本发明属于材料行业的金属测试分析技术领域，特别涉及到一种电池材料四氧化三钴、钴酸锂中银的快速测定方法。
背景技术：
由于锂离子电池的迅猛发展，电池材料钴酸锂和四氧化三钴有大量的需求空间，作为供应四氧化三钴、钴酸锂材料的主要厂家，如何控制好产品质量，及时发现问题并立即改进，保证公司产品销售客户群，是公司在残酷的市场竞争中立于不败之地的根本。应公司完善钴酸锂和四氧化三钴中金属元素分析方法的要求，就钴酸锂和四氧化三钴中银的分析测试而言，钴酸锂和四氧化三钴产品标准中没有检测银量方法，经查找文献，未见钴酸锂和四氧化三钴中银的分析方法的报道，故迫切需要建立钴酸锂及四氧化三钴中银的分析检测方法。
技术实现要素：
为解决上述问题，本发明提供一种四氧化三钴、钴酸锂中银的快速测定方法
为此，本发明采用如下技术方案：一种四氧化三钴、钴酸锂中银的快速测定方法，其测定依据是四氧化三钴、钴酸锂样品在用盐酸分解后，加入铟标准溶液消除钴基体干扰后，直接以电感耦合等离子体质谱法检测原理进行快速测定，其步骤是：
1）试样处理：制备四氧化三钴、钴酸锂样品粒度应小于160μm，将样品置于105℃~110℃的干燥箱中烘干2h后，冷却至室温；
称取0.2000g干燥后的样品于200ml烧杯中，加入10ml浓盐酸，盖上表面皿，将烧杯放在电热板上低温加热至样品溶解完全，取下烧杯冷却至室温，用装有超纯水的洗瓶冲洗烧杯杯壁和表面皿，冲洗液置于烧杯中，放在电热板上煮沸，取下烧杯冷却至室温后，将烧杯中溶液转移入100ml容量瓶中，加入20.0ug/l115in标准溶液于容量瓶中，用超纯水稀释至容量瓶刻度，混匀；
2）试剂空白试验：加入10ml浓盐酸于200ml烧杯中，盖上表面皿，将烧杯放在电热板上低温加热至溶液体积到3~5ml，取下烧杯冷却至室温；用装有超纯水的洗瓶冲洗烧杯杯壁和表面皿，冲洗液置于烧杯中，放在电热板上煮沸，取下烧杯冷却至室温后，将烧杯中溶液转移入100ml容量瓶中，加入20.0ug/l115in标准溶液于容量瓶中，用超纯水稀释至容量瓶刻度，混匀；
3）标准系列溶液的配置
银标准贮存溶液：称取0.1000g金属银，银纯度wag≥99.99%，置于250ml烧杯中，加入20ml体积百分比50%的硝酸，盖上表面皿，于电热板上低温溶解完全后取下冷却至室温，用装有超纯水的洗瓶冲洗烧杯杯壁和表面皿，冲洗液置于烧杯中，将烧杯中溶液移入1000ml容量瓶中，用超纯水稀释至容量瓶刻度，混匀，此溶液1ml含有0.1mg银；
银标准溶液a：移取10.00ml、浓度为0.1mg/ml银标准贮存溶液，置于1000ml容量瓶中，加入20ml体积百分比50%的硝酸，用超纯水稀释至容量瓶刻度，混匀，此溶液1ml含1μg银；
银标准溶液b：移取5.00ml、浓度为1μg/ml银标准溶液a，置于100ml容量瓶中，加入5ml体积百分比50%的硝酸，用超纯水稀释至容量瓶刻度，混匀，此溶液1l含50μg银；
4）绘制工作曲线：移取0ml、1.00ml、2.00ml、5.00ml、10.00ml浓度为50μg/ml银标准溶液b，置于一组100ml容量瓶中，加入5ml浓盐酸，20.0ug/l115in标准溶液，用超纯水稀释至容量瓶刻度，混匀；
选用电感耦合等离子体质谱仪，测量条件是高频发生器功率：1150w，冷却气：18.0l/min，辅助气：1.22l/min，雾化气：0.80l/min，扫描方式：跳峰，测量方式：脉冲电压950v，分析质荷比为107ag，测量系列标准溶液银的强度值；以银元素的质量浓度为横坐标，强度为纵坐标，绘制工作曲线；测定银的标准曲线范围为0~5µg/l；
5）样品测量
选用电感耦合等离子体质谱仪，测量条件是高频发生器功率：1150w，冷却气：18.0l/min，辅助气：1.22l/min，雾化气：0.80l/min，扫描方式：跳峰，测量方式：脉冲电压950v，分析质荷比为107ag，与系列标准溶液同时测量银的强度值，减去试剂空白测定值，自工作曲线上查出银的质量浓度；
6）分析结果的计算
按下式计算银元素的质量分数wag，数值以µg/g表示：
式中：c一标准曲线法测得的试样溶液的银元素的质量浓度，μg/l；
v—被测试液体积，ml；
m—试样的质量，g；
所得结果保留两位有效数字或小数点后两位。
本发明的技术效果是：方法准确可靠，检出限为0.051μg/l，测定下限为0.17μg/l，测定样品的相对偏差在4.48%～26.1%之间，加标回收率在96.0%～113.3%之间，测定范围为0.1µg/g～2.5µg/g。该方法快速、准确，能满足钴酸锂、四氧化三钴中0.1µg/g～2.5µg/g中银的测定。
具体实施方式
本发明仅适用银空白小于0.5µg/l的盐酸试剂，或经亚沸蒸馏装置提纯后确认盐酸银空白小于0.5µg/l的试剂，所用水为超纯水，电阻率≥18mω。
