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常用富集分離方法

發布時間:2022-05-06 02:17:29

㈠ 在定量分析化學中常用的分離富集方法有哪些

【】沉澱富集法、萃取富集法、離子交換法,應用較多。
再看看別人怎麼說的。

㈡ 共沉澱和沉澱分離富集法

用Te、Se、Hg、Bi、Cu、Mn等沉澱劑對鉑族元素進行共沉定富集,是將鉑族元素與其他賤金屬分離的一種手段,此方法在地質樣品的鉑族元素分析中應用較廣,其中硫脲沉澱和碲共沉澱應用較多。共沉澱法也可以採用有機試劑作為共沉澱劑富集貴金屬。

㈢ 富集海水中微量元素的方法是

靈敏度足夠高的海水微量元素的直接測定法不多,加上海水中有大量基體鹽類存在,不易得到可靠的結果,常先用分離富集方法,消除干擾,並提高待測微量成分的濃度,然後進行測定。
富集分離法
常用的方法有:溶劑萃取法、離子交換法、共沉澱法和凍干法等。

溶劑萃取法。
例如吡咯烷基酸銨-甲基異丁基酮,可用於萃取海水中的鎘、銅、鎳、鉛、鋅、銀、鈷、鐵等元素,供原子吸收光度法測定用。

離子交換法。纖維素交換法,可富集海水中的鈷、鉻、銅、鐵、鉬、鎳、鉛、鋅、鈾等元素,供X射線熒光法和中子活化法測定用;螯合樹脂交換法,可富集鎘、鉻、銅、鐵、錳、鎳、鉛、鋅等元素,供原子吸收分光光度法測定用。

共沉澱法。用分光光度法、原子吸收法或中子活化法測定海水中微量元素之前,可用共沉澱法富集分離。例如用氫氧化鐵為沉澱劑,分離海水中的砷、銪、鑭、釕、錫、鉭等成分之後,再用中子活化法測定它們的含量。

凍干法。可用於中子活化法測定海水中多種元素之前的富集,但不能分離出干擾元素。

㈣ 分離與富集

利用鉈(Ⅲ)與亞鉈(Ⅰ)性質上迥然不同的特性,選擇某一價態的反應以達到分離的目的。若欲還原鉈(Ⅲ),可在酸性介質中用亞硫酸還原之,再煮沸驅盡過剩亞硫酸。如欲氧化亞鉈(Ⅰ),則應用溴、氯或王水並造成氧化環境下進行。

鉈的分離與富集方法有沉澱分離、溶劑萃取、離子交換與吸附、金屬接鍍法等。

62.4.2.1 沉澱分離法

在經典的沉澱法中,只有鉻酸鹽沉澱法比較可靠。通常須先沉澱分離伴生元素,然後再用鉻酸鹽沉澱亞鉈。常用的沉澱分離方法如下:

與銀的分離。可在稀硝酸介質中用飽含氯的鹽酸或王水沉澱銀,鉈(Ⅲ)可留於溶液中。

與砷和銻的分離。將溶液氨化,加1~2mL(6+94)H2O2,煮沸使砷和銻氧化至高價狀態,再以鉻酸鹽沉澱亞鉈。

與錫的分離。溶液經氫氧化銨中和後,用乙酸酸化並加水稀釋至大體積,加2~3gNH4NO3,煮沸,則錫呈偏錫酸析出。濾液蒸發至適當體積,氨化後用鉻酸鹽沉澱亞鉈。

與鉛、鉍、錳的分離。將硝酸鹽中性溶液煮沸,加磷酸氫二銨首先沉澱鉍,濾出,水洗。濾液中加20mL300g/L磺基水楊酸溶液,補加磷酸氫二銨並加氫氧化銨使鉛和錳沉澱完全。濾液用鉻酸鹽沉澱亞鉈。

與銀、汞、銅的分離。溶液氨化後,加氰化鉀將這些金屬配位(絡合),用鉻酸鹽沉澱亞鉈。

與鎵、銦、鋁、鐵、鉻、鋅、鎘、鎳、鈷、硒的分離。在試液中加入20mL300g/L磺基水楊酸,加氫氧化銨氨化,用鉻酸鹽沉澱亞鉈。若不含前面五種三價金屬離子,只要加足夠量的氫氧化銨和硝酸銨變可使二價金屬離子保留於溶液中。

