胡海霞，楊亞榮，杜心榮，黃春華
               (安美特(中國(guó))化學(xué)有限公司南京分公司，江蘇南京210016)
    ［摘 要］三價(jià)鉻電鍍液對(duì)銅、鐵、鎳、鋅、鉛等金屬雜質(zhì)的容忍范圍較窄，快速、準(zhǔn)確地分析這些金屬雜質(zhì)的含量很有必要。以硝酸加熱煮沸消解鍍液，利用火焰原子吸 收法直接測(cè)定了稀釋液中銅、鐵、鎳、鋅、鉛金屬的含量。結(jié)果表明，本法測(cè)定靈敏度高，加標(biāo)回收率在95%～105%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差低于2%，符合實(shí)際 生產(chǎn)的檢測(cè)要求。
    ［關(guān)鍵詞］金屬雜質(zhì);檢測(cè);三價(jià)鉻電鍍液;原子吸收法
    ［中圖分類號(hào)］O657．3［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］B［文章編號(hào)］1001－1560(2011)06－0072－03
    0·前言
    三 價(jià)鉻電鍍鉻取代六價(jià)鉻電鍍已逐漸成為趨勢(shì)，但其控制比六價(jià)鉻難，特別是對(duì)雜質(zhì)的容忍性方面。鍍鉻液中含有多種金屬雜質(zhì)，會(huì)互相牽引，鍍液對(duì)金屬雜質(zhì)的容忍 度大大降低，其鍍液性能、鍍層色澤及外觀均會(huì)受影響［1］。因此，在生產(chǎn)過(guò)程中，要求定期、準(zhǔn)確地檢測(cè)三價(jià)鉻電鍍液中金屬雜質(zhì)的含量。
    測(cè) 定三價(jià)鉻電鍍液中的鐵、銅、鎳、鋅、鉛的主要分析方法是紫外分光光度法［2～4］，但測(cè)定時(shí)需要用不同方式對(duì)鍍液進(jìn)行處理，滿足不了快速、準(zhǔn)確的要求。本 工作借鑒原子吸收法［5～7］，利用火焰原子吸收法，用硝酸統(tǒng)一處理三價(jià)鉻電鍍液，建立了快速測(cè)定三價(jià)鉻電鍍液中的銅、鐵、鋅、鎳、鉛的方法，可靠、準(zhǔn) 確。
    1·試驗(yàn)
    1．1試劑
    標(biāo)準(zhǔn)溶液:銅、鐵、鎳、鋅、鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液，均為100μg/mL;
    1∶1硝酸:500 mL濃硝酸與500 mL去離子水混合;5%硝酸溶液:50 mL的硝酸加入去離子水至1 L;三價(jià)鉻電鍍液:將氯化銨、硫酸羥鉻和硼酸按30%∶30%∶20%混合，加入一定量的水溶解即可。以上試劑均為分析純，試驗(yàn)用水均為去離子水。
    1．2儀器工作條件的確定
    使 用AA240FS火焰原子吸收分光光度計(jì)進(jìn)行測(cè)試。儀器是否在最佳狀態(tài)下工作，將直接影響測(cè)定的靈敏度、檢出限、精密度和測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，在進(jìn)行 樣品測(cè)定前，應(yīng)先對(duì)吸收線波長(zhǎng)、燃?xì)夂椭細(xì)獗壤?、燃燒器高度、空心陰極燈電流和燈信號(hào)、光譜通帶以及提升量等儀器工作條件進(jìn)行最佳化選擇。其原則是:采 用單因素試驗(yàn)法，測(cè)試各元素的標(biāo)準(zhǔn)樣品的吸光度，使測(cè)試溶液有較大的吸光度和較好的穩(wěn)定性。最佳工作條件的選擇結(jié)果見(jiàn)表1。
               
    1．3分析方法
    (1)樣品處理:移取10．0 mL三價(jià)鉻電鍍液于50mL燒杯中，加1∶1 HNO320 mL，煮沸5 min，冷卻到室溫，轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，搖勻定容，靜置。
    (2)標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立:將以下各標(biāo)準(zhǔn)溶液移至100mL容量瓶中，分別加入5 mL 5%HNO3，搖勻、定容，靜置，并按儀器的最佳工作條件分別建立Cu，F(xiàn)e，Zn，Ni，Pb溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
    Cu標(biāo)準(zhǔn)系列:0，0．5，1．0，2．0，3．0，4．0 mL(相當(dāng)于0，0．5，1．0，2．0，3．0，4．0μg/mL)
    Fe標(biāo)準(zhǔn)系列:0，1．0，2．0，3．0，4．0，5．0 mL(相當(dāng)于0，1．0，2．0，3．0，4．0，5．0μg/mL)
    Ni標(biāo)準(zhǔn)系列:0，0．5，1．0，2．0，3．0，4．0 mL(相當(dāng)于0，0．5，1．0，2．0，3．0，4．0μg/mL)
    Zn標(biāo)準(zhǔn)系列:0，0．2，0．4，0．6，0．8，1．0 mL(相當(dāng)于0，0．2，0．4，0．6，0．8，1．0μg/mL)
    Pb標(biāo)準(zhǔn)系列:0，0．5，1．0，2．0，3．0，4．0 mL(相當(dāng)于0，0．5，1．0，2．0，3．0，4．0μg/mL)
    (3)測(cè)定:在建立Cu，F(xiàn)e，Zn，Ni，Pb溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線后，直接測(cè)定處理后的樣品溶液。若處理后的溶液超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍，將其稀釋到適當(dāng)?shù)谋稊?shù)即可。
    (4)計(jì)算:ρ=ρ0×n
    式中ρ———樣品中雜質(zhì)元素含量，μg/mL
    ρ0———測(cè)得稀釋液中雜質(zhì)元素含量，μg/mL
    n———三價(jià)鉻電鍍液的稀釋倍數(shù)
    2·結(jié)果與討論
    2．1工作曲線與檢出限
    用最小二乘法，得出各元素的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線方程和相關(guān)系數(shù)(見(jiàn)表2)。
               
