如何用火焰原子吸收光谱法测定铜的含量

1.直接电解-原子吸收光谱法

（1）方法提要 试样用硝酸和氢氟酸溶解后，以过氧化氢还原氮的氧化物，加入铅以降低阳极上铂的损失，电解使铜在铂阴极上析出，将阴极烘干后称量。电解液中残留的铜量用火焰原子吸收光谱法测定。

本方法适用于铜及铜合金中铜含量的测定，测定范围为50.00%～99.00%（质量分数）。

（2）主要试剂

1）无水乙醇。

2）氢氟酸（1.13g/mL）。

3）硝酸（1+1）。

4）过氧化氢（1+9）。

5）氯化铵溶液（0.02g/L）。

6）硝酸铅溶液（10g/L）。

7）铜标准储存溶液：称取1.0000g纯铜（铜的质量分数大于或等于99.95%）置于250mL烧杯中，加入40mL硝酸（1+1），盖上表面皿，加热至完全溶解，煮沸除去氮的氧化物，用水洗涤表面皿及杯壁，冷却，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1mg铜。

8）铜标准溶液：移取10.00mL铜标准储存溶液（1mg/mL）置于500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含20μg铜。

（3）分析步骤

1）试样量：试样为厚度小于或等于1mm的碎屑，称取2.000g试样，精确至0.0001g。

2）测定：独立地进行两次测定，取其平均值。随同试样做空白试验（可不进行电解）。

将试样置于250mL聚四氟乙烯烧杯中，加入2mL氢氟酸、30mL硝酸（1+1），盖上表面皿，待反应接近结束时，在不高于80℃下加热至试样完全溶解，加入25mL过氧化氢（1+9）、3mL硝酸铅溶液，以氯化铵溶液洗涤表面皿和杯壁并稀释至约150mL。

将铂阳极和精确称量过的铂阴极安装在电解器上，使网浸没在溶液中，用剖开的聚四氟乙烯皿或聚丙烯皿盖上烧杯，在搅拌下进行电解（电流密度为1.0A/dm²），电解至铜的颜色褪去，以水洗涤表面皿、杯壁和电极杆，继续电解30min。若新浸没的电极部分无铜析出，表示已电解完全。不切断电源，慢慢地提升电极或降低烧杯，立即用两杯水依次淋洗电极，迅速取下铂阴极，并依次浸入两杯无水乙醇中，立即放入105℃的恒温干燥箱中干燥3～5min，然后取出置于干燥器中，冷却至室温后称重。

将电解析出铜后的溶液及第一杯洗涤电极的水分别移入2个300mL烧杯中，盖上表面皿，低温蒸发至体积约为80mL，冷却，合并溶液并移入200mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。若残铜量大于0.0005g，则移取25.00mL溶液，置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

使用空气-乙炔火焰，于原子吸收光谱仪波长324.7nm处，与标准溶液系列同时，以水调零，测量试液的吸光度。所测吸光度减去随同试样空白溶液的吸光度，从校准曲线上查出相应的铜的质量浓度。

3）校准曲线的绘制：移取0mL、2.50mL、5.00mL、7.50mL、10.00mL、12.50mL铜标准溶液（20μg/mL），置于一组100mL容量瓶中，分别加入5mL硝酸（1+1），用水稀释至刻度，混匀。在与试样溶液相同的测定条件下，测量标准溶液系列的吸光度，减去标准溶液系列中“零”含量溶液的吸光度，以铜的质量浓度为横坐标，以吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。

（4）结果计算 铜的质量分数的计算公式为

式中 m₁——铂阴极与沉积铜的总质量（g）；

m₂——铂阴极的质量（g）；

ρ——自校准曲线上查得的铜的质量浓度（μg/mL）；

V₀——电解后残留铜溶液稀释的总体积（mL）；

V₂——分取部分残留铜溶液稀释后的体积（mL）；

V₁——分取部分残留铜溶液的体积（mL）；

m₀——试样的质量（g）。

2.电解-分光光度法(www.xing528.com)

（1）方法提要 试样用混合酸溶解，调整溶液体积后，用小电流进行电解。电解终止后，用水和无水乙醇洗涤铂阴极，干燥、冷却后称量。电解后的溶液用分光光度法测得残留的铜量给予补正后，求得铜的总量。