如伴生元素的存在情況不清楚,可用如下分離操作:

在硝酸介質中,加20~30mL300g/L磺基水楊酸溶液和過量的磷酸氫二銨,用氫氧化銨氨化之後,煮沸,放置過夜。過濾,用20g/LNH4NO3溶液洗滌,濾液蒸發縮小體積後,冷卻。加氰化鉀至游離金屬離子的顏色褪去,用鉻酸鹽沉澱亞鉈。

在含有酒石酸-氰化物的鹼性介質中,可用乙硫醇醯萘(thionalide)沉澱鉈(Ⅰ),這是一種特效沉澱劑。

礦石中鉈含量甚微,可用共沉澱方法使之沉澱分離。例如用鉻酸鹽沉澱鉈(Ⅰ)時,加鉻酸鋇作共沉澱劑。在0.2mol/LHCl中,TlCl-4與對二甲基氨基偶氮苯和甲基橙共沉澱,其中甲基橙為共沉澱劑。雖然沉澱鉈還可應用其他共沉澱劑,但大多無實用意義,故不詳述。

鉈在稀鹽酸或硫酸介質中,可被金屬鋅或金屬鎂還原成金屬狀態析出。

62.4.2.2 溶劑萃取法

礦石分析中最常用的分離方法是溶劑萃取法。

(1)鹵化物的萃取

a.乙醚。鉈(Ⅲ)的氯化物在2~6mol/LHCl中可為乙醚定量萃取而與鉛等大量伴生元素分離,但在6mol/LHCl中,鎵、銻(Ⅴ)、砷(Ⅲ)、鍺、金(Ⅲ)、鐵(Ⅲ)、鉬(Ⅵ)和錫(Ⅱ)也被大量萃取。

b.乙醚或乙酸異戊酮。在1mol/LHBr中,用乙醚或乙酸異戊酮萃取鉈(Ⅲ),可與銻、汞、鉻、釩、鉬、鎢、鐵、銦、鋅、碲、鎵等分離。只有金(Ⅲ)與鉈(Ⅲ)一起被定量萃取。

c.甲基異丁基甲酮(MIBK)。在1.2mol/LHCl介質中,40g/L抗壞血酸-33.3g/LKI存在下,Ag、Cd、Tl均可被MIBK定量萃取,並與可能進入有機相中的Au、Te、Sb、As、Pb、Cu、Zn、In、Bi、Hg元素基本分離,能進入有機相中的干擾元素(1000倍量),不幹擾用有機相直接AAS測定痕量Ag、Cd、Tl。

d.乙酸丁酯。Tl3+在0.2~0.5mol/LHBr中,能被乙酸丁酯完全萃取;酸度大於3.0mol/LHBr時,有部分In被萃取,至5.0mol/LHBr時,才有微量Ga被萃取。可在0.2mol/LHBr中萃取Tl3+,與Ga、In完全分離。在3.5mol/L(HCl+HBr)-333g/LNaCl介質中,Ga、In可定量被萃取,此時富集度最高。對50μgGa、In、Tl在抗壞血酸-檸檬酸存在下,可消除大部分基體干擾。當Zn大於20mg、Mg大於40mg、Mo大於2mg時,對有機相AAS測定Ga、In有負干擾。

e.TBP和TOA。TBP和TOA以苯作稀釋劑,在鹽酸或氯化鋰介質中,文獻研究了對Ga、In、Tl的萃取行為:TBP萃取金屬Ga、In、Tl的效果依次為,低酸度下Tl>Ga>In,在高酸度時Ga>Tl>In;TOA萃取金屬的效率依次是Tl>Ga>In。0.1mol/LHCl可反萃取Ga、In,0.1mol/LNaOH可反萃取Tl。

(2)硫代磷酸萃取

在不同硫酸介質中,研究了二(2-乙基己基)單硫代磷酸(D2EHMTPA)、二(2-乙基己基)二硫代磷酸(D2EHDTAP)和二(2-乙基己基)磷酸(D2EHPA)萃取Tl+的行為。當pH1.5~3時,D2EHMTPA和D2EHDTPA能完全萃取Tl+,而D2EHPA只能定量萃取Tl+,並且隨著硫酸酸度的增加對Tl+的萃取能力逐漸下降,當酸度大於4mol/L時,Tl+萃取率為零,可以此作為Tl+的反萃劑。

