李 晖，杨玉琼，王世军

（1.西北稀有金属材料研究院，宁夏石嘴山 753000；2.宁夏特种材料重点实验室，宁夏石嘴山 753000）

·分 析·

ICP－AES法测定银锭、银粉、银浆中的杂质元素

李 晖1，2，杨玉琼1，2，王世军1，2

（1.西北稀有金属材料研究院，宁夏石嘴山 753000；2.宁夏特种材料重点实验室，宁夏石嘴山 753000）

研究了电感耦合等离子原子发射光谱仪中测定银锭、银粉、银浆中16种杂质元素的分析方法。通过实验对样品前处理及溶样方法进行设计，建立了仪器最佳工作条件，对酸度、基体干扰、共存元素干扰进行了优化试验。检测限、精密度与准确性试验表明该方法准确快速，适合日常分析。

等离子发射光谱（ICP－AES）；银锭；银粉；银浆；杂质分析

银作为贵金属中相对便宜的一种金属，在工业、能源、医药、民用等方面都有着非常广泛的应用［1］，特别以其优良的性能是电子行业中电接触、电阻、耐温等材料不可缺少的部分［2］。纯银、高纯银中杂质的方法研究，从较早到硝酸银粉末法直流电弧技术［3］，到后来的氯化银沉淀原子发射光谱法［4］等，已经有相当的进展，银材料的杂质分析一直被人们密切关注。本文经过试验分析，根据特征谱线辨别，确定了银锭、银粉、银浆中Fe、Ca、Mg、Al、Cu、Mn、Ti、Zr、B、P、Si、Bi、Pb、Zn、K、Na等16种杂质元素存在，采用低温回流除氮，稀释基底，降低酸效应影响，用标准加入法测定银浆中的Si，消除Bi、Pb、Zn对Si的干扰，配制不同元素混合标准，用ICP－AES法可同时测定银锭、银粉、银浆等相关原料及产品中16种杂质元素，该方法具有检出限低、干扰少、精密度好、准确性高、快速测定等优点，满足分析要求。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器：全谱直读等离子体发射光谱仪iCAP6300（美国Thermo Fisher公司）；标准溶液：均采用标准溶液（国家钢铁材料测试中心），单元素浓度为1 000 μg／mL；硝酸，优级纯；银基体溶液：10 mg／mL；试剂配制所用水均为二次交换去离子水。

1.2 仪器工作条件

RF功率：测定K、Na为950W，测定其它元素为1 150 W；雾化泵速：50 r／min；积分时间：低波长（＜238 nm），10 s；高波长（＞238 nm），5 s。

1.3 标准曲线绘制

各元素均采用标准溶液（国家钢铁材料测试中心），单元素浓度为1 000μg／mL，按需要逐级稀释配置所需浓度的混合标准工作溶液。Fe、Ca、Mg、Al、Cu、Mn、Ti、Zr、Bi、Pb、Zn混标浓度分别为／μg·mL－1：0，0.1，1；B、P、Si混标浓度分别为／μg·mL－1：0，0.1，1；Bi、Pb、Zn混标浓度分别为／μg·mL－1：0，10，50；K、Na混标浓度分别为／μg·mL－1：0，0.1，1。开机测定，绘制工作曲线。

1.4 样品的预处理

称取1.000 0 g试样（银浆样品需于400℃烘箱放置4 h除去有机物）于150mL烧杯中，加10mL硝酸（优级纯），在120℃低温电热板加热溶解至完全，继续加热至黄烟冒尽，然后移至300℃高温电热板煮沸，取下冷却。转移至100 mL容量瓶中，稀释至刻度。分取10 mL于100 mL容量瓶中，稀释至刻度。待测。对于Bi、Pb、Zn含量大于10μg／mL溶液，需平行分取4份10 mL溶液于100 mL容量瓶中，分别加入10μg／mL的Si标准0 mL、1mL、2 mL、3 mL，稀释至刻度。待测。随同试样做空白实验。

2 结果与讨论

2.1 分析元素谱线的选择

根据iCAP6300全谱直读等离子体发射光谱仪的操作软件－iTEVA所提供的各元素的谱线库，对各被测元素初选几条分析谱线，然后分别用空白溶液、各被测元素的标准溶液、基体溶液及样品溶液于光谱仪进样，通过各分析谱线的子阵列图选出无谱线干扰、背景小的分析元素谱线。所选谱线波长见表1。

