钯化合物化学分析方法-实验报告

钯化合物化学分析方法
铂、铑、铱、钌、金、银、铝、铋、镉、铬、铜、铁、镁、锰、镍、铅、锡、锌、钙、钾、钠、硅量的测定
电感耦合等离子体原子发射光谱法
实验报告
2016年4月
钯化合物化学分析方法
铂、铑、铱、钌、金、银、铝、铋、镉、铬、铜、铁、镁、锰、镍、铅、
锡、锌、钙、钾、钠、硅量的测定
电感耦合等离子体原子发射光谱法
何姣、李光俐、方海燕、孙祺
(贵研铂业股份有限公司检测中心)
前言
钯化合物是重要的催化剂，主要用于石油化工、化学化工和化学制药行业，到目前为止，国内各产品标准中推荐的分析方法需要时间法长，容易污染[1]，为了能够快速、准确的检测钯化合物中的杂质含量，判断产品是否合格，制订钯化合物中杂质分析的行业标准是非常必要的。

因此，本文利用ICP-AES 能同时测定多种元素、分析速度快、灵敏度高、线性范围宽、检出限低、基体效应小等特点，将钯化合物试样用盐酸, 直接测定铂、铑、铱、钌、金、银、铝、铋、镉、铬、铜、铁、镁、锰、镍、铅、锡、锌、钙、钾、钠、硅22个杂质元素。

样品加标回收率为85.5%～109.9%,相对标准偏差为0.61%～6.72%。

完全可以满足各个钯化合物中的杂质检测要求[2-5]。

1 实验部分
1.1 仪器及工作条件
美国PE 公司5300DV 型电感耦合等离子体原子发射光谱仪: 中阶梯
光栅+ 石英棱镜二维分光。

1.2 工作参数
分析功率1. 2kW; 冷却气流量15Lmin; 辅助气流量0. 8Lmin; 载气流量0. 3Lmin, 观测高度为线上方15mm。

1.3 试剂
除非另有说明，仅使用确认为优级纯的试剂和电阻率≥18MΩ．Cm 的一级水。

1.3.1 硝酸（ρ1.42 g/mL），优级纯。

1.3.2 盐酸（ρ1.19 g/ mL），优级纯。

1.3.3过氧化氢（30%，v/v），优级纯。

1.3.4盐酸(1+4)，优级纯。

1.3.5 铂标准贮存溶液：称取0.1000g金属铂粉（质量分数≥99.99%）,置于100mL石英烧杯中，加入3mL盐酸（1.3.2），1mL硝酸（1.3.1）低温加热溶解完全，移入100mL容量瓶中，加10mL盐酸（1.3.2），用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 铂。

1.3.6铑标准贮存溶液：称取0.1000 g铑粉（质量分数≥99.99%），置于50 mL玻璃管中，加入8 mL盐酸（1.3.2），2 mL过氧化氢（1.3.3），封管。

在150℃下溶解48 h，冷却、开管。

将管内试液用盐酸（1.3.4）洗入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

此溶液 1mL含1.0 mg铑。

1.3.7铱标准贮存溶液：称取0.1000 g铱粉（质量分数≥99.99%），置于硬质玻璃封管中，加入已用冰水冷却的8 mL盐酸（1.3.2）、2 mL过氧化
氢（1.3.3），立即用乙炔火焰熔化硬质玻璃封管的管口并密封，置于盛有煤油的钢弹中，盖上内盖，旋紧外盖，再置于马弗炉中升温至300 ℃±5 ℃，恒温溶解72 h。

取出，冷却，置于冰箱中冷冻2 h。

取出，立即用石英砂划开硬质玻璃封管的管口，将管内试液用盐酸（1.3.4）洗入100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1 mL含1.0mg铱。

1.3.8钌标准贮存溶液：称取0.1000 g钌粉（质量分数≥99.99%），置于硬质玻璃封管，加入已用冰水冷却的8 mL盐酸（1.3.2）、2 mL过氧化氢（1.3.3），立即用汽油喷灯火焰熔化硬质玻璃封管的管口并密封，置于钢管（两头开口）中，再置于烘箱中升温至150℃±5 ℃，恒温溶解72 h。

取出，冷却，置于冰箱中冷冻2 h。

取出，立即用石英砂划开硬质玻璃封管的管口，将管内试液用盐酸（1.3.4）洗入100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1 mL含1.0 mg钌。

1.3.9金标准贮存溶液：称取0.1000g金属金（质量分数≥99.99%）,置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入3mL盐酸（1.3.2），1mL硝酸（1.3.1），低温加热溶解完全，移入100mL容量瓶中，加入10mL盐酸（1.3.2），用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 金。