(3)TritonX-114濁點萃取

在pH12.0的硼砂緩沖溶液中,90℃水溶2h,2g/LTritonX-114濁點可定量萃取Tl,與能和氫氧化物形成沉澱的干擾元素分離,方法用於石墨爐原子吸收法測定水中痕量鉈(Ⅲ),加標回收率為98%~100%,檢出限為0.018g/L,RSD≤13.7%。

(4)螯合物、離子締合物的萃取

a.鹼性染料。Tl3+的鹵陰配離子與鹼性染料陽離子形成的締合物在表面活性劑存在下,被有機溶劑(苯、甲苯、二甲苯、乙酸異戊酯等)所萃取,與大量干擾離子分離,常被用於光度法測定Tl。

b.二硫腙。鉈(Ⅰ)與二硫腙形成的螯合物易為某些溶劑所萃取。如在pH>8時,可為三氯甲烷萃取。當有氰化物作掩蔽劑,在pH11左右用四氯化碳長時間萃取鉈可與許多元素,如銀、汞(Ⅱ)、鎳、銅(Ⅱ)、鋅和鎘等分離。鉛、鉍、錫(Ⅱ)和部分錳與鉈一起被萃取。過多的鋅、汞和鎳存在使鉈的萃取不完全。

62.4.2.3 離子交換與吸附法

(1)離子交換樹脂分離

常用離子交換法使鉈與其他元素分離。如在鹼性溶液中,使用陽離子交換樹脂使鉈呈陽離子狀態被交換樹脂吸附,銻則以SbO3-3(或SbO2-4)陰離子狀態保留於溶液中。在溶液中加入酒石酸、檸檬酸或草酸,則鉈可與更多的元素分離。

亞鉈(Ⅰ)與陽離子交換樹脂的親和力大於鹼金屬離子,小於銀離子,其順序為:

Ag+>Tl+>Cs+>Rb+>NH+4>K+>Na+>H+>Li+

在pH4的EDTA溶液中,強酸性陽離子交換樹脂保留鉈(Ⅰ)在柱上,而汞、鉍、銅、鐵、鉛和鋅通過交換柱。再用2mol/LHCl洗提鉈(Ⅰ)。

鉈(Ⅰ)在檸檬酸、乙二胺四乙酸、甘氨酸、鄰苯二酚-3,5二磺酸、酒石酸、草酸和焦磷酸鈉溶液中(pH3~5)均不形成配合物,能被陽離子交換樹脂吸附,可與銅、鉛、鋅、鎘、鐵、銻等元素分離。

利用強鹼性陰離子交換樹脂進行交換,可使金與鉈彼此分離;在0.05mol/LH2SO4中,金經靜態交換被吸附除去。

(2)色譜分離

a.N263-P350混合色譜柱分離。以(X-5)型聚乙烯苯樹脂為載體,負載N263-P350(2+1)組成的混合色譜柱,在1mol/LHCl-150g/LNaCl-0.05%H2O2-0.5g/LFeCl3存在下,Ga3+、In3+、Tl3+被混合色譜柱完全萃取。依次用1mol/LHBr解脫Ga3+,H2O2解脫In3+,10g/L抗壞血酸解脫Tl3+。當進行單元素或兩個元素測定時,表62.11中條件均可獲得滿意結果。

表62.11 各種可行的流動相

注:①適用Fe3+小於3mg的試樣。

b.TBP萃淋樹脂分離。在!=2%~10%王水介質中,Tl3+可被定量吸附,以0.5~5g/L(NH4)2SO3溶液作洗脫液,Tl3+轉為Tl+而被定量洗脫。對0.5μgTl進行分離富集,20mgPb、Zn、Cu、K+、Na+、Mg2+,10mgNi、Cr,30mgAl、Ca,1mgCd被分離,未發現干擾。

