紫外可見分光光度計測定樣品中銅鎳鉬元素含量

一、 方法原理
1. 樣品溶解：使用混合酸（如王水）在加熱條件下將粉末冶金樣品完全溶解，使銅、鎳、鉬以離子形式（Cu²⁺, Ni²⁺, Mo(VI)）進(jìn)入溶液。
2. 顯色反應(yīng)：利用特定顯色劑與目標(biāo)離子在適宜條件下（pH值、溫度等）反應(yīng)，生成在紫外或可見光區(qū)有強(qiáng)烈吸收的有色絡(luò)合物。
銅：常用顯色劑有新亞銅靈（Neocuproine）、雙環(huán)己酮草酰二腙（BCO）、二乙基二硫代氨基甲酸鈉（DDTC）等。鎳：常用顯色劑為丁二酮肟（Dimethylglyoxime）。鉬：常用顯色劑為硫氰酸鹽（Thiocyanate），通常需要還原劑（如氯化亞錫、抗壞血酸）將Mo(VI)還原為Mo(V)后再與SCN⁻反應(yīng)。
3. 分光光度測定：在特定波長下，測量上述有色絡(luò)合物的吸光度。根據(jù)朗伯-比爾定律，在一定濃度范圍內(nèi)，吸光度與待測元素的濃度成正比。通過繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，即可計算出樣品中元素的含量。

二、 主要儀器與試劑
儀器：紫外可見分光光度計
分析天平（萬分之一）
電熱板或控溫電熱套
 容量瓶（50mL, 100mL）、移液管、燒杯等玻璃器皿
試劑：
鹽酸、硝酸、氫氟酸（若含硅量高）
高氯酸（用于驅(qū)趕硝酸和氧化有機(jī)物）
過氧化氫
相應(yīng)的顯色劑溶液（新亞銅靈、丁二酮肟、硫氰酸鉀等）
緩沖溶液（用于控制pH，如乙酸-乙酸鈉緩沖液、氨水-氯化銨緩沖液）
 還原劑（抗壞血酸、氯化亞錫） 
掩蔽劑（檸檬酸銨、EDTA等，用于掩蔽干擾離子）
銅、鎳、鉬標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液（1000 µg/mL）

三、 分析步驟
步驟一：樣品前處理（溶解）
1. 稱樣：精確稱取約0.1g - 0.5g（視含量而定）粉末冶金樣品于150mL燒杯中。
2. 溶解：
加入10-15mL王水（鹽酸:硝酸=3:1），蓋上表面皿，于電熱板上低溫加熱至劇烈反應(yīng)平息。
若樣品難溶或有碳化物，可補(bǔ)加少量氫氟酸（約1mL，需在通風(fēng)櫥內(nèi)并小心操作）或高氯酸（約5mL，注意安全，防止爆炸）。
繼續(xù)加熱至樣品完全溶解，溶液澄清。
3. 蒸發(fā)與轉(zhuǎn)移：
將溶液蒸發(fā)至近干（或冒白煙，如果用了高氯酸），以驅(qū)盡氮氧化物。
冷卻后，加入少量稀鹽酸（1+1）或水，加熱溶解鹽類。
冷卻后，將溶液全部轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。此即為樣品儲備液。
注意：如果樣品中三種元素含量差異巨大，可能需要進(jìn)行稀釋。
步驟二：分別測定各元素
由于相互干擾，建議分別取樣或利用掩蔽法進(jìn)行測定。
A. 銅的測定（以BCO法為例）
1. 分液：準(zhǔn)確移取一定體積（如5-10mL）的樣品儲備液于50mL容量瓶中。
2. 調(diào)節(jié)pH：加入檸檬酸銨溶液（掩蔽鐵、鋁等），用氨水調(diào)節(jié)溶液至pH≈9。
3. 顯色：加入BCO乙醇溶液，搖勻。BCO與Cu²⁺生成黃色絡(luò)合物。
4. 定容與測定：用水稀釋至刻度，搖勻。靜置5-10分鐘。用1cm比色皿，以試劑空白為參比，在約450nm波長處測量吸光度。
5. 計算結(jié)果：從銅的標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得銅的含量，并計算樣品中銅的百分含量。
B. 鎳的測定（丁二酮肟法）
1. 分液：準(zhǔn)確移取一定體積的樣品儲備液于50mL容量瓶中。
2. 氧化：加入溴水或過硫酸銨溶液，將Ni²⁺氧化并與Co³⁺等干擾離子分離（如有必要）。
3. 顯色：加入酒石酸鉀鈉溶液（掩蔽鐵），再加入丁二酮肟氫氧化鈉溶液。在堿性氧化介質(zhì)中，Ni⁴⁺與丁二酮肟生成紅色絡(luò)合物。
4. 定容與測定：用水稀釋至刻度，搖勻。用1cm比色皿，以試劑空白為參比，在約530nm波長處測量吸光度。
5. 計算結(jié)果：從鎳的標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得鎳的含量。
C. 鉬的測定（硫氰酸鹽法）
1. 分液：準(zhǔn)確移取一定體積的樣品儲備液于50mL容量瓶中。
2. 還原與顯色：
 加入硫酸-硫酸鈦混合液（提供酸性環(huán)境和還原劑），或先加入硫氰酸鉀，再加入氯化亞錫溶液。
氯化亞錫將Fe³⁺還原為Fe²⁺（消除其干擾），并將Mo(VI)還原為Mo(V)。Mo(V)與SCN⁻生成橙紅色絡(luò)合物[MoO(SCN)₅]²⁻。
3. 定容與測定：用水稀釋至刻度，搖勻。用1cm比色皿，以試劑空白為參比，在約470nm波長處測量吸光度。
4. 計算結(jié)果：從鉬的標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得鉬的含量。

四、 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
對于每種元素，都需要繪制獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1. 準(zhǔn)備一系列50mL容量瓶。
2. 分別加入0.0, 1.0, 2.0, 4.0, 6.0, 8.0, 10.0 mL的相應(yīng)元素的標(biāo)準(zhǔn)工作液（如10 µg/mL）。
3. 按照上述各元素的測定步驟，依次加入相同的掩蔽劑、緩沖液、顯色劑，并定容。
4. 以“0.0mL”標(biāo)準(zhǔn)溶液為參比，測量各標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。
5. 以吸光度為縱坐標(biāo)，濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)（R²）應(yīng)大于0.999。

五、 結(jié)果計算
樣品中元素含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）按下式計算：
式中：

·  C ：從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的樣品測定液中元素的濃度，µg/mL
·  C0 ：從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的空白液中元素的濃度，µg/mL
·  V ：樣品測定液（顯色定容）的體積，mL（通常為50mL）
·  Vs ：樣品儲備液的總體積，mL（通常為100mL）
·  Va ：測定時移取樣品儲備液的體積，mL
·  m ：稱取樣品的質(zhì)量，g
·  10^6 ：單位換算系數(shù)（1g = 10⁶ µg）