泡塑吸附-结晶紫分光光度法测金探讨.pdf

第3 2 卷 2 0 1 2 年0 8 月 矿冶工程 M I N I N GA N Dn E T A L L U R G I C A LE N G I N E E R I N G V 0 1 ．3 2 A u g u s t2 0 1 2 泡塑吸附- 结晶紫分光光度法测金探讨① 叶军建1 ”，王在谦1 ’2 ，王雪1 ”，程伟1 一，黄小芬1 ”，张覃1 ，2 1 ．贵州大学矿业学院，贵州贵阳5 5 0 0 0 3 ；2 ．贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室，贵州贵阳5 5 0 0 0 3 摘要介绍了泡塑吸附一结晶紫分光光度法测金的分析方法，探讨了影响泡塑吸附的主要因素和符合比尔定律时金的质量浓度范 围。结果表明，采用经N a O H 和丙酮处理的泡塑，控制王水体积浓度为1 0 ％一2 0 ％，振荡时间不小于3 0m i n 的条件下，测定的金回 收率大于9 8 ％，当金的质量浓度在0 ．1 0 ～5 ．o o “g ／m L 范围内符合比尔定律。针对同一样品，采用本法和活性炭吸附碘量法与外送 地矿局采用原子吸收法的测定结果进行对比，得出本方法的测试结果与原子吸收法的测定结果在误差允许范围，比碘量法准确、可 靠，能满足地质测试要求，在没有原子吸收分光光度计的条件下，推荐采用本方法进行分析。 关键词金；泡塑吸附；结晶紫；分光光度法 中图分类号0 6 5 2文献标识码A文章编号0 2 5 3 6 0 9 9 2 0 1 2 0 8 0 3 6 2 0 3 含金矿样溶解后，一般要先进行分离富集再测定， 应用最广泛的分离富集方法是活性炭吸附法和泡塑吸 附法，其中泡塑吸附法的优点在于经过振荡快速吸附 金，经水冲去残渣、洗净、灰化或解脱，用比色法、氢醌 容量法或用原子吸收法测定，一般比活性炭吸附操作 简单、工作效率高、使用设备简单、材料消耗少，结果能 满足地质测试要求j 。但泡塑吸附条件要求较严，而 且泡塑的处理是关键。 碘量法、氢醌容量法、碱性染料分光光度法和原子 吸收法是测金的主要方法。容量法一般用来测定金含 量较高的矿样，在采用活性炭吸附碘量法测金过程中 经常出现终点拖延现象，终点不好判断，导致结果不稳 定。虽然目前普遍使用的是原子吸收法，但由于实验 室条件所限，本文采用的分析方法是碱性染料分光光 度法，与其他碱性染料相比，结晶紫显色稳定时间较 长，使用试剂少，方法易于掌握，萃取剂采用乙酸丁酯， 避免了麻醉性的乙醚及有毒的苯旧j 。与泡塑吸附相 结合，通过一系列试验，证明了采用泡塑吸附一结晶紫 分光光度法能得到较满意的分析结果。 1 主要仪器和试剂 1 ．1 主要仪器和工作条件 主要仪器有S P - 7 5 2 型紫外一可见分光光度计，测 定波长 6 0 0B i n ，1c m 比色皿。H Y 一3 多功能振荡器， 频率2 0 07 ．欠／m i n 。 1 ．2 主要试剂 1 聚氨酯泡沫塑料将海绵剪成3c m 1c m 1 c m 的小块，质量约为0 ．2 0g ，放人1 ％N a O H 溶液中煮 沸3 0m i n 后，用水洗至中性、挤干，再用丙酮浸泡1 m i n ，挤干用水洗净，浸泡在蒸馏水中备用。 2 1 1 王水硝酸 盐酸 水 1 3 4 现配 现用 。 3 结晶紫 0 ．2g ／L 称取0 ．1 0g 结晶紫于2 0 0 m L 烧杯中，加少量水溶解，过滤，定溶于5 0 0m L 容量 瓶中，摇匀。 4 无水乙醇、浓H C l 、浓H N O ，、乙酸了酯均为分 析纯。 5 H C l 0 ．0 5m o L ／L 分取4m L 浓盐酸置于 10 0 0m L 容量瓶中，用蒸馏水定容，p H 约为1 ．7 。 6 K C l 5 0g ／L 称取5gK C l A ．R 于1 0 0m L 烧杯中，加9 5m L 蒸馏水溶解。 