用磷酸三丁酯-聚三氟氯乙烯柱上萃取色譜,可從王水介質富集鉈(Ⅲ)與金(Ⅲ),先用0.5mol/LHNO3(含10g/LNaCl)洗除汞(Ⅱ)等雜質,用0.0002mol/LEDTA洗提鉈(Ⅲ),金滯留在柱上。

c.紙色譜分離。試液中的Tl3+由3號色譜紙在7.2mLMIBK-8mL乙醇-4.8mL1.0mol/LHBr(體積比為9+10+6)的展開相中,展開3h,用結晶紫顯色後,剪下鉈色帶紙片,於25mL0.58g/LNa2SO3溶液中加熱微沸5min至黃色褪去,Tl3+可被完全解析。用鎘試劑2B光度法測定鉈,對25mL體積8μgTl3+進行分離,30mgFe3+,5.3mgCa2+,50mgCu2+,5mgPO3-4,20mg檸檬酸根不影響測定。方法回收率98%~102%,相對標准偏差≤4%。

d.硅膠-P350萃取色譜分離

在不小於1mol/LHBr介質中,Tl3+、In3+、Au3+可被硅膠-P350樹脂萃取,以1mol/LHBr為淋洗液,用水洗脫In3+,而把Tl3+、Au3+留在柱上;再用1.5mol/LNaAc洗脫Tl3+,最後用10g/LNa2SO3溶液洗脫Au3+,實現了Tl3+、In3+、Au3+的連續色譜分離。用二甲酚橙光度法測銦,結晶紫光度測定鉈,孔雀綠光度法測定Au,對20μg的Tl3+、In3+、Au3+進行分離富集,至少能分離100mgK+、Na+、Fe3+、Cu2+、Pb2+、Zn2+、Ni2+、Co2+,50mgCa2+、Al3+,20mgAs5+、Mn2+,2mgSb5+、Sn4+、Bi3+、Hg2+,0.5mgCr6+、Cd2+、Ag+,200mgCl-、SO2-4、NO-3

(3)吸附分離

a.泡沫塑料吸附分離。在(1+9)王水介質中,用聚胺酯泡塑(動態吸附30min)可定量吸附Tl3+;泡塑在還原劑(亞硫酸鈉、硫脲等)存在下,100℃水浴保持20min,Tl3+轉為Tl+而被解脫,此時大量雜質保持在泡塑上,對分離測定Tl較為有利。Tl的回收率恆定在85%左右。用鎘試劑2B光度法測定鉈,對25mL含10μgTl3+進行回收,在三乙醇胺-氰化鈉掩蔽下,1000mgFe3+,5mgAl3+,1mgZn2+,0.1mg的Pb2+、Cu2+,50μgTi4+、Co2+,20μgCd2+、Hg2+、Ag+及一般陰離子(未做最大量)不幹擾測定,方法加標回收率為97%~106%,相對標准偏差≤4.1%。

b.活性炭吸附。在0.6~3.6mol/LHCl介質中,Tl3+可被活性炭定量吸附。在加熱煮沸10min或室溫攪拌20min後,兩者吸附率基本相同,吸附率為96%~99.5%,動態吸附容量在20mg/g以上;40~60℃的0.5g/L的(NH4)2C2O4溶液,可定量解脫Tl3+。用於8羥基喹啉紫外光度法測定痕量Tl,Cu2+、Fe3+、Ag+干擾允許量得到極大提升。

c.聚醯胺樹脂分離。在!=0.1%~20%王水,0.01~2.0mol/LHCl介質中,Tl3+的吸附率在97%~103%之間。用0.025mol/LNa2SO3-0.025mol/L抗壞血酸-0.02mol/LH2SO4混合液,Tl3+可定量洗脫。在吸附過程中常見離子不被吸附,只吸附貴金屬離子,解脫時,控制適當酸度。Pd2+、Pt2+、Au3+和Ag+有部分吸附。

62.4.2.4 液膜分離法

(1)正十六胺載體膜

以正十六胺-L113B-煤油(體積比為6+5+89)為膜相,0.040mol/LNaOH溶液為內相,油內比為(體積)1+1;0.040mol/LKCl-0.060mol/LHCl溶液為外相,乳水比(體積)為3+40。以200r/min速度攪拌7min,Tl3+的遷移率達99.5%以上,Na+、K+、Cu2+、Pb2+、Cd2+、Co2+、Ni2+均不遷移。可用於分離黃鐵礦及其焙燒灰渣中的Tl,回收率為98.6%~99.7%。

