一种用碘量法测定金中提高结果准确度和精密度的方法

摘要

本发明涉及测定金的方法，尤其涉及一种在碘量法测定金中提高结果准确度和精密度的有效方法。该方法包括以下步骤：(a)金标准贮存溶液A：称取0.1000g纯金(99.99％)置于50mL烧杯中，加入10mL王水，在电热板上加热溶解完全后，加入5滴200g/L氯化钾溶液，于水浴上蒸干，再加2mL盐酸蒸发至干(重复三次)，加入10mL盐酸和3～5滴过氧化氢温热溶解后，用水定容至100mL。此贮备液含金1mg/mL，(b)金标准工作溶液B：取金标准贮存溶液A配成含金0.1mg/mL的标准溶液(0.1mol/L盐酸介质)。该方法结果准确、精密度高、操作简便、经济实用。适用于高至数百克吨如载金碳、阳极泥等物料中金低至数克吨如地质矿石样中金的分析检测。无需任何仪器，成本低、环境友好，特别适合于生产单位使用。

说明书

技术领域

本发明涉及测定金的方法，尤其涉及一种用碘量法测定金中提高结果准确度和精密度的有效方法。

背景技术

碘化钾容量法测定载金碳、电解液、阳极泥等低杂高含量金(≥100g/t或100μg/mL)的误差较小，操作也简单，但对于地质样品、矿石等中低含量的金(整个样品总共含有数微克或数十微克)的测定结果有时相差高达十几倍，这除了影响分离杂质和富集金的因素外，绝大部分情况是在用王水溶解金的后期盐酸加热赶氧化性硝根过程中使部分金没有很好地保持在待测定的三价状态，要么赶硝不完全(会使结果偏高)，要么赶硝加热时间过长(使结果偏低)，造成后者现象的原因一方面是由于三氯化金不稳定，在加热中自身易分解，另一方面是弱还原性的盐酸很容易将弱氧化性的三价金转变成氯化亚金或单体金(特别是金总量＜50μg)，从而失去碘量法测金的氧化-还原反应的化学理论计算基础。目前，测定中低含量金的主要方法是原子吸收法、火法试金、其次还有ICP法、石墨炉原子光度法、分光广度法、容量法(包括氢醌法和碘化钾容量法)等。原子吸收法、ICP法、石墨炉原子光度法投资大，需要使用相应的乙炔或氮气，且对使用的安全和环境提出了较高的要求；传统火法试金法虽然结果准确，但操作冗长，并在吹灰时产生有毒铅蒸汽，工作效率低，成本也高；孔雀绿和结晶紫分光光度法要用有毒害的有机试剂萃取，显色操作条件和硫代米氏酮比色法同样甚为苛刻，且多元络合物在空气中极易氧化造成结果不稳；氢醌容量法的滴定操作要在温热溶液中方可进行完全。

发明内容

本发明目的在于为了解决上述已有技术存在的不足之处，而提供了一种用碘量法测金加热过中使金离子完全保持在三价状态，碘量法测定金中提高测定结果准确度和精密度的有效方法。

本发明的技术方案是：一种用碘量法测定金中提高结果准确度和精密度的方法，该方法包括以下步骤：

(a)金标准贮存溶液A：称取0.1000g纯金(99.99％)置于50mL烧杯中，加入10mL王水，在电热板上加热溶解完全后，加入5滴200g/L氯化钾溶液，于水浴上蒸干，再加2mL盐酸蒸发至干(重复三次)，加入10mL盐酸和3～5滴过氧化氢温热溶解后，用水定容至100mL。此贮备液含金1mg/mL，

(b)金标准工作溶液B：取金标准贮存溶液A配成含金0.1mg/mL的标准溶液(0.1mol/L盐酸介质)；

(c)硫代硫酸钠标准溶液A(≈0.001mol/L)：称取0.252g硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃·5H₂O)溶于新煮沸后冷却的蒸馏水中，加0.1g碳酸钠，用水定容至1000mL(溶液PH为7.2～7.5)，摇匀，此溶液1mL约相当于0.1mg金；