表1 待测元素分析线波长的选择 nm

2.2 基体浓度的影响试验

在0.1μg／mL的Fe、Ca、Mg、Al、Cu、Mn、Ti、Zr、B、P、Si、Bi、Pb、Zn、K、Na试验溶液中，分别加入Ag基体溶液（保证酸匹配），从得出的数据（见表2）可以看出，Ag基体浓度为1.0 mg／mL时，在iCAP6300全谱直读等离子体发射光谱仪上对Fe、Ca、Mg、Al、Cu、Mn、Ti、Zr、B、P、Si、Bi、Pb、Zn、K、Na测定无显著影响。

表2 银基体干扰试验

2.3 共存元素干扰试验

银锭、银粉、银浆中大部分杂质元素含量较低，共存干扰也很小，基本可以忽略。但是部分银浆试样中Bi、Pb、Zn、Si几种元素含量较高，而且Bi、Pb、Zn对Si的共存干扰比较严重，在10μg／mL的Si元素的试验溶液中，分别加入不同量的Bi、Pb、Zn元素，分别测定加入共存元素后，Si元素的谱线净峰值Ctsi及不加入共存元素时的谱线净峰值Ctso，以Ctsi／Ctso之值考察不同量共存元素的测定影响。Ctsi／Ctso之值越接近1.00时，表明共存元素对被测元素的测定无显著影响，结果见图1。

图1 Bi、Pb、Zn对Si的共存干扰

由图1可见，Bi、Pb、Zn在10.0μg／mL以上时，对Si的共存干扰比较严重。由于银粉、银浆样品中Bi、Pb、Zn的含量为0.001 0～50.0μg／mL之间且不固定，因此无法进行基体匹配，在Bi、Pb、Zn含量大于10.0μg／mL的银粉、银浆中测定Si，只能采用标准加入校正法，以消除Bi、Pb、Zn的共存干扰。

2.4 样品溶液酸度的选择

该实验采用浓硝酸溶解后低温回流除氮，然后稀释十倍，样品溶液中硝酸体积分数＜1%。通过实验，该酸度对被测元素谱线净峰值基本无影响，因此，基体无需酸匹配。

2.5 方法的准确度

用加标回收实验做准确度考核数据，加标回收结果见表3。从表3可见，各元素加标回收率在98%～104%之间，方法准确度符合要求。

2.6 方法的精密度

称取1.000 0 g银锭或银粉、银浆样品1份，平行测定9次，计算其方法的相对标准偏差。测定该方法对应空白溶液9次，计算其方法检出限，结果见表4。

表3 加标回收试验

3 结 论

采用ICP全谱直读光谱仪，测定银锭、银粉、银浆中杂质，快速且准确可靠，能满足大量试样快速分析的要求。

［1］ 赵怀志.银的主要应用领域和发展现状［J］.云南冶金，2002，31（3）：118－122.

表4 相对标准偏差及检出限

［2］ 卢宜源，宾万达.贵金属冶金学［M］.长沙：中南工业大学出版社，1994.

［3］ 王自森.纯银中杂质元素的光谱分析［J］.光谱实验室，1984，1（1）：43－46.

［4］ 刘继升，杨炬，刘宗蓉.高纯银中杂质元素的化学光谱测定［J］.贵金属，1986，7（3）：43－47.

［5］ 辛仁轩.等离子发射光谱分析［M］.北京：化学工业出版社，2010.

Determ ination of Im purity Elements in Silver Ingot，Silver Powder，Silver Paste by ICP－AESM ethod

LIHui1，2，YANG Yu-qiong1，2，WANG Shi-jun1，2
（1.Northwest Institute of Rare Metal Materials，Shizuishan 753000，China；2.Ningxia Key Laboratory of Special Materials，Shizuishan 753000，China）

Study on the analysismethod of 16 impurity elements in silver ingot，silver powder，silver paste in the determination of inductively coupled plasma atomic emission spectrometer.Through the experiment，it sampled the processing and digestion method，established the bestworking conditions of instrument，the optimization test on acidity，matrix interference，interference of coexisting elements.The detection limit，precision and accuracy test show that the method is accurate and fast，suitable for routine analysis.

ICP－AES；silver ingot；silver powder；silver paste；impurity analysis

O657.3

：A

：1003－5540（2014）06－0074－03

2014－10－10

李 晖（1981－），男，助理工程师，主要从事化学及仪器分析工作。