原子吸收光谱法测定贵金属合金中的铬

较大。仪器分析方法主要有电感耦合等离子体原子 发射光谱法、分光光度法和原子吸收光谱法等。电 感耦合等离子体原子发射光谱法测定金合金、镍基 高温合金中铬的含量[5-6]；铬的测定范围 0.5%~15%； 二苯碳酰二肼分光光度法可用于饰品中低含量的铬 的测定[7]；火焰原子吸收光谱为单元素测定，方法 准确度、灵敏度高，重现性好，设备运行成本低等 优势，已用于测定钢铁[8]、红土镍矿[9]等中 1%~17%
称取 0.1 g (精确到 0.0001 g)合金粉试样，置于 聚四氟乙烯罐，加入 10 mL 硝酸，30 mL 盐酸，5 mL 氢氟酸，密闭罐，置于烘箱中 150℃保温 24 h。试 样溶解完全，开罐。将溶液转入 150 mL 烧杯中， 加入 10 mL 高氯酸，在 150℃电炉上加热至溶液冒 白烟，近干，重复 3 次。将溶液转入 100 mL 容量 瓶中，盐酸-硝酸混合酸浓度不大于 5%，用水稀释 至刻度，混匀。分取 5.0 mL 溶液至 100 mL 烧杯中， 补加 50 mL 蒸馏水，加入 6 mL 50 g/L 亚硫酸钠溶 液、2.0 mg 固体氯化铵，室温下溶解后，将溶液转 入 100 mL 容量瓶中，保持盐酸-硝酸混合酸浓度 5% 以下，用水稀释至刻度，混匀。同时作试剂空白。 1.4 工作曲线的绘制
收稿日期：2015-05-20 第一作者：陈 雯，女，硕士，工程师，研究方向：贵金属分析测试。E-mail：chenwen@
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贵金属
第 37 卷
的铬含量。 本文采用原子吸收光谱法测定 CoCrPtSiO2、
AuNiCr、NiPdCrBSi、NiCrB 合金中的铬含量，对 影响铬测定的因素及其消除条件进行研究。
分取 5.0 mL AuNiCr 溶液至 100 mL 烧杯中，蒸 至湿盐状，加入 2 mL 盐酸，重复蒸湿盐状 3 次。 加入 50 mL 水，盖上表面皿，加热至微沸，取下稍 冷，摇动下滴加 1 mL 水合肼溶液，低温加热至溶 液变澄清。取下烧杯，冷却至室温，加入 6 mL 50 g/L 亚硫酸钠溶液、2.0 mg 的固体氯化铵，室温下溶解 后，将溶液转入 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻 度，混匀。同时作试剂空白。
按试验方法分别测定铬的试剂空白溶液 11 次， 用 3 倍标准偏差除以标准曲线的斜率(0.0568)，得到 钠的检出限为 0.004 µg/mL。
图 2 铬浓度与吸光度关系图 Fig.2 Relationship between the absorbance and concentration of Cr
Determination of Chromium in Precious Metal-based Alloys by Atomic Absorption Spectrometry
CHEN Wen, ZHAO Wenhu, JIN Yaqiu, MAO Duan, CHEN Guohua, LAI Lijun, LIU Li
(State Key Laboratory of Advanced Technologies of Comprehensive Utilization of Platinum Metals, Sino-Platinum Metals Co. Ltd., Kunming 650106, China)
Abstract: Chromium contents in CoCrPtSiO2, AuNiCr, NiPdCrBSi, NiCrB alloy were determined by using atomic absorption spectrometry, the interference from other elements in the determination was investigated and the eliminating method was given. After the sample is transferred into the aqueous solution with a mixture of hydrochloric acid, nitric acid and hydrofluoric acid, the remaining hydrofluoric acid in the sample is dispelled by using perchloric acid. And then Ni(II) and Si(IV) are removed by precipitation with ammonium chloride, whereas Au(III) is removed by reduction with hydrazine hydrate. The conversion of Cr(VI) into Cr (III) gives rise to a final solution which will be submitted for AAS measurements. The standard working curve is linear in the range of 0~6.00 µg/mL with a detecting limit of 0.004 µg/mL. When chromium content is between 5% to 7% in the samples, the relative standard deviation can be less than 1.29%. The recovery for standard addition ranges from 93.34% to110.80%. Key words: analytical chemistry; AAS; precious metals alloys; chromium
