微波馬弗爐處理—火焰原子吸收光譜法測定廢舊電路板中金銀鉑鈀
1.實驗部分
1.1主要儀器和試劑
原子吸收光譜儀(上海美析儀器有限公司);金、銀、鉑、鈀空心陰級燈;微波馬弗爐系統(tǒng);電熱板。
金、銀、鉑、鈀標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液(國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心):1.000mg/mL,金、銀、鉑、鈀的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液均由對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)儲備液用10%(V/V)鹽酸(含20g/L的Cu2+)逐級稀釋得到,最終標(biāo)準(zhǔn)工作液中含20g/L的Cu2+。
實驗所用試劑均為優(yōu)級純,水為蒸餾水并用純水處理系統(tǒng)處理,電阻率≥18MΩ·cm。
1.2儀器最佳工作參數(shù)
1.3樣品前處理
所測廢舊電路板均購于昆明舊貨市場(樣品類型為電腦主板、電視機主板和廢棄手機電路板),將電路板上的電池、電容、電阻等主要元器件拆卸去除后,將主板預(yù)破碎成2~4cm的小碎片,將碎片放到萬能粉碎機中粉碎到20~30目。準(zhǔn)確稱取5.0g粉碎后的樣品于瓷坩堝中,并將坩堝放入微波馬弗爐中升溫至約550℃,并保持30min,冷卻后取出坩堝。在坩堝中加入5.0mL王水溶解樣品并加熱蒸發(fā)到近干,然后用10%(V/V)的鹽酸溶解殘渣并定容到50mL,該溶液供原子吸收分析用(濃度超過線性范圍的樣品溶液需稀釋)。
2結(jié)果與討論
2.1溶樣方法的確定
2.1.1灼燒溫度
灼燒溫度是影響樣品分解效果的關(guān)鍵因素。溫度過低,樣品分解不完全,溫度過高,會造成待測成分蒸發(fā)損失。試驗了在350~750℃不同溫度下對樣品分解效果的影響。結(jié)果表明,溫度在550~750℃時樣品即可分解完全,此時,樣品均呈灰白色、用酸溶解后溶液澄清,無碳跡殘留。隨溫度的升高樣品分解速度加快,但能耗增加,而且當(dāng)溫度超過750℃時銀的損失開始明顯,回收率下降;因此實驗選擇樣品灰化溫度為550℃。
2.1.2灼燒時間選擇
考察了灼燒時間對樣品分解效果的影響。在灼燒時間為10~60min的范圍內(nèi)進(jìn)行試驗。結(jié)果表明,樣品在550℃下保持30min時即可完全分解樣品,此時,再用王水溶解灰燼時沒有碳痕殘留,延長灼燒時間對測定結(jié)果沒有顯著影響。因此實驗選擇樣品灼燒時間為30min。
2.1.3樣品取樣量選擇
由于貴金屬元素在電路板樣品顆粒中分布不均勻、樣品取樣量過少會因樣品不均勻而導(dǎo)致測定結(jié)果誤差偏大。實驗表明,樣品取樣量在2.0g以上測定結(jié)果才有較好的重現(xiàn)性。分別稱取2.0~8.0g樣品按照實驗方法進(jìn)行試驗,結(jié)果表明,在選定的稱樣范圍內(nèi),550℃灼燒30min均能把樣品分解完全。實驗選擇樣品量為5.0g。
2.2校準(zhǔn)曲線及檢出限
用金、銀、鉑、鈀的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液配制一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液(10%(V/V)的鹽酸介質(zhì)且含20g/L的Cu2+),按選定條件用火焰原子吸收光譜法進(jìn)行測定,各元素的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)見表2,連續(xù)測定標(biāo)準(zhǔn)空白溶液11次,以其標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍除以校準(zhǔn)曲線斜率計算方法檢出限,結(jié)果見表2。
2.3精密度試驗
準(zhǔn)確稱取同一廢舊電路板樣品7份,按選定實驗條件在同一天內(nèi)測定7次,測得樣品中金、銀、鉑、鈀的含量分別為5.86、58.3、12.6、6.47mg/kg,測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別為金2.9%、銀2.2%、鈀2.7%、鉑2.8%。另取同一樣品7份,每天測定一次,共測7次,計算7次測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),7次測定結(jié)果的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為金3.3%、銀3.3%、鈀3.5%、
鉑3.3%。
2.4回收率試驗
準(zhǔn)確取同一廢舊電路板樣品4份,每份5.0g,其中一份按選定的方法測定金、銀、鉑、鈀含量,另外3份分別加入金、銀、鉑、鈀的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗,結(jié)果見表3。
2.5共存離子的影響及干擾消除
考慮到廢舊電路板中的主要元素是銅,含量占到廢舊電路板總重的10%~30%,為了扣除銅基體對金、銀、鈀、鉑的干擾,實驗采用在標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入銅的方法進(jìn)行基體匹配。用實驗樣品處理時稱取5g的樣品并最終定容到50mL計算可得,實際樣品溶液中銅的含量在10~30g/L之間。進(jìn)行Cu2+的干擾試驗,結(jié)果表明,溶液中Cu2+含量在10~30g/L之間時對測定信號基本沒有影響。因此,實驗選擇用含20g/L Cu2+的10%(V/V)鹽酸稀釋標(biāo)準(zhǔn)儲備液,最終標(biāo)準(zhǔn)工作液中含20g/L Cu2+來進(jìn)行基體匹配以消除銅的干擾。
3.樣品分析
用本方法測定了4種廢舊電路板中的金、銀、鉑、鈀,并用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-AES)[6]作對照試驗,結(jié)果見表3。由表3可見,本方法測定結(jié)果和對照方法吻合。
方法來源:[1]葉艷青,羊波,楊新周,等.微波馬弗爐處理—火焰原子吸收光譜法測定廢舊電路板中金銀鉑鈀[J].冶金分析,2012,32(06):34-37.DOI:10.13228/j.issn.1000-7571.2012.06.003.