    按本法的測(cè)定條件，同時(shí)作空白試驗(yàn)，按空白溶液10次測(cè)量吸光度的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍計(jì)算相應(yīng)的檢出限，結(jié)果分別為Cu 0．002μg/mL，F(xiàn)e 0．006μg/mL，Ni0．004μg/mL，Zn 0．000 4μg/mL，Pb 0．005μg/mL。
    2．2硝酸消解方式的影響
    用 原子吸收法測(cè)定金屬含量時(shí)，常在常溫下加入低濃度的HNO3，以消除體系或雜質(zhì)的干擾，而三價(jià)鉻體系中含有較高濃度的配位劑，電鍍液常出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，僅在 常溫狀態(tài)下加入硝酸不足以破壞配位作用，試樣在火焰燃燒時(shí)，不能充分原子化，測(cè)得的結(jié)果偏低，因此在試驗(yàn)過(guò)程中，采用加入較高濃度(1∶1)的 HNO320 mL，并加熱煮沸，來(lái)最大限度地消除干擾。通過(guò)在常溫下用硝酸消解和加入硝酸加熱煮沸后再進(jìn)行三價(jià)鉻電鍍液稀釋液中 Cu，F(xiàn)e，Ni，Zn，Pb含量的測(cè)定，結(jié)果顯示，消解是否加熱對(duì)Cu，Ni，Pb影響不大，而對(duì)Fe，Zn有一定的影響，不加熱的結(jié)果偏低5%左右。
    2．3鍍液主鹽的干擾
    由于三價(jià)鉻電鍍液中三價(jià)鉻的含量一般為18～25mg/mL，稀釋10倍后可達(dá)到1．8～2．5 mg/mL，對(duì)雜質(zhì)的測(cè)定可能會(huì)產(chǎn)生影響。
    (1) 將0．5μg/mL銅，1．0μg/mL鐵，0．5μg/mL鎳，0．2μg/mL鋅和0．5μg/mL鉛5組溶液，分別加入濃度不等的新配三價(jià)鉻溶液， 使三價(jià)鉻含量依次為10，15，20，25 mg/mL。將5組溶液加硝酸并加熱消解處理后，通過(guò)各元素的工作曲線，測(cè)定各元素溶液在加入不同含量三價(jià)鉻 后的濃度結(jié)果見(jiàn)表3。結(jié)果顯示，三價(jià)鉻含量在10～25 mg/mL范圍內(nèi)，所測(cè)得的銅、鐵、鎳、鋅、鉛的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度均無(wú)明顯變化。
              
    (2)采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法，對(duì)某三價(jià)鉻電鍍液中的銅、鐵、鎳、鋅、鉛的含量進(jìn)行測(cè)定，2種方法測(cè)得的結(jié)果很接近。2種方法考察的結(jié)果表明，鍍液主鹽濃度對(duì)銅、鐵、鎳、鋅、鉛的測(cè)定干擾很小。
    2．4待測(cè)元素間的干擾
    在 新配三價(jià)鉻電鍍液中，加入所能容忍的金屬雜質(zhì)銅、鐵、鎳、鋅、鉛的上限，分別為10，100，100，20，10μg/mL。經(jīng)過(guò)HNO3加熱消解，并稀 釋合適的倍數(shù)后，分別利用各元素所建立的工作曲線測(cè)定含量，再與加入樣相比較，結(jié)果見(jiàn)表4，可見(jiàn)各待測(cè)元素間基本無(wú)干擾。
              
    3·精密度與加標(biāo)回收效果
    用本方法測(cè)定某電鍍生產(chǎn)線上的三價(jià)鉻電鍍液5次，計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，并作加標(biāo)回收試驗(yàn)，結(jié)果銅，鐵，鎳，鋅，鉛的回收率均在95%～105%之間，符合誤差允許的范圍(見(jiàn)表5)。
              
    從上可見(jiàn):本法采用簡(jiǎn)單的硝酸加熱消解處理，降低了配合物對(duì)金屬雜質(zhì)測(cè)定的干擾，通過(guò)適當(dāng)稀釋后，建立了用空氣-乙炔火焰原子吸收分光光度法直接測(cè)定金屬元素銅、鐵、鎳、鋅、鉛的方法;方法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確，適用于三價(jià)鉻電鍍液體系。
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