原子吸收光谱仪(Z-2300，日本日立)；铬元素 空心阴极灯；精密分析天平(AB135-S，瑞士梅特勒)。 1.3 样品前处理 1.3.1 AuNiCr、NiCrB 合金
称取 0.1 g (精确到 0.0001 g)合金粉试样，置于 聚四氟乙烯罐中，加入 10 mL 硝酸、30 mL 盐酸， 密闭罐，置于烘箱中 150℃保温 12 h。试样溶解完 全，开罐，将溶液转入 100 mL 容量瓶中，用水稀 释至刻度，混匀。
分取 5.0 mL NiCrB 溶液至 100 mL 烧杯中，补 加 50 mL 蒸馏水，加入 6 mL 50 g/L 亚硫酸钠溶液、 2.0 mg 的固体氯化铵，室温下溶解后，将溶液转入 100 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。同时作 试剂空白。 1.3.2 CoCrPtSiO2、NiPdCrBSi 合金
燃烧器 波长/ 狭缝 灯电流/ 条件
高度/mm nm 宽度/nm nA
参数 9.0 359.3 0.4
10.0
火焰等：原子吸收光谱法测定贵金属合金中的铬
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2.2 酸浓度和介质的选择 2.2.1 驱除氢氟酸的酸及其浓度的选择
由于 CoCrPtSiO2、NiPdCrBSi 的溶解中都需加 入氢氟酸才能将试样溶解完全，但氢氟酸对仪器有 很大的腐蚀性，所以需将氢氟酸除尽才能进行测定。 试验表明，硫酸、高氯酸加热至冒白烟，重复多次， 可以有效驱除氢氟酸。考虑到硫酸粘度大，易堵塞 原子吸收仪进样毛细管；还会降低测定时溶液的提 升量，对铬的测定有负干扰；且硫酸较难蒸发至近 干。因此仅使用高氯酸赶除氢氟酸。用 5 mL 高氯 酸冒烟至溶液近干，重复 3 次，可完全驱除氢氟酸， 且 2%的高氯酸对测定铬无影响。 2.2.2 测定酸介质及其浓度的选择
准确移取 0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、 0.70、0.80、0.90、1.00 mL 铬标准贮存溶液于 100 mL 容量瓶中，加入 5 mL 盐酸-硝酸混合酸，稀释至刻 度，摇匀。采用原子吸收测定铬的含量，标准曲线 线性相关系数 r >0.9999。
2 结果与讨论
2.1 仪器工作条件选择 采用铬的最灵敏线(359.3 nm)测定时，不同灯电
2016 年 5 月 第 37 卷第 2 期
贵金属 Precious Metals
May 2016 Vol.37, No.2
原子吸收光谱法测定贵金属合金中的铬
陈 雯，赵文虎，金娅秋，毛 端，陈国华，赖丽君，刘 莉
(贵研铂业股份有限公司 稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，昆明 650106)
摘 要：采用原子吸收光谱法测定 CoCrPtSiO2、AuNiCr、NiPdCrBSi、NiCrB 合金中铬含量，研究 了影响铬测定的因素及其消除条件。结果表明，用盐酸-硝酸、氢氟酸密闭消解样品，高氯酸发烟驱 除剩余氢氟酸，氯化铵或水合肼消除大量镍(II)、硅(IV)或金(III)的影响，用亚硫酸钠转化可将铬(VI) 完全转化为高灵敏度的铬(III)；标准曲线线性范围 0~6.00 µg/mL，检出限 0.004 µg/mL；测定含量为 5%~7%的铬，相对标准偏差 0.82%~1.29%，加标回收率为 93.34%~110.80%。 关键词：分析化学；原子吸收光谱法；贵金属合金；铬 中图分类号：O657.3 文献标识码：A 文章编号：1004-0676(2016)02-0065-05
图 1 不同酸浓度对 2 µg/mL 铬吸光度的影响
CoCrPt 基氧化物磁记录薄膜具有较好的独立 磁性晶粒结构，成为最有希望实现高记录密度的材 料[1]；AuNiCr、NiPdCrBSi、NiCrB 等合金是现代国 防高新技术应用中极为重要的焊料产品，这些产品 对铬含量的测定有很高的要求。
铬的测定方法可分为化学分析方法和仪器分析 方法两大类。化学分析方法常见的是硫酸亚铁铵滴 定法[2-4]，但方法的选择性较低，受干扰元素的影响
流下，吸光度值不同：灯电流过小，放电不稳定， 光谱输出不稳定且强度小；灯电流过大，发射谱线 变宽，灵敏度下降，校正曲线弯曲。经实验，选定 10 nA 灯电流最佳。
狭缝宽度影响光谱通带宽度与检测器接受的能 量，光谱重叠干扰的几率小，可以允许使用较宽的 狭缝，选择狭缝宽度为 0.4 nm。