(2)TBP+N503載體膜

以(5+1)TBP-MIBK-N503-聚丁二烯-磺化煤油(體積比為5+2+3+90)為膜相,內相為0.4g/L硫脲-10mg/LNa2SO3溶液,油內體積比為1+1;外相為2.5mol/LHNO3-9.6g/LNH4F溶液,乳水體積比為1+5。溫度20~35℃,以250r/min轉速攪動拌8min,Tl3+回收率達99.4%以上。在選定條件下,遷移0.5mgTl3+,25mg的鹼金屬和鹼土金屬,10mg的Cu2+、Pb2+、Co2+、Ni2+、Cd2+、Al3+、Mn2+、SiO2-3、NO-3都不影響遷移富集Tl3+。Au3+、Sn4+對遷移有影響,但在NH4F存在下,至少能阻止4mgAu3+、20mgSn4+。1mgPt4+、Pd2+、Rh3+和Ir3+不影響Tl3+的分離富集。大量Cl-、ClO-4對遷移Tl3+有影響,盡量少引入。用於工業廢水中Tl的分離,回收率為99.4%~100.6%。

62.4.2.5 金屬接鍍分離法

在鹽酸溶液中利用金屬銅接鍍,可使鉈與某些干擾元素分離。銅的標准氧化還原電位E(Cu2+/Cu)=+0.344V,汞、銀、金和銻的氧化還原電位分別為E(Hg2+/Hg)=+0.791V、E(Ag+/Ag)=+0.800V、E(AuCl-4/Au)=+1.00V、Sb5+/Sb3+=+0.75V。用甲基紫比色法測定鉈時,可用銅絲接鍍以消除金、汞和銻(Ⅴ)的干擾。銅絲接鍍要求的酸度約為0.15~0.2mol/LHCl。接鍍後的溶液,應逐滴加入(3+7)H2O2使銅鹽溶解,再過量5~6滴使鉈氧化,靜置30~40min後進行比色測定。

銅絲接鍍分離不適用於有大量汞、銻等存在的試樣,因需數次接鍍,且不易分離完全,使鉈的測定結果偏低,遇此情況宜在溶解試樣後加氫溴酸-硫酸冒煙揮發除去。金也可用氯化亞錫還原成元素狀態,過濾與鉈分離。用氫氧化鈉沉澱鉈(Ⅲ),可使鉈與金、鎢、鉬分離。

㈤ 分離和富集

礦石中鐳的富集一般採用在鋇鹽存在下加入硫酸溶液,鐵、鈾等進入溶液,鋇和鉛以硫酸鹽形式沉澱而載帶鐳共沉澱,與大多數元素分離。另一種常用方法是用鹼和碳酸鈉分解試樣,碳酸鋇作載體,用水提取後,鐳以碳酸鋇(鐳)形式沉澱富集與主體元素分離。

陽離子交換樹脂色層柱可以使鋇和鐳分離,用EDTA、檸檬酸或檸檬酸銨洗脫,首先洗脫鍶,然後是鋇,最後是鐳。用陽離子交換樹脂色層法分離鐳和釷時,70g/L的草酸溶液在80℃下洗脫釷,用HCl洗脫鐳。

根據鋇和鐳的鉻酸鹽的溶解度差異,可分離鋇和鐳,也可以通過加入氨羧配位劑Ⅲ來分離鐳,氨羧配位劑與鉛、釙和鉍形成穩定的配合物與鐳分離。

㈥ cofs材料是如何實現目標分析物的分離富集

摘要 常用方法有:沉澱分離法,揮發和蒸餾分離法、液液萃取分離法、離子交換分離法、色譜分離法、氣浮分離法等。詳情參見http://wenku..com/link?url=yN3ecaQZkhWfS8a-h56WF61vTGVc5vxcTEaka

㈦ 要實現對鎂離子的富集,分離有哪些方案

1.富集有蒸發溶劑法:就是將溶液的溶劑蒸發進而使溶液濃縮
2.化學法有沉澱法:如加入沉澱劑將海水中鎂離子先沉澱下來,沉澱劑的選擇應考慮沉澱能力及工業成本,通常選用的是石灰.
3.、也可以先將溶劑蒸發後再加入沉澱劑反應呢,所發生反應是:
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 ↓

