源于原料。采用線路板蝕刻廢液生產(chǎn)出來的硫酸銅往往因其中的砷含量較高而不能用于對砷要求嚴(yán)格控制的行業(yè)，為此需要對原料或硫酸銅產(chǎn)品進(jìn)行精制除砷后，方可得到所要求的高純電鍍級硫酸銅產(chǎn)品。本單位對高純A級精制硫酸銅的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中要求砷含量必須低于0.0003%，這種痕量砷的測定對檢驗方法提出了更高的要求，然而目前硫酸銅產(chǎn)品在國家或化工部標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)分析方法只有砷斑法[2]，砷斑法只是一種半定量方法，且操作較繁瑣;一般企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中會引用其它砷的測定方法，如：二乙氨基二硫代甲酸銀分光光度法[3]，但要用到三氯甲烷等有機(jī)試劑，因受溶劑揮發(fā)影響分析穩(wěn)定性較差，同時試劑毒性較大且分析周期長操作繁瑣因而對于硫酸銅產(chǎn)品測砷方法中不是一種好選擇。目前有部分關(guān)于原子熒光法測定精銅及其化合物中砷的報道，但直接用原子熒光法測定電鍍級硫酸銅中砷而不需進(jìn)行分離銅的方法未見有相關(guān)報道，為此我們進(jìn)行了利用氫化物發(fā)生原子熒光法測定電鍍級硫酸銅中砷的試驗，取得了較為理想的結(jié)果。
1實驗部分
1.1原理
實驗原理用氫化物發(fā)生原子熒光法測定電鍍級硫酸銅中微量砷，用抗壞血酸-硫脲做基體改進(jìn)劑可有效消除基體銅及其它雜質(zhì)元素的干擾。方法檢出限可滿足痕量砷分析的要求，加標(biāo)回收率平均97.2%;相對標(biāo)準(zhǔn)偏差<2%。
1.2儀器
AFS-820雙道原子熒光光度計(北京吉天儀器有限公司)，砷編碼空心陰極燈。光學(xué)系統(tǒng)：短焦距透鏡聚光，無色散系統(tǒng)。氫化物發(fā)生裝置：間歇泵氫化物發(fā)生及氣液分離系統(tǒng)。原子化器：氬氫火焰屏蔽式石英爐。AE200電子分析天平(瑞士梅特勒—托利多公司)，感量0.0001g。
1.3試劑
鹽酸：分析純;鹽酸溶液，5%(V/V);氫氧化鈉溶液，5g/L(稱取5g分析純的NaOH溶于純水中，并稀釋到1L);硼氫化鉀溶液，20g/L(稱取15gKBH4溶于1000mL氫氧化鈉溶液(5g/L)中);硫脲+抗壞血酸混合液(稱取10g硫脲，加純水約80mL，攪拌溶解后加入10g抗壞血酸，溶解后稀釋至100mL);實驗用水：去離子水;砷標(biāo)準(zhǔn)貯備液：1000mg/L，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心;砷標(biāo)準(zhǔn)使用液：0.5μg/mL(取砷標(biāo)準(zhǔn)貯備液20mL于200mL容量瓶中，用去離子水定容至刻度，從中吸取10mL于100mL容量瓶中，最后從100mL的容量瓶中吸取10mL置于100mL容量瓶中)。
1.4試驗方法
1.4.1標(biāo)準(zhǔn)曲線
吸取砷標(biāo)準(zhǔn)液0.00、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL于100mL容量瓶中，加入鹽酸5.0mL，加入硫脲+抗壞血酸混合液20mL，定容至刻度，搖勻。此標(biāo)準(zhǔn)系例相當(dāng)于砷的濃度0.00、2.50、5.00、10.00、15.00、20.00μg/L，混勻放置10min后上機(jī)測定。
1.4.2樣品預(yù)處理
稱取約5g(精確到0.0001g)電鍍級硫酸銅樣品于100mL燒杯中，加水溶解后移入100mL容量瓶，用純水定容至刻度。取上述樣品溶液5mL于50mL容量瓶中，加入鹽酸2.5mL，硫脲+抗壞血酸混合液10mL，定容至刻度，混勻，放置10min，上機(jī)測定。
1.4.3儀器工作條件
2.5線性范圍
原子熒光光譜有比較寬的線性范圍，通過改變標(biāo)準(zhǔn)系列濃度范圍進(jìn)行實驗，得出砷在1.0～80.00μg/L的濃度范圍內(nèi)，其線性相關(guān)系數(shù)大于0.9995。
2.6檢出限
對試樣空白(不加樣品，其它試劑照常加入)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)交替測定22次，砷的檢出限為0.0373μg/L，以實際稱樣量(5g/100mL)×5mL=0.25g，按3.3倍砷的檢出限計算得砷的最低檢出量為：3.3×0.0373×50×0.001/0.25=0.025μg/g。
2.7方法準(zhǔn)確度和精密度
在電鍍級硫酸銅測定樣品中加入適量砷，分別測定原樣及加標(biāo)后樣品中砷元素含量。重復(fù)加標(biāo)回收6次，以平均值計算各元素的加標(biāo)回收率。同時對精密度進(jìn)行測定。
2.8樣品分析
分別抽檢五月份部分電鍍級硫酸銅樣品進(jìn)行原子熒光測砷分析。