1.3.10铋标准贮存溶液：称取0.1000g金属铋（质量分数≥99.99%），置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入2mL硝酸（1.3.1）,低温加热溶解完全，用盐酸（1.3.4）移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 铋。

1.3.11铅标准贮存溶液：称取0.1000g金属铅（质量分数≥99.99%）,置
于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入3mL硝酸（1.3.1），低温加热溶解完全，用盐酸（1.3.4）移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 铅。

1.3.12锡标准贮存溶液：称取0.1000g金属锡（质量分数≥99.99%）,置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入3mL盐酸（1.3.2），0.3mL硝酸（1.3.1），低温加热溶解完全，用盐酸（1.3.4）移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 锡。

1.3.13锌标准贮存溶液：称取0.1000g金属锌（质量分数≥99.99%）,置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入3mL盐酸（1.3.2），低温加热溶解完全，移入100mL容量瓶中，加入10mL盐酸（1.3.2），用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 锌。

1.3.14银标准贮存溶液：称取0.1000g金属银（质量分数≥99.99%），置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入2mL硝酸（1.3.1），低温加热溶解完全，移入100mL容量瓶中，加入70mL盐酸（1.3.2），用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 银。

1.3.15铝标准贮存溶液：称取0.1000g金属铝（质量分数≥99.99%），置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入（1.3.4），用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 铝。

1.3.16镉标准贮存溶液：称取0.1000g金属镉（质量分数≥99.99%）,置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入3mL硝酸（1.3.1），低温加热溶解完全，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 镉。

1.3.17铬标准贮存溶液：称取0.1000g金属铬（质量分数≥99.99%）,置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入3mL盐酸（1.3.2），1mL硝酸（1.3.1），低温加热溶解完全，移入100mL容量瓶中，加入10mL盐酸（1.3.2），用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 铬。

1.3.18铜标准贮存溶液：称取0.1000g金属铜（质量分数≥99.99%），置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入2mL硝酸（1.3.1），低温加热溶解完全，移入100mL容量瓶中，加入10mL盐酸（1.3.2），用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 铜。

1.3.19铁标准贮存溶液：称取0.1000g金属铁粉（质量分数≥99.99%）,置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入3mL盐酸（1.3.2），低温加热溶解完全，移入100mL容量瓶中，加入10mL盐酸（1.3.2），用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 铁。

1.3.20镁标准贮存溶液：称取0.1000g金属镁（质量分数≥99.99%）,置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入3mL盐酸（1.3.2），低温加热溶解完全，移入100mL容量瓶中，加入10mL盐酸（1.3.2），用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 镁。

1.3.21锰标准贮存溶液：称取0.1000g金属锰（质量分数≥99.99%）,置于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入2mL硝酸（1.3.1），低温加热溶解完全，移入100mL容量瓶中，加入10mL盐酸（1.3.2），用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 锰。

1.3.22镍标准贮存溶液：称取0.1000g金属镍（质量分数≥99.99%）,置
于100mL聚四氟乙烯烧杯中，加入3mL盐酸（1.3.2），1mL硝酸（1.3.1），低温加热溶解完全，移入100mL容量瓶中，加入10mL盐酸（1.3.2），用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 镍。

1.3.23钙标准贮备溶液：称取碳酸钙（w(CaCO3)≥99.95%）0.28125g至100mL烧杯中，加入10mL盐酸，低温加热溶解完全，移入100mL容量瓶中，加入10mL盐酸，用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg钙。

1.3.24钠标准贮备溶液：称取氯化钠（（w(NaOH)≥99.95%））0.1739 g 至100mL烧杯中，加入10mL水，低温加热溶解完全，移入100mL容量瓶，用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg钠。

1.3.25钾标准贮备溶液：称取氯化钾（（w(KOH)≥99.95%））0.1436 g至100mL烧杯中，加入10mL水，低温加热溶解完全，移入100mL容量瓶，用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg钾。

1.3.26 硅标准贮存溶液：称取0.1000g单质硅（质量分数≥99.99%），置于30mL聚四氟乙烯消化罐中，加入2g氢氧化钾，放入烘箱中，于150℃下溶解16h，取出，冷却，移入100mL容量瓶中，用水稀释至刻度。