7 金标准储备液10 0 0I x g ／m L 金，国家标准样品 G S B 0 4 - 1 7 1 5 - 2 0 0 4 。 8 金标准中问液吸取10 0 0i x g ／m L 金的准备液 1 0m L 于1 0 0m L 容量瓶中，用1 0 ％盐酸稀释至刻度、 摇匀，此溶液1m L 含1 0 0I x g 金，避光保存。 9 金标准系列溶液分别吸取1 0 0 ∥m L 贮备液 0 、0 ．5 、1 ．0 、1 ．5 、2 ．0 、3 ．0 、4 ．0 、5 ．0m L 于1 0 0m L 容量瓶 中，用H C l 0 ．0 5m o l ／L 定容，摇匀，此标准系列溶液 P A u 依次为0 、0 ．5 、1 ．0 、1 ．5 、3 ．0 、4 ．0 、5 ．0 g ／m L 。 2 方法原理 含金矿样经王水溶样、泡塑吸附、无臭灰化后，在 酸性溶液中，结晶紫与金的一价卤络阴离子生成有色 ①收稿日期2 0 1 2 - 0 6 - 2 5 基金项目国家“十二五”科技支撑计划课题 2 0 1 2 B A B 0 8 8 0 6 作者简介叶军建 1 9 8 6 一 ，男，山西人，硕士研究生，主要研究方向为难选矿石的选矿技术及资源综合利用。 万方数据 2 0 1 2 年0 8 月叶军建等泡塑吸附一结晶紫分光光度法测金探讨3 6 3 络合物，被乙酸丁酯等有机试剂萃取∞j ，用紫外可见 分光光度计对有机相进行吸光值的测定。 3 分析方法 称取1 0g 矿样 含量高的可称5g 置于5 0m L 瓷 坩埚中，放人马弗炉从低温升至6 5 0 ℃恒温焙烧1h ， 将矿样转移到3 0 0m L 三角瓶中，用少量水润湿，加 1 1 王水1 0 0m L ，在电炉上加热微沸3 0r a i n ，加热过程 中摇动3 ～4 次，蒸发体积至2 0m L 左右取下，加水至 1 0 0m L ，放入一块泡沫塑料，用橡皮塞塞紧，用力摇动 2 0 ～3 0 次，将三角瓶置于振荡器上振荡3 0m i n ，取出 泡塑用自来水洗去残渣，再用蒸馏水冲洗3 4 次，将 拧干的泡塑用半张1 1c m 定量滤纸包好，放入3 0m L 瓷坩埚中，加入3m L 无水乙醇，放人5 0 0 ～6 0 0 ℃马弗 炉中，敞开炉门明火燃烧，熄灭后半关炉门，继续升温 至6 5 0 ℃恒温焙烧3 0m i n ，取出冷却。加入1m L5 0 g ／L 氯化钾溶液、2m L 王水，置于水浴上蒸干，再加浓 盐酸1m L 重复蒸干2 次。用0 ．0 5m o l ／L 盐酸溶液转 移到5 0m L 容量瓶中并定容，吸取1 0m L 移人2 5m L 比色管中，加入0 ．2g ／L 结晶紫溶液2m L ，摇匀。加入 乙酸丁酯5m L 萃取1 ．5m i n ，静置1 5m i n 分层，用 1c m 比色杯于6 0 0n m 处测定吸光度。 标准曲线的绘制分取P A u 0 、0 ．5 、1 ．0 、1 ．5 、 2 ．0 、3 ．0 、4 ．0 、5 ．0 g ／m L 金标准系列溶液1 0m L 置于 2 5m L 比色管中，用移液管移取2m L 结晶紫溶液 0 ．2 g ／L ，用移液管准确加入乙酸丁酯5m L ，萃取1 ．5 m i n ，静置1 5m i n 分层，用1e m 比色杯于6 0 0n m 处测 量吸光度，绘制标准曲线。 4 泡塑吸附的影响因素探讨 泡塑吸附的影响因素主要有泡塑的处理方式、吸 附的酸度、振荡时间和温度等，其中泡塑的处理是关 键。为了确定影响因素比较合适的条件，试验采用一 定量的1 0 0I x g ／m L 金标准溶液作为分析样品，按照分 析方法的步骤测定金的含量，计算回收率。 4 ．1 泡塑的预处理 分别取1 0 0I x g ／m L 金标准溶液1m L 于4 个3 0 0 m L 三角烧瓶中，加入1 0 ％王水1 0 0m L ，加入一块经过 不同方法处理的泡塑，然后按分析方法后续步骤进行。 不同方法处理泡塑的试验结果见表1 。 