巰基棉富集金的研究及測定

摘 要:本文對(duì)巰基棉柱富集金的主要條件進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。該法簡單快速，選擇性好，靈敏度和準(zhǔn)確度較高，用于地質(zhì)樣品中金含量在0.X—XX.0g/T的富集及測定，結(jié)果比較滿意。

關(guān)鍵詞:巰基棉 富集 分光光度法 金

中圖分類號(hào):O657文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2012)06(c)-0086-02

關(guān)于金在巖石礦物中含量極微[1]。在金的分析中，稱樣量較大，在測定之前必須先進(jìn)行富集，以提高方法的靈敏度和準(zhǔn)確度。自1971年巰基棉在日本問世以來，由于其原料易得、成本低廉、操作簡單，并可用于多種離子的富集分離，已引起國內(nèi)外廣大工作者的興趣和迅速推廣使用。

1.1 巰基棉富集機(jī)理

有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[6]:在鹽酸溶液中，金(Ш)被還原成一價(jià)，然后與巰基棉形成穩(wěn)定的五元環(huán)鰲合物。在試液中，金一般以氯金酸形式存在。標(biāo)準(zhǔn)電極電位(AuCl-1/Au 0989V;AuCl4-/AuCl2-0.93V)比較高，易被還原吸附(3)。采用王水加熱煮沸破壞巰基棉進(jìn)行解脫，其回收率可達(dá)91%以上。

1.2 巰基棉富集方法的評(píng)價(jià)和應(yīng)用

巰基棉作為一種性能良好的回體吸附富集劑，它既能吸附多種重金屬離子，也能吸附某些非金屬離子，且具有富集倍數(shù)大，吸附率高，吸附速度快，選擇性強(qiáng)，解脫性能良好等許多優(yōu)點(diǎn)。而且制備簡單，分離操作簡便，回收率高，并與原子吸收法、分光光度法、極譜法、化學(xué)發(fā)光法[1]等測試手段相結(jié)合，已廣泛應(yīng)用于巖石、礦物、化探樣品、天然水及其它物料中微量金的富集與測試。

1.3 金的測定

本文利用十二烷基硫酸鈉增溶增敏作用，在pH3.3(HAc—NaAc)介質(zhì)中顯色，于波長550nm處測定，基結(jié)果可靠，再現(xiàn)性強(qiáng)。并擬定在加入TMK以前，加入適量氫醌以增加顯色液的穩(wěn)定性，并抑制其它雜質(zhì)元素顯色，提高了該法的靈敏度和選擇性。用于巖石礦物中0.XX—XX.0g/T金的測定，其結(jié)果滿意。

2 試劑

2.1 主要儀器及試劑

溫度計(jì)

巰基乙酸

乙酸酐

王水(現(xiàn)用現(xiàn)配)

金標(biāo)溶液(10mg/ml)，金標(biāo)使用液(1mg/ml)。

TMK—乙醇溶液(0.25g/L)

十二烷基硫酸鈉溶液(簡稱SDS)(1%)

HAc—NaAc緩沖溶液(pH3.3)

氫醌溶液(100mg/ml)

EDTA溶液(100g/L)

氟化鈉溶液(10g/L)

鄰硝基酚乙醇溶液(10g/L)

2.2 分離富集

(1)巰基棉的制備。

在文獻(xiàn)[2.3.4]的基礎(chǔ)上，優(yōu)選各種方法，制備巰基棉。

取巰基乙酸50ml，乙酸酐35ml，0.25ml濃硫酸于250ml磨口瓶中混合，搖勻，冷后，加入10g撕松的脫酯棉，輕輕翻動(dòng)，使其充分浸透。蓋上橡皮塞于烘箱中(250)保溫24h，取出，用自來水、蒸餾水洗至中性(用廣泛PH試紙測試)后，擠干殘存水分，再放入烘箱中于370℃～400℃烘干，將制得的巰基棉放入棕色磨口瓶中保存使用。該法制得的巰基棉纖維強(qiáng)度好，無需嚴(yán)格控制溫度，反應(yīng)完成后無惡臭等優(yōu)點(diǎn)[3]。

(2)巰基棉柱的制備。

取約0.1g巰基棉，均勻地塞到長頸漏斗下端，用玻璃棒壓緊棉花以調(diào)節(jié)柱子的流速小于1ml/min。

(3)金的富集。

用20ml蒸餾水足以洗掉已制備好的巰基棉柱內(nèi)殘存的巰基[3]，并用4mol-1.LHCl平衡柱子。吸取10mg/ml金(Ш)標(biāo)液流經(jīng)上述分離柱，待試液流盡后，用6mol-1.LHCl淋洗柱子，并用蒸餾水洗至中性，然后將吸附金后的巰基棉小心鉤出置于加有2mlHCl，4滴HNO3的25ml具塞比色管中，水浴煮沸3min～5min，并分次加2倍于HNO3用量的甲酸以破壞HNO3，加2滴鄰硝基酚乙醇溶液，用NaOH溶液(300g/l)調(diào)至黃色出現(xiàn)，再用HCl(1+1)調(diào)至黃色恰好褪去。以下操作按金的測定方法進(jìn)行。

2.3 金的測定

吸取含10mg金(Ш)的標(biāo)液于25ml比色管中，水稀至約10ml左右，然后依次加入2.5mlNaF(10g/L)溶液，2.5mlEDTA(100g/L)溶液，3mlHAc—NaAc緩沖溶液(pH3.3)，在30℃～50℃的水浴中溫?zé)?min～5min，加入2.5mlSDS(10g/L)溶液，搖勻，加入1滴氫醌(100mg/ml)溶液，0.7mlTMK—乙醇溶液(0.25g/L)，搖勻，避光保存20min后，用1cm或3cm比色皿，以試劑空白作參比，于波長550nm處測量其吸光度值，并計(jì)算金量。