混匀。

此溶液1mL含1.0mg 硅。

1.3.27混合标准溶液A: 分别准确移取10.00mL标准溶液（1.3.5-1.3.13）至100mL容量瓶中，用盐酸（1.3.4）稀释至刻度，混匀。

此溶液1mL 分别含100μg铂、铑、铱、钌、金、铋、锡、铅、锌。

1.3.28混合标准溶液B: 分别准确移取10.00mL标准溶液（1.3.14-1.3.22）至100mL容量瓶中，用盐酸（1.3.4）稀释至刻度，
混匀。

此溶液1mL分别含100μg银、铝、镉、铬、铜、铁、镁、锰、镍。

1.3.29混合标准溶液C: 分别准确移取10.00mL标准溶液（1.3.23-1.3.25）至100mL容量瓶中，用盐酸（1.3.4）稀释至刻度，混匀。

此溶液1mL分别含100μg钙、钾、钠。

1.3.30氩气（质量分数≥99.99%）。

1.4 实验方法
1.4.1 标准极差溶液配制
分别移取一定量的标准储备液A（1.3.27）、B（1.3.28）、C（1.3.29）、D（1.3.26），用逐步稀释的方法配制成四组有5个极差的标准溶液。

标准极差溶液质量浓度列于表1。

表1 标准极差溶液质量浓度μg/mL
1.4.2 试液的制备
1.4.
2.1 氯化钯试样的制备。

称取氯化钯样品0.20 g （精确至0.0001g）试样于100 mL烧杯中，加入2mL盐酸（1.3.4），静置10分钟，放到电热板上低温加热，溶解完
全后取下、冷却。

用盐酸（1.3.4）转移到10mL容量瓶中，定容至刻度。

样品处理过程中，同时做一份空白溶液。

1.4.
2.2 硫酸钯溶液试样的制备。

溶液样品直接称取0.40g进入10mL容量瓶中。

用盐酸（1.3.4）定容至刻度。

混匀。

待测。

样品处理过程中，同时做一份空白溶液。

1.4.3 测定程序
在选定仪器条件下，于表2所列波长下，依次测定极差标准溶液，处理好的样品试液。

计算机绘制标注曲线并打印出测定结果。

表2 测定元素的分析波长
2 实验结果与讨论
2.1 基体对所测元素的影响
本实验分别配制氯化钯、硫酸钯基体溶液并进行测定。

考察不同含量钯基体对所测元素在所选波长处的干扰情况。

结果见表3。

由表3数据可看出，基体对所测元素无影响。

表3基体对测定元素的干扰μg/mL
2.2 背景干扰更正
光谱仪有自动背景校正功能，用合成样或试样进样作光谱图，参照计算机屏幕上所显示的每条谱线陈列图及标识的谱线，背景与校正后的强度值，在谱线峰两侧选择背景扣除的最低值波长位置，并输入计算机，分析时自动进行背景校正。

2.3 杂质元素检出限的试验
在上述仪器条件下，通过标准溶液做工作曲线，用基体溶液，测定其在各杂质元素所选波长处的质量浓度值，平行测定11次，计算标准偏差，以标准偏差的3倍来作为方法的检出限。

化合物中各杂质元素的检出限分别列于表4。

表4 杂质元素检出限μg/mL
2.4 方法准确度及加标回收率
本实验通过计算加标回收率来验证方法的准确度。

称取氯化钯、硫酸钯试样各4份，一份做本底值测定，另外3份加入不同含量的所测元素标准溶液，按实验方法处理后进行测定，结果见表5和表6。

从表5、表6中可以看出，方法加标回收率在85.5%～109.9%之间，准确度较高。

表5 氯化钯加标回收率
表6 硫酸钯加标回收率
2.5 方法精密度
本实验通过统计计算相对标准偏差验证方法的精密度。

分别称取氯化钯和硫酸钯试样11份，加入一定量所测元素的标准储备液（加入值见表
7），按实验方法处理后进行测定，结果见表8和表9。

从表8、表9中可以看出，方法精密度在0.61%～6.72%之间。

表7 氯化钯、硫酸钯精密度实验加入值μg/mL
表8 氯化钯精密度
表9 硫酸钯精密度
2.6 实际样品测定
按1.4.2方法，每个化合物试样称取两份进行处理后进行测定，结果列入表10。

表10实际样品测定结果(%)
3 研究结论
试样采用盐酸溶解，ICP-AES法同时测定钯化合物铂、铑、铱、钌、金、银、铝、铋、镉、铬、铜、铁、镁、锰、镍、铅、锡、锌、钙、钾、钠、硅含量。

该方法操作简便、快速、准确，回收率为85.5%～109.9%，相对标准偏差（RSD）为0.61%～6.72%，能够实现样品分析的准确测定，用于钯化合物产品分析，结果满意。

参考文献
[1] YS/T 362-2006.纯钯中杂质元素的发射光谱分析. [S]
[2] GB/T8185-2004.氯化钯. [S]
[3] YS/T 929-2013.醋酸钯. [S]
[4] YS/T 943-2013.硫酸钯. [S]
[5] YS/T 931-2013.硝酸钯. [S]。