由表1 可知只经过蒸馏水处理的泡塑对金回收率 只有9 2 ．5 2 ％，而酸和碱处理过的泡塑对金的回收率 都在9 5 ％以上，经过N a O H 和丙酮处理的泡塑对金的 回收率最高，达到9 8 ．7 6 ％。这是因为经N a O H 和丙酮 表1 不同方法处理泡塑的试验结果 处理的泡塑具有较强的吸附能力，且具有良好的耐水 洗性，因此采用这种经N a O H 和丙酮处理的泡塑比较 合适。 4 ．2 泡塑吸附酸度 王水体积浓度 试验 分别取1 0 0I x g , ／m L 金标液标液1m L 于3 0 0m L 三角烧瓶中，分别加人体积浓度为5 ％、1 0 ％、1 5 ％、 2 0 ％、3 0 ％的王水1 0 0m L ，加入一块N a O H 和丙酮处 理过的泡塑，以下按分析方法进行，测得结果见表2 。 表2 酸度试验结果 由表2 可见聚氨酯泡塑对金的吸附酸度较宽，在 5 ％一3 0 ％的王水介质中均有较高的回收率，当王水体 积浓度为1 0 ％时回收率最大，为9 8 ．6 7 ％，因此控制王 水体积浓度为1 0 ％。 4 ．3 振荡时间对吸附的影响试验 分别取1 0 0 灿g ／m L 金标液标液1m L 于3 0 0m L 三角烧瓶中，加人体积浓度为1 0 ％的王水1 0 0m L 和 一块N a O H 和丙酮处理过的泡塑，改变振荡吸附时间， 测得分析结果见表3 。 表3 振荡时间对吸附的影响试验 表3 结果说明，在室温下振荡3 0m i n 以上，泡塑 吸附金的回收率基本稳定，保持在9 8 ％以上，确定振 荡时问为3 0m i n 。 万方数据 矿冶工程第3 2 卷 5 工作曲线的绘制 按分析方法中标准曲线的绘制方法进行操作，结果 见图1 。最后回归方程为Y 0 ．7 0 5 X 0 ．0 1 9 ，R 0 ．9 9 8 9 ，结果表明金的质量浓度在0 ．1 0 ～5 ．0 0 e ／m L 范 围内符合比耳定律，标准曲线表现出较好的线性关系。 p A u ， u g m L a 图1金标准溶液工作曲线 6 样品分析 对同一件样品按照上述分析方法对金含量进行6 次平行测定，同时采用活性炭吸附碘量法对金含量也进 行6 次平行测定，该样品的副样送贵州省地矿局中心实 验室做原子吸收法测定金含量。分析结果见表4 。 表4 不同方法的精密度和误差分析 表4 结果表明，用活性炭吸附碘量法的分析结果 误差较大，这主要是因为滴定终点有拖延现象，终点不 好判断，导致结果误差较大。而结晶紫分光光度法分 析的结果精密度和准确性都较高，与原子吸收测定结 果在误差允许范围内，且操作简单，适合地质样品中金 的测定。 7 结论 1 泡塑吸附过程中，泡塑的预处理是关键。试验 结果表明经过1 ％氢氧化钠煮沸3 0r a i n ，丙酮处理1 m i n 的泡塑对金的回收率最高，吸附过程中应该控制 王水体积浓度为1 0 ％～2 0 ％，振荡时间不小于3 0 m i n o 2 金的质量浓度在0 ．1 0 5 ．0 0l a , g ／m L 范围内符 合比尔定律，因此在显色前要根据矿样大致含金量确 定采用5 0m L 或是1 0 0m L 容量瓶定容。 3 泡塑无臭灰化后用王水溶解，水浴蒸干，再加 入浓盐酸重复蒸干两次，如果没蒸干，会影响显色溶液 的酸度，从试验现象可以看出酸度低，有机相与水相分 层不好，酸度高吸光度降低，酸度为0 ．0 5m o l ／L 较为 适宜。因此分析方法中加入的是0 ．0 5m o l ／L 的盐酸 溶液。 参考文献 [ 1 ]马龙，胡兰基．泡塑快速富集法测定化探样品中微量金[ J ] ． 青海科技，2 0 L O 2 8 1 8 2 ． [ 2 ] 诸葛芹，康永峰．萃取分光光度法测定矿石中的微量金[ J ] ．盐湖 研究，1 9 9 8 ，6 3 6 0 6 5 ． [ 3 ]岩石矿物编导小组．岩石矿物分析 第一分册 第三版 [ M ] ． 北京地质出版社，1 9 9 1 ． 万方数据