3 試驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 巰基棉的富集

(1)上柱液酸度實(shí)驗(yàn)。

吸取含10mg金(Ш)標(biāo)液，用不同濃度的HCl作柱平衡液及上柱液介質(zhì)。結(jié)果表明:用1—8mol-1.LHCl作柱平衡液，金(Ш)的回收率可達(dá)100%。考慮到雜質(zhì)元素的存在，本文選用4mol-1.LHCl作柱平衡液，用6mol-1.LHCl作雜質(zhì)洗脫液。(表1)

(2)巰基棉飽和吸附量的測定。

準(zhǔn)確稱取0.1000g巰基棉，按實(shí)驗(yàn)部份方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。取2.6307g金(Ш)，測定其回收量，結(jié)果見表2。

(3)解脫劑的選擇。

取10mg金，以4mol-1.LHCl作上柱液酸度介質(zhì)，用不同的洗脫劑對(duì)吸附金后的巰基棉進(jìn)行解脫實(shí)驗(yàn)，由實(shí)驗(yàn)可知:選用2mol/LHCl+4滴HNO3煮沸破壞巰基棉以解脫金，效果較好。回收率可達(dá)91%以上。

3.2 金的測定條件實(shí)驗(yàn)

(1)絡(luò)合物吸收光譜曲線。

按實(shí)驗(yàn)部份方法進(jìn)行，在721型分光光度計(jì)上分別測定下列情況有色物在不同波長下的吸光度值，并繪制吸收光譜曲線如圖1所示。

由圖1可知:Au-TMK-SDS顯色體系其絡(luò)合物吸收光譜的λmax=550nm，其表觀摩爾吸收光源數(shù)為7.78×104mo1-1.L.cm-1。

(2)酸度的影響。

按實(shí)驗(yàn)方法，僅改變顯色酸度，顯色酸度改pH3.0～4.0為宜，本實(shí)驗(yàn)選用pH3.3。

(3)加入試劑用量對(duì)顯色反應(yīng)的影響。

①加入掩蔽劑用量對(duì)顯色反應(yīng)的影響。按照實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)10ug金(Ш)，采用加入不同量的掩蔽劑，測定其吸光度值，加入掩蔽劑用量2ml～4ml對(duì)顯色無影響，本實(shí)驗(yàn)選用2.5ml10gNaF_100g/LEDTA溶液作為掩蔽劑用量。

②緩沖溶液用量實(shí)驗(yàn)。按實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)10ug金(Ш)，僅改變加入緩沖溶液用量，測定其吸光度值，加入緩沖溶液用量2ml～4ml對(duì)顯色無影響，本實(shí)驗(yàn)選用3mlHAc-NaAc(pH3.3)。

③加入SDS用量實(shí)驗(yàn)，對(duì)10ug10ug金(Ш)，僅改變加入SDS用量，測定其吸光度值，加入SDS量2—4ml對(duì)顯色反應(yīng)無影響，本實(shí)驗(yàn)選定2.5ml。加入顯色劑TMK用量實(shí)驗(yàn)。按照實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)10ug10ug金(Ш)，僅改變加入TMK用量，測定其吸光度值，加入0.6～0.8mlTMK—乙醇溶液(0.25g/L)足以使10ug10ug金(Ш)顯色完全。本實(shí)驗(yàn)選用0.7ml。

氫醌用量實(shí)驗(yàn)。

④按實(shí)驗(yàn)方法，僅改變氫醌用量，測定其吸光度值，加入1滴氫醌可使顯色液吸光度值達(dá)最大。故本實(shí)驗(yàn)選用加入1滴氫醌量為宜。

(4)加入氫醌與未加入氫醌對(duì)絡(luò)合物的穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)。

取10ug金(Ш)標(biāo)液，按照實(shí)驗(yàn)方法，每隔一定時(shí)間測定其吸光度值，其結(jié)果見表3。

未加入氫醌的試液在顯色后，基吸光度值隨放置時(shí)間的增加而減小，而加入氫醌的試液在顯色后，其吸光度值在一定時(shí)間(3h)內(nèi)穩(wěn)定不變，故Au-TMK-SDS體系在顯色后，可穩(wěn)定3h不變色。

(5)共存離子的影響。

由文獻(xiàn)[6]可知:銣、鉀、鈉、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋅、鉻、鋁、鐵、錳、鉆、鎳、鑭、硼、鉛、鈦、硒、碲、鍺、釩、銻、銦、砷、鎘、鉈、鎵、鉬、鉍、銅、錫、銀、硅、鉑、汞、鈀38種元素的分離效果。證明用6mo1/LHC1洗滌后，僅剩下汞、鉑、鈀和金共存。由于在進(jìn)行礦樣灼燒時(shí)，汞已揮發(fā)除去。

本實(shí)驗(yàn)對(duì)10ug金而言，可允許下列共存離子存在(單位以mg計(jì))。AI(Ⅲ)、Mg(Ⅱ)(6);Mn(Ⅱ)、Fe(Ⅲ)(2);Ca(Ⅱ)(1);SO42-、PO43-、F不干擾測定，Ag+形成AgC1沉淀，在進(jìn)行分離時(shí)，已除去，不干擾本法測定。

對(duì)礦樣進(jìn)行測定后，本法所測礦樣值完全在允許絕對(duì)誤差范圍內(nèi)(允許絕對(duì)誤差在0.4g/T以內(nèi))，其結(jié)果滿意。

參考文獻(xiàn)

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