本方法适用于铜及加工铜中铜含量的测定，测定范围为＞99.00%～99.98%（质量分数）。

（2）主要试剂

1）无水乙醇。

2）硝酸（1+1）。

3）氨水（1+1）。

4）混合酸：7单位体积硝酸（1.42g/mL）、10单位体积硫酸（1.84g/mL）与25单位体积水混匀，冷却，从中取42mL置于500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

5）柠檬酸铵溶液（500g/L）。

6）双环己酮草酞二腙（BCO）（1g/L）：称取BCO0.5g置于300mL烧杯中，加入50mL无水乙醇，用200mL温水溶解后移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。

7）中性红乙醇溶液（1g/L）。

8）铜标准储存溶液：称取0.1000g纯铜（铜的质量分数大于或等于99.95%）置于150mL烧杯中，加入10mL硝酸（1+1），低温加热至铜溶解完全，煮沸除去氮的氧化物，以水洗涤表面皿及杯壁，冷却，移入1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含100μg铜。

9）铜标准溶液：移取10.00mL铜标准储存溶液置于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含10μg铜。

（3）分析步骤

1）试样量：试样为厚度小于或等于1mm的碎屑（若试样发生氧化，需除去氧化物），称取5.005～5.007g，精确至0.0001g。

2）测定：称取试样后，放上铂阴极，称量试样与铂阴极的总质量。取出铂阴极，放入干燥器中，将试样置于250mL高型烧杯中，盖上表面皿，沿杯口缓慢加入42mL混合酸，冷溶至反应近乎停止。

将烧杯于80～90℃下加热至试样完全溶解，继续加热1.5～2h以驱除氮的氧化物，取下稍冷，以水洗涤杯壁及表面皿并稀释溶液体积至约150mL，放入磁力搅拌棒，将烧杯置于电解仪托盘上，开动搅拌装置，将溶液搅拌均匀后停止搅拌。

将铂阴极和铂阳极在电解仪上安装妥当并放入溶液中，使铂电极靠近烧杯底部，以两块半片表面皿盖好高型烧杯，在阴极表面约为0.6A/dm²的电流密度下电解至溶液呈无色（时间约为17h），用水洗涤两块半片表面皿、杯壁及电解杆，降低电流密度至0.3A/dm²，继续电解至新被水浸没的电极杆不再沉积出铜时为止。不切断电源，迅速取下高型烧杯并换以盛有约180mL水的高型烧杯，继续电解15min，然后立即提取出铂阴极并浸入另一只盛满水的250mL烧杯中，上下移动3次，关闭电源，取下电极，放入盛有无水乙醇的烧杯中，取出后立即放入105℃电热恒温干燥箱中干燥3～5min，取出并置于干燥器中冷却至室温，称量电解沉积后的铂阴极。

用分光光度法测定电解后溶液中的残留铜量。

移取与试样溶液相同的混合酸置于50mL容量瓶中，随同试样做空白试验。

将电解后的电解液和电解15min的一杯水，置于500mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀，从中移取10.00～20.00mL置于50mL容量瓶中，加入2mL柠檬酸铵溶液，以水稀释至25mL，加入2滴或3滴中性红乙醇溶液，用氨水溶液（1+1）中和至红色溶液褪去并过量1.0mL，加入8.0mL双环己酮草酰二腙溶液，以水稀释至刻度，混匀，静置20min。

移取20.0mL混合酸6份，置于一组50mL容量瓶中，分别加入0mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL铜标准溶液（10μg/mL），按待测溶液处理。将部分溶液移入2cm吸收皿中，以随同试样的空白溶液为参比，于分光光度计波长600nm处测量吸光度，以铜的质量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制校准曲线。从校准曲线上查出待测溶液中铜的质量。

（4）结果计算 铜的质量分数的计算公式为

式中 m₁——试样与铂阴极的总质量（g）；

m₂——电解后铂阴极与沉积铜的总质量（g）；

m₃——自校准曲线上查得的铜的质量（μg）；

V₀——电解后残留铜溶液稀释的总体积（mL）；

V₁——分取残留铜溶液的体积（mL）；

m₀——试样的质量（g）。