㈧ 常見的分離與富集方法有哪些

常見的分離有:
過濾、萃取、蒸餾、分液
常見的富集:
蒸發濃縮

㈨ 蒸餾分離富集法

通常是將試樣稱量於二球或一球玻管中,與鐵粉混勻,灼燒,使硫化汞分解呈金屬汞升華冷凝於玻管內壁,達到試樣分解和分離富集的目的。同時逸出的只有少量砷、銻和硫,加入活性炭可抑制其揮發。含大量有機物的試樣可加入氯化鋅或活性炭防止有機物逸出。此法既可用於常量汞的分離和富集,也可用於化探試樣中微量汞的分離與測定。

㈩ 火法分離富集法

火法試金是鉑族元素分解和富集的最有效方法,它在鉑族元素測定中佔有重要地位。

64.2.1.1 鉛試金法

用於富集鉑、鈀、銠、銥4個非揮發性鉑族元素,一次試金能捕集90%以上。鉛試金熔劑對鉻鐵礦很難分解,夾在鉻鐵礦顆粒中的鉑族元素很難捕集。硫化銅鎳礦中的硫和鎳對鉛試金的干擾也不容忽視。因大量硫在熔煉過程中形成的冰銅相會捕集部分鉑族元素,故銅鎳礦試樣必須減少還原劑的加入量,利用氧化鉛使硫氧化。如硫含量很高,則可不加還原劑,甚至還要加入硝酸鉀以氧化部分硫。鎳可能進入鉛扣,影響灰吹。當鉛扣中鎳在0.03g以上時,生成的氧化鎳會粘在灰皿壁上造成灰吹無法進行。對於鎳含量高的試樣,需在熔劑中加入氧化鉛的用量,過量的氧化鉛使鎳排入熔渣中。過量的氧化鉛質量不應少於鎳質量的100倍。銅量在2g以內對鉛試金的影響可以忽略。

為了獲得流動性很好的熔渣,加入活性助熔劑(碳酸鈉、硼砂和過量氧化鉛)的總量應達到稱取試樣質量的2.5倍,並加入玻璃粉使熔渣的硅酸度(熔渣中酸性氧化物所含氧原子物質的量與鹼性氧化物所含氧原子物質的量的比值)在1~1.5之間。

鉛試金法可分為熔煉和灰吹兩個步驟。熔煉是將氧化鉛、還原劑和助熔劑與試樣混勻,置於試金坩堝中,在1000~1200℃高溫爐中熔融,試樣分解並逐步形成硅酸鹽相(熔渣),貴金屬化合物和氧化鉛被還原為金屬而形成金屬相。捕集了鉑族元素的金屬鉛沉到底部。當熔體倒入鐵模中冷卻後可取出已捕集貴金屬的金屬鉛,稱之為鉛扣。灰吹是將鉛扣放入預熱的骨灰皿中或鎂砂灰皿中,在900℃左右進行氧化熔煉,使熔融的金屬鉛氧化為氧化鉛而滲入多孔的灰皿中,最後僅有金屬珠(合粒)留在灰皿內。鉛試金富集即告完成。

當鉛扣中含有毫克量銀時,灰吹得到的是銀(含金)粒,銀對鉑、鈀的灰吹有良好的保護作用,有利於後續的測定。但是銠和銥因不能像鈀和鉑能與銀形成合金,故此時銠、銥在灰吹時損失可達50%。為了避免銠、銥的損失,可在熔煉時加入毫克量的鉑,灰吹時形成鉑粒,鉑在灰吹的後期以鉑鉛互化物形成析出,帶下一部分鉑和銥。灰吹結束時,鉑粒中還阻留相當量的鉛,對銠、銥也有保護作用,故加鉑灰吹,銥的損失僅在5%左右,而銠的損失更小。若加入6mg鉑和4mg鈀灰吹,效果更好。

鉛試金法稱取試樣的量可高達100g,故取樣的代表性好,取樣誤差可以不予考慮,富集的效果好,配料比較復雜。

試劑

硝酸銀溶液(10g/L),稀硝酸介質。

鉑溶液(5mg/mL)稱取2.5g鉑,置於500mL燒杯中,用王水溶解。加1gNaCl,蒸發至近干,取下,置於水浴上蒸干,用(1+1)HCl趕硝酸3次,取下。加入10mgFeCl3、10mgNiCl2、幾滴HCl和300mL水,煮沸使鹽類溶解。加10mL100g/LNaBr溶液,再煮沸使沉澱凝聚。用Na2CO3溶液調節pH至7,煮沸10min,再用Na2CO3溶液調節pH至8~9,保溫30min。過濾以除去含銠、銥的沉澱,用100g/LNaCl溶液洗滌沉澱2次,用HCl中和濾液,移入500mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,搖勻。

