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贵金属元素的测定方法

2020-01-29 11:138670
     (一)化学分析法

1.重量法测定金与银 

将铅试金法得到的金、银合粒,称其总量。经“分金后”得到金粒,称重。两者重量之差为银的重量。

为了减少金在灰吹中的损失和便于分金,在熔炼时通常加入毫克量的银。如果试样中含金量较高,加入的银量必须相应增加,以达金量的三倍以上为宜。低于此数时,分金不完全,且银不能完全溶解,影响测定结果。

在实际应用中,不同含金量可按表7-1“银与金的比例”加入银,可满意地达到分金效果。

7-1

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如合粒中含银量低、金量高时,可称取两份试样,一份不加银,所得合粒称重,为金银合量。另一份加银,分金后测金。二者重量之差为银量。亦可先将金、银合粒称重,再加银灰吹,然后进行分金,测得金量。差减法得银量。

分金可采用1∶7的热硝酸,此时合粒中的银、钯以及部分铂溶解,而金不溶并呈一黑色的整粒留下来。如果留的下金粒带黄色,则表示分金不完全,应当取出,补加适量银,包在铅片中再灰吹,然后分金。

用1∶7硝酸分金后,金粒中还残留有微量银,可再用1∶1硝酸加热数分钟除去。  

2.滴定法

在贵金属元素的滴定法中,主要利用贵金属离子在溶液中进行的氧化还原反应、形成稳定配合物反应、生成难溶化合物沉淀或被有机试剂萃取的化合反应。由于被滴定的贵金属离子本身多数是有颜色的,而且存在着复杂的化学形态和化学平衡反应,故导致滴定法的应用有一定的局限性。

金的滴定法主要依据氧化还原反应,包括碘量法、氢醌法、硫酸铈滴定法、钒酸铵滴定法及少数催化滴定法和原子吸收-碘量法联合的分析方法。其中碘量法和氢醌法在我国应用最普遍,它们与活性炭或泡塑吸附分离联用,方法的选择性较好,且可测得微量至常量的金,已成为经典的测定方法或实际生产中的例行测定规程。由于样品的成分的复杂性,故用活性炭吸附分离-碘量法测定金时,还应针对试样的特殊性采取相应的预处理手段,如:含铅、银高的试样,可加入5-7g硫酸钠,煮沸使二氯化铅转化为硫酸铅沉淀过滤除去,银用盐酸溶液(2+98)洗涤,可避免氯化银沉淀以银的氯络离子形式进入溶液中而被活性炭吸附。含铁、铅、铜、锌的试样,在滴定时加入0.5-1g氟化氢铵可掩蔽50mg铁、铅, 3-5mL的EDTA溶液(25g/L)可掩蔽大量铅、铜、锌,但需立即加入碘化钾,以避免金(Ⅲ)被还原为金(Ⅰ)。含硫高时,于马弗炉中500℃焙烧3h后再于650-700℃恒温1-2h,可避免金的分析结果偏低。含锑的试样,用氢氟酸蒸发2次,可消除其对金的影响。试样中含铂和钯时,会与碘化钾形成红色和棕色碘化物,且消耗硫代硫酸钠,可于滴定时加入5mL硫氰酸钾溶液(250g/L),使之形成稳定的络合物而消除干扰。用碘量法测定金的误差源于多种因素:金标准溶液的稳定性、活性炭吸附金的酸度、水浴蒸发除氮氧化物的条件、淀粉指示剂用量、滴定前碘化钾的加入量、分取试液和滴定液的浓度、标定量的选择等,因此应予以注意。

关于银的化学滴定法,应用最普遍的是硫氰酸钾(铵)和碘化钾沉淀滴定法,其次是硫代硫酸钠返滴定法、硫酸亚铁氧化还原滴定法和二硫腙萃取滴定法等。

碘化钾容量法测定银

在稀硝酸溶液中,以碘和淀粉为指示剂,用含碘的碘化钾标准溶液滴定银,由于生成碘化银沉淀使水解反应向右进行,过量的碘化钾又使水解反应向左,与溶液中的碘生成三碘离子:I- + I2⇌I3-,I3-与淀粉形成蓝色而指示终点。

硫氰酸钾滴定法测定银

将试金所得的金、银合粒用稀硝酸溶解其中的银,以硫酸铁铵为指示剂,用硫氰酸钾标准溶液滴定至淡红色,即为终点。其主要反应式如下:

Ag+ + KCNS → K+ + AgCNS↓

Fe3+ + 3KCNS → 3K+ + Fe(CNS)3

在铂族金属的滴定中,以莫尔盐还原铂(Ⅳ),用钒酸铵返滴定法或二乙基二硫代氨基甲酸钠滴定法的条件苛刻,选择性差,不能用于组成复杂的试样分析中。于pH为3-4酸性介质中,长时间煮沸的条件下,铂(Ⅳ)能与EDTA定量络合,在醋酸-醋酸钠缓冲介质中,用二甲酚橙作指示剂,醋酸锌滴定过量的EDTA,可测定5-30mg铂。利用这一特性,采用丁二肟分离钯,用酸分解滤液中的丁二肟,可测定含铂、钯的冶金物料中的铂。钯(Ⅱ)的滴定测定方法较多,常见的是利用形成难溶化合物沉淀和稳定配合物的反应。在较复杂的冶金物料中,采用选择性试剂掩蔽钯,二甲酚橙作指示剂,锌(铅)盐滴定析出与钯等量的EDTA测定钯的方法较多。

(二)仪器分析法

贵金属在地壳中的含量很低,因此各种仪器分析方法在贵金属的测定中获得了非常广泛的应用。主要有可见分光光度法、原子吸收光谱法、发射光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。

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