金是一种贵重金属,主要作为国家的硬通货储备及制作装饰品。中国金矿资源比较丰富,分布广泛,是地质调查的主要矿种,金是各项地质调查的重点测试项目。地质样品中金的测定方法有传统的火试金重量法、氢醌容量法、原子吸收法和等离子体发射光谱法等。对于样品的前处理,除火试金富集外,大多采用王水进行消解,传统的王水消解方法试剂消耗量大,反应生成的氮氧化物对环境污染严重,且危害操作人员的身体健康。密闭溶样由于具有试剂消耗少、对环境污染小的特点,被越来越多地应用于金矿石的消解,但该方法操作繁琐,且需要专门的溶样设备,目前还没能得到广泛应用。笔者在传统法使用锥形瓶王水溶样的基础上,在磨口锥形瓶上增加回流装置,减少了王水的用量和氮氧化物的排放,操作简便,结果准确可靠,减少了环境污染。
1实验部分
1.1主要仪器与试剂
原子吸收分光光度计:T[**]S–990型,北京盈祥科技有限公司;
金空心阴极灯:KY–1型,北京电子动力公司电子仪器厂;
回流装置:自制,选用与磨口锥形瓶瓶口适合的橡胶塞,在橡胶塞上打孔后,插入外径8mm、内径5mm、长15cm的玻璃管;
盐酸、硝酸:分析纯,北京盈祥科技有限公司;
高纯金粉:纯度为99.999%,北京盈祥科技有限公司;
硫脲:分析纯,北京盈祥科技有限公司;
六水三氯化铁:分析纯,洛阳市化学试剂厂;王水:取1份硝酸与3分盐酸混合,搅匀;
王水溶液(1+1):取1份硝酸、3分盐酸与4份水混合,搅匀;
硫脲溶液:10g/L,称取10.0g硫脲,加蒸馏水至1L,混匀;
FeCl3溶液:150g/L,称取250g六水三氯化铁,加蒸馏水至1L,加入10mL盐酸溶液(1+1),混匀;
聚氨酯泡沫塑料:市售,致密无大空隙,使用时裁成长3.5cm、宽和高为1.5cm的小块(约0.3g),先用水冲洗,再用盐酸溶液(1+9)浸泡1h,然后用水洗净,晾干备用;
矿石金标准物质:编号分别为GBW(E)070012,GBW(E)070013,GBW(E)070014,GBW(E)070015,GBW07298,地球物理地球化学勘查研究所;
金矿石样品:编号为1#~5#,来自5个不同矿区;实验用水为蒸馏水。
1.2仪器工作条件
分析波长:242.79nm;灯电流:4.0m[**];光谱通带宽:0.4nm;燃烧器高度:6.0mm;空气压力:0.2MPa;乙炔流量:1200mL/min。
1.3标准工作曲线绘制
1.3.1标准溶液配制
金标准储备溶液:500.0μg/mL,称取高纯金粉0.5000g于150mL烧杯中,加浓王水10~20mL,盖上表面皿,加热至微沸状态,待金粉全部溶解后移入1000mL容量瓶中,加入王水溶液(1+1)200mL,用水稀至标线,摇匀;
金标准溶液:10.0μg/mL,分取金标准储备液20mL于1000mL容量瓶中,加王水(1+1)200mL,用水稀至标线,摇匀。
金标准工作溶液:分别移取金标准溶液0,1.0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0mL金标准溶液于250mL磨口锥形瓶中,加入150g/LFeCl3溶液0.5mL,王水溶液(1+1)30mL,用水稀释至l00mL,混匀,加一块约0.3g聚氨酯泡沫塑料,同样品一起按照1.4
实验方法进行吸附富集和解脱。系列标准工作溶液的质量浓度为0,0.40,0.80,1.60,2.40,3.20,4.00μg/mL。
1.3.2测定
在1.3.1中系列标准工作溶液中分别加一块约0.3g聚氨酯泡沫塑料,塞上橡胶塞,放置在振荡机上震荡30min。取出泡沫塑料,用水洗净,挤干,放入预先装有25mL硫脲溶液的25mL比色管中,在沸水浴中保持30min,趁热用大头玻璃棒多次挤压泡沫塑料。取出泡沫塑料,冷却至室温。按1.2仪器工作条件,将试液吸入空气–乙炔火焰中,进行测定。以金的质量浓度(X)为横坐标,以吸光度(Y)为纵坐标绘制标准工作曲线。
1.4实验方法
称取10.00g或20.00g试样于50mL瓷坩埚,放入高温炉中,从低温升至650℃灼烧2h。取出冷却,转入250mL磨口锥形瓶中,用少量水润湿试样,加入新配制的王水溶液(1+1)30mL(若试样含有大量碳酸盐,则先缓慢加入盐酸,直到没有气泡冒出),摇匀,塞上带有回流装置的橡胶塞,放置于电热板上逐步升温至微沸,在此温度下消解60min,每30min摇动一次。取下冷却,加入70mL水,放入一块约0.3g的泡沫塑料,放置在振荡机上震荡30min,取下,立即用水洗净泡沫塑料,再用盐酸溶液(1+19)洗涤2~3次,挤净水分。放入预先装有25mL硫脲溶液的25mL比色管中,以下步骤同1.3.2金标准工作溶液测定。
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