分析步驟

(1)配料

以40g試樣計,熔劑的大致組成為:Na2CO360g;Na2B4O720g;PbO50g,其中35g被還原為金屬,15g造渣;若含銅、鎳的試樣,則氧化鉛要適當過量,過量氧化鉛應大於銅、鎳質量的200倍;玻璃粉,加入量以調節硅酸度在1~1.5之間;麵粉或硝石,調節還原能力,以產生30gPb為宜。

(2)熔煉

將混合均勻的試樣與熔劑置於試金坩堝中。測定鉑、鈀時加入3滴10g/LAgNO3溶液;測定銠、銥則加入1mL5mg/mL鉑溶液。將坩堝置於800℃試金爐中熔融30min,然後升溫至1100℃,保持20min。將熔融體倒入鐵模中,冷卻,取出鉛扣,砸去熔渣。

(3)灰吹

將骨灰皿放入高溫爐中於900℃灼燒30min,取出,放入鉛扣,再置於高溫爐中,關閉爐門,升溫至熔鉛發亮,微啟爐門,在900℃灰吹至盡。取出灰皿,冷卻,將合粒取出。

64.2.1.2 鋶試金法

用鎳的硫化物作為捕集劑的主要成分,得到的鋶扣能捕集6個鉑族元素,是目前應用較多的一種火法試金。鉑族元素以硫化物的狀態進入鋶扣而與脈石分離。扣中的賤金屬硫化物可被鹽酸分解,而鉑族元素保留在殘渣中。扣中硫化鐵的含量很低的稱硫化鎳扣,呈黃色,堅硬光亮,很容易與熔渣分離,但是必須經過機械破碎才能被鹽酸分解。扣中硫化鐵含量高的稱鎳鐵鋶扣,若扣中硫化鐵的含量小於40%,也易於同熔渣分離;這種扣在空氣中易風化,只要硫化鐵含量大於20%,浸入水中幾小時即可鬆散,無需機械破碎。對於超基性岩和硫化銅鎳礦原礦,含硫化物不多而稱樣量較大,熔煉成鎳鐵鋶扣是合適的;對於硫化礦精礦,因其含量很高,最好熔煉為硫化鎳扣;利用試樣中的硫同氧化鎳反應,而在配方中不另加硫化鐵,若過多的硫化鐵留在熔渣中會引起鉑族元素的損失。

鋶扣破碎後其中的硫化亞鐵、硫化亞鎳可被6mol/LHCl溶解,在溶解過程中會生成絮狀的硫化鎳(β,γ-NiS),它不溶於HCl而溶於熱的FeCl3溶液;但在FeCl3溶液中,鉑族元素硫化物的溶解度增大,尤其是鋨,其損失可達10%,這點尤需引起重視。若在試金熔劑中加入0.2g左右的銻,則鉑族元素的損失小於5%。

鉻鐵礦試樣需先用過氧化鈉和氧化鈣混勻後在850~950℃高溫爐中焙燒2~3h後再進行鋶試金。鋶試金需加入熔劑、還原劑、氧化劑、硫化劑、捕集劑和覆蓋劑等多種試劑。

石英粉和硼砂屬酸性熔劑,前者能與許多金屬氧化物化合生成硅酸鹽,同時能得到流動性好的熔渣。當加入量過多時,會使渣的黏度增加,影響熔渣與試金扣的分離。也可以用玻璃粉代替,但其酸性較弱,1g玻璃粉的作用相當於0.3~0.5g石英粉。硼砂中的B2O3可與金屬氧化物生成硼酸鹽渣,其造渣能力比石英粉強,對試樣的分解能力也比較強,形成的硼酸鹽的熔點也比相應的硅酸鹽低。碳酸鈉既是鹼性熔劑,又是脫硫劑。在試金配料中加入麵粉是作為還原劑,將金屬氧化物還原為金屬或合金,藉以捕集貴金屬,同時將高價氧化物還原為低價,有利於與二氧化硅造渣。硫磺作為硫化劑在高溫時能與鎳等金屬或金屬氧化物形成硫化物。硫化鎳或鎳鋶(Ni3S2)是貴金屬捕集劑,理論上有96%以上的貴金屬被其捕獲。鎳鋶是硫化劑與鎳的化合物在熔煉時形成的。必須特別注意,一般的鎳試劑中往往含有較高的鉑族元素,造成相當高的試劑空白,無法用於痕量鉑族元素分析,需要經過較繁瑣的提純才能使用。羰基鎳粉(用羰基法生產的鎳粉)空白很低,可以直接用於鋶試金法分析痕量鉑族元素。