一种四氧化三钴、钴酸锂中银的快速测定方法，其测定依据电感耦合等离子体质谱法检测原理进行，方法包括仪器条件、样品处理、工作曲线绘制、分析结果计算、样品酸度实验、基体干扰及消除、方法的检出限及测定下限，加标回收实验、精密度实验。
一、仪器实验条件
采用1μg/l的59co、115in和238u混合标准，对仪器工作参数进行最优化调整。根据试验结果，仪器的最佳工作参数见表1。
表1icp-ms的工作参数
分析质荷比的选择：质荷比的选择遵循所选质荷比干扰少，差别大的原则；分析质荷比为：107ag。
二、样品处理
1）试样处理：制备四氧化三钴、钴酸锂样品粒度应小于160μm，将样品置于105℃~110℃的干燥箱中烘干2h后，冷却至室温。称取0.2000g干燥后的样品于200ml烧杯中，加入10ml浓盐酸，盖上表面皿，将烧杯放在电热板上低温加热至样品溶解完全，取下烧杯冷却至室温，用装有超纯水的洗瓶冲洗烧杯杯壁和表面皿，冲洗液置于烧杯中，放在电热板上煮沸，取下烧杯冷却至室温后，将烧杯中溶液转移入100ml容量瓶中，加入20.0ug/l115in标准溶液于容量瓶中，用超纯水稀释至容量瓶刻度，混匀，待测。
2）试剂空白试验：加入10ml浓盐酸于200ml烧杯中，盖上表面皿，将烧杯放在电热板上低温加热至溶液体积到3~5ml，取下烧杯冷却至室温。用装有超纯水的洗瓶冲洗烧杯杯壁和表面皿，冲洗液置于烧杯中，放在电热板上煮沸，取下烧杯冷却至室温后，将烧杯中溶液转移入100ml容量瓶中，加入20.0ug/l115in标准溶液于容量瓶中，用超纯水稀释至容量瓶刻度，混匀，待测。
三、工作曲线绘制
1）标准系列溶液的配置
银标准贮存溶液：称取0.1000g金属银，银纯度≥99.99%，置于250ml烧杯中，加入20ml体积百分比50%的硝酸，盖上表面皿，于电热板上低温溶解完全后取下冷却至室温，用装有超纯水的洗瓶冲洗烧杯杯壁和表面皿于烧杯中，将烧杯中溶液移入1000ml容量瓶中，用超纯水稀释至容量瓶刻度，混匀，此溶液1ml含有0.1mg银。
银标准溶液a：移取10.00ml、浓度为0.1mg/ml银标准贮存溶液，置于1000ml容量瓶中，加入20ml体积百分比50%的硝酸，用超纯水稀释至容量瓶刻度，混匀。此溶液1ml含1μg银。
银标准溶液b：移取5.00ml、浓度为1μg/ml银标准溶液a，置于100ml容量瓶中，加入5ml体积百分比50%的硝酸，用超纯水稀释至容量瓶刻度，混匀。此溶液1l含50μg银。
2）绘制工作曲线：移取0ml、1.00ml、2.00ml、5.00ml、10.00ml浓度为50μg/ml银标准溶液b,置于一组100ml容量瓶中，加入5ml浓盐酸，20.0ug/l115in标准溶液，用超纯水稀释至容量瓶刻度，混匀。选用电感耦合等离子体质谱仪，测量系列标准溶液银的强度值；以银元素的质量浓度为横坐标，强度为纵坐标，绘制工作曲线；测定银的标准曲线范围为0~5µg/l。
四、样品测量
选用电感耦合等离子体质谱仪，在仪器最佳测量条件下与系列标准溶液同时测量银的强度值，减去试剂空白测定值，自工作曲线上查出银的质量浓度。
五、分析结果的计算
按下式计算银元素的质量分数wag，数值以µg/g表示：
式中：c一标准曲线法测得的试样溶液的银元素质量浓度，μg/l;
v—被测试液体积，ml;
m—试样的质量，g。
六、样品溶液定容时盐酸的浓度
根据四氧化三钴和钴酸锂试样性质，采用盐酸溶解处理试样，取不同量的银标准溶液，分别加入下表所述浓度的盐酸溶液进行测定，测定标准溶液的强度值，结果见表2。
结果表明：体积百分比10%以内的盐酸对银的测定无影响，考虑试剂空白值于样品测定时的酸度保持一致，本发明选择体积百分比5%的盐酸介质进行测定。
七、钴基体干扰及消除
本发明研究四氧化三钴和钴酸锂中银测定的质谱干扰较小，主要干扰来自样品中钴基体的干扰，样品中钴含量小于等于2.0mg/ml，经过研究，通过加入20.0μg/l115in作内标可消除干扰。
八、方法的检出限及测定下限
在所述的仪器工作条件下，用不含待测元素的空白溶液连续测定11次，以测定结果的标准偏差的3倍作为检出限，标准偏差的10倍作为该方法的测定下限，检出限：银：0.051μg/l；测定下限：0.17μg/l。
九、加标回收实验
称取0.2000g四氧化三钴和钴酸锂样品，分别加入不同量银标准溶液，按照样品的处理步骤，在选定的仪器工作条件下进行测定，并计算银的回收率，结果分别见表4。
表4银的加标回收率
用等离子体质谱仪测定四氧化三钴和钴酸锂中银样品，样品的加标回收率96.0%～113.3%之间，结果准确度高，满足测定要求。
十、精密度实验
选择两个四氧化三钴和三个钴酸锂样品，按照样品的处理步骤，在选定的仪器工作条件下进行11次独立测定，实验结果见表5。
表5样品测定结果及精密度
用等离子体质谱仪测定四氧化三钴和钴酸锂中银样品测定的相对偏差在4.48%～26.1%之间。结果准确度高，精密度好，满足测定。