不同方法测定铜在钢铁中的含量及注意事项

1.新亚铜灵分光光度法

（1）方法提要 试样用盐酸、过氧化氢溶解，用柠檬酸钠掩蔽Fe（Ⅲ），加入盐酸羟胺将铜（Ⅱ）还原至铜（Ⅰ），调节溶液酸度至pH=5，铜与新亚铜灵（2，9-二甲基-1，10-二氮杂菲）生成的黄色络合物，以三氯甲烷萃取，于分光光度计波长460nm处测量其吸光度。

本方法适用于镁及镁合金中铜含量的测定，测定范围为0.00030%～0.200%（质量分数）。

（2）主要试剂

1）三氯甲烷。

2）过氧化氢（1.10g/mL）：优级纯。

3）盐酸（1+1）：优级纯。

4）氨水（1+1）：优级纯。

5）盐酸羟胺溶液（100g/L）：用时现配。

6）柠檬酸钠溶液（300g/L）。

7）新亚铜灵（2，9-二甲基-1，10-二氮杂菲）乙醇溶液（1g/L）。

8）铜标准储存溶液：称取1.0000g铜[w（Cu）≥99.9%]置于150mL烧杯中，用15mL硝酸（1.40g/mL）溶解，煮沸除去氮的氧化物，冷却，移入1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg铜。

9）铜标准溶液：100μg/mL、10μg/mL和1μg/mL。

（3）分析步骤

1）试样量：按表3-52称取试样，精确至0.0001g。

表3-52 称样量

2）试样溶液的制备：将试样置于200mL烧杯中，按表3-52缓慢加入盐酸溶液（1+1），滴加3～5滴过氧化氢，缓缓加热至试样完全溶解，煮沸除去过量的过氧化氢，蒸至约5mL，冷却。将试液置于125mL分液漏斗中，用水稀释至约30mL。铜的质量分数大于0.05%时，将试液移入100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀，按表3-52分取10.00mL试液置于125mL分液漏斗中。

向分液漏斗中加入15mL柠檬酸钠溶液、5mL盐酸羟胺溶液，用氨水（1+1）调节溶液酸度至pH=5，按表3-53加入新亚铜灵溶液（每加入一种试剂，均需混匀）。加入10.00mL三氯甲烷，振荡2min，静置分层后，将有机相用滤纸过滤于干燥的10mL比色管中。

表3-53 新亚铜灵的加入量

3）测量：将部分显色溶液按表3-52移入干燥的吸收皿中，以随同试样的空白试验溶液为参比，于分光光度计波长460nm处测量其吸光度，从校准曲线上查得相应的铜量。

4）校准曲线的绘制：移取0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL的10μg/mL铜标准溶液（铜的质量分数小于0.001%时，移取0mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL的1μg/mL铜标准溶液），分别置于一组125mL分液漏斗中，用水稀释至约30mL，按试样溶液显色。

将部分溶液移入1cm干燥的吸收皿中（铜的质量分数小于0.001%时，移入3cm吸收皿中），以试剂空白溶液为参比，于分光光度计波长460nm处测量其吸光度。以铜量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。

（4）结果计算 试样中铜的质量分数的计算公式为

式中 m₁——自校准曲线上查得的铜量（μg）；(www.xing528.com)

V₀——试液总体积（mL）；

V₁——分取试液的体积（mL）；

m₀——试样的质量（g）。

2.BCO分光光度法

（1）方法提要 试样以稀硝酸溶解，在pH=8.7～9.3的氨性溶液中，铜与BCO（双环己酮草酰二腙）生成稳定的蓝色络合物，于分光光度计上590nm波长处测量吸光度。

本方法适用于镁合金中铜含量的测定，测定范围为0.05%～1.00%（质量分数）。

（2）主要试剂

1）柠檬酸铵溶液：500g/L。

2）中性红指示剂乙醇溶液：0.5g/L。

3）缓冲溶液（pH=9.2）：称取54g氯化铵溶解于水中，加入63mL氨水，用水稀释至1000mL，摇匀。

4）BCO溶液（1g/L）：称取1gBCO试剂置于400mL烧杯中，加入100mL乙醇及100mL热水，搅拌溶解后，冷却，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

5）铜标准溶液：0.10mg/mL和0.01mg/mL。

（3）分析步骤

1）试样量：按表3-54取试样，精确至0.0001g。

表3-54 取样量

2）空白试验：随同试样做空白试验。

3）试样溶液的制备：将试样置于250mL烧杯中，加入25～40mL硝酸溶液（1+3），加热至试样完全溶解，煮沸除去氮的氧化物，冷却，移入（若浑浊，则过滤）100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。

按表3-54移取上述溶液置于50mL容量瓶中，加入5mL柠檬酸铵溶液和2滴中性红指示剂乙醇溶液，用氨水（1+1）中和至溶液由红色变成黄色，再过量8滴，加5mL缓冲溶液，摇匀，加入10mLBCO溶液，用水稀释至刻度，摇匀，放置10min。

4）测量：以空白试验溶液为参比液，用3cm吸收皿，于分光光度计上590nm波长处测定吸光度，从校准曲线上查得相应的铜量。

注意：显色温度控制在20～30℃为宜。当温度高于30℃时，显色虽快，但稳定时间短，低于20℃时则显色较慢。镍的质量分数大于3%时对测定有干扰，但加大BCO的用量（至20mL）便可消除其影响。

5）校准曲线的绘制：于一组50mL容量瓶中，分别加入0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL的0.01mg/mL铜标准溶液，加入5mL柠檬酸铵溶液和2滴中性红指示剂乙醇溶液，按试样溶液显色。以不加铜标准溶液的一份为参比液测定其吸光度，并绘制校准曲线。

（4）结果计算 试样中铜的质量分数的计算公式为

式中 m₁——自校准曲线上查得的铜量（mg）；

m——显色的试液中所含的试样量（mg）。