硼砂〔(Na2B4O7·10H2O)100℃烘烤脫水,研碎後備用〕、硼砂-碳酸鈉(1+1)或食鹽,作為覆蓋劑可起到隔絕金屬的作用,同時防止熔煉時熔融物的濺失。

熔渣的性質(還原性、硅酸度)對貴金屬捕集的影響不容忽視。良好的熔渣應在爐內能迅速低溫造渣,以有利於貴金屬捕集;熔渣的流動性好;對坩堝內壁腐蝕較輕;熔渣的密度相對較小。熔渣的硅酸度(熔渣中所有酸性氧化物中氧原子物質的量)/(熔渣中所有鹼性氧化物中氧的原子物質的量),以1.5~2為宜。

配料是試金中的關鍵步驟。不同的試樣,配料有所不同。對於硅酸鹽試樣,需加入較多的碳酸鈉和適量的硼砂;碳酸鹽試樣需加入較多的石英粉和硼砂;含有較多赤鐵礦和磁鐵礦的氧化礦試樣,應適當增加還原劑用量;硫化物試樣有較強的還原性,需要加大碳酸鈉和二氧化硅的量,同時減少或不加硫化劑。如試樣硫含量高時,則少加硫化劑。

常規試樣的鋶試金熔劑配方見表64.1。

表64.1 鋶試金熔劑配比 (mB:g)

分析步驟

稱取10~40g(精確至0.1g)試樣,與試金配料混勻後倒入試金坩堝中,於900℃試劑爐內熔煉。再升溫至1000℃並保持20~30min,待熔體平靜後出爐,將熔體倒入鐵模中,冷卻後取出鋶扣,剔除熔渣。

將鋶扣置於燒杯中用水浸泡至完全鬆散成粉末,用鹽酸溶解。

64.2.1.3 銻試金法

用銻捕集鉑族元素的火法試金稱之為銻試金。它能捕集全部貴金屬元素,灰吹時包括鋨在內的鉑族元素均無明顯的損失,這是銻試金的優點;其缺點是捕集貴金屬同時,銅、鎳、鈷、鉍和鉛也同時被捕集,又不能灰吹除去。故應用受到了限制,僅適用於組成簡單的鉑族元素單礦物或催化劑中鉑族元素的測定。

銻試金的熔煉條件和鉛試金類似,是用三氧化二銻代替氧化鉛。熔煉溫度為900~1000℃,銻試金要求高溫進爐,快速熔煉。在熔劑中加入一定量的鉀鹼代替部分碳酸鈉,可提高熔渣的流動性。只要熔渣流動性好,其硅酸度在0.8~1.7之間,對銻捕集能力無顯著影響。

銻扣的灰吹在仰放的瓷坩堝蓋上進行。三氧化二銻用揮發除去。鉑族元素以及銅、鎳、鈷等元素以銻化物形式留在合粒中。灰吹溫度在700~950℃對結果沒有影響。鉛、鉍在銻之後被氧化,如果鉛、鉍量多,則它們最終會完全取代銻,鋨則會全部損失;保留鋨的關鍵是有銻。銻扣中有毫克量的銅或金對鉑族元素有保護作用。

合粒中的鉑族元素便於用光譜法測定。

分析步驟

稱取5g以下(精確至0.1g)試樣,與12gNa2CO3、4gK2CO3、4gNa2B4O7、2g玻璃粉、7gSb2O3和2g麵粉成分混勻後倒入50mL坩堝中,加1滴氯化銅溶液(相當於1mgCu),將坩堝置於950℃高溫爐中熔融至熔體平靜,取出,將熔融體倒入鐵模中,冷卻後取出銻扣。

將銻扣放在仰放的瓷坩堝蓋上,於850~900℃高溫爐中灰吹。剩下約1.5mm的亮點取出坩堝蓋,冷卻,剔出合粒。供測定用。

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