(d)硫代硫酸钠标准滴定溶液B：取上述硫代硫酸钠标准溶液A 100mL于500mL容量瓶中，加0.1g碳酸钠，用蒸馏水稀释至刻度(溶液PH为7.2～7.5)，摇匀，此溶液1mL约相当于20μg金；

(e)硫代硫酸钠标准溶液的标定：分别吸取含金200μg的三份金标准溶液于50ml瓷坩埚中，加入3～5滴200g/L的氯化钠溶液、7～8滴过氧化氢，以下按下述操作步骤进行，

按下式计算硫代硫酸钠标准溶液对金的滴定系数：

                  F_Au＝m₀/V₀

式中F_Au——滴定系数(为三份平均值)；

m₀——吸取金标准溶液含金量，μg；

V₀——标定时金标准溶液消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积与空白溶液消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积之差，ml。

该方法的操作步骤如下：

将盛有富集了金的泡沫塑料(或甲基异丁基甲酮萃取液)于坩埚(50mL)进行灰化(或低温蒸干)，冷却后加入3～5滴200g/L的氯化钠溶液、7～8滴过氧化氢(代替传统硝酸)、1～2mL盐酸、10g/L的三氯化铁溶液1～3滴，摇匀，放在水浴中加热蒸至恰干(将PH试纸伸进坩埚底部内壁不再有红色出现)，取下坩埚稍冷，沿坩埚内壁周围逐滴加入9～10滴盐酸(以刚浸润坩埚底部为宜)，将坩埚置于水浴锅再次蒸至恰干(同上述方法检查)，取下，加入7％(V/V)冰乙酸3mL，温热溶解，取下转动坩埚使可能粘在内壁上盐类中夹杂的金离子浸入溶液中，然后冷却至室温，依次加入2滴4％(V/V)氟化氢铵溶液，6滴2.5％(V/V)EDTA溶液，摇匀，再加0.1g碘化钾，轻轻摇动，以盛有硫代硫酸钠标准滴定溶液B的微量滴定管进行滴定至微黄色，加5滴10g/L新配制的淀粉指示剂，在充分搅拌下滴定至蓝色消失。与试样分析同时做空白试验，

结果计算：

ω(Au)/g·t^-1＝(F_Au×V)/m

式中F_Au——滴定系数，与1.00mL硫代硫酸钠标准溶液相当的金的质量，μg/mL；

V——滴定时样品溶液消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积数与空白溶液消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积数之差，mL；

m——称取试样量，g。

本发明的优点和效果：和现有技术相比，本发明具有如下优点：

1.本发明提供了一种令人满意的用碘化钾容量法测定金的技术。

2.方法结果准确度高、重现性好。由于氧化性Fe³⁺的加入，能够很好使溶液中的金离子氧化保持在+3价，不存在盐酸赶硝过程中使Au³⁺被还原为低价的情况，而氧化性Fe³⁺在滴定之前加入氟化氢铵溶液就可轻松解决。

3.用过氧化氢代替硝酸分解富集了金的灰化残渣，操作时间短，工作效率高，且通过加热蒸干过氧化氢比硝酸容易彻底除去。

4.适用于高至数百克吨如载金碳、阳极泥等物料中金低至数克吨如地质矿石样中金的分析检测。

5.无需任何仪器，成本低、环境友好，特别适合于生产单位使用。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

本发明的一种用碘量法测定金中提高结果准确度和精密度的方法，该方法包括以下步骤：

(a)金标准贮存溶液A：称取0.1000g纯金(99.99％)置于50mL烧杯中，加入10mL王水，在电热板上加热溶解完全后，加入5滴200g/L氯化钾溶液，于水浴上蒸干，再加2mL盐酸蒸发至干(重复三次)，加入10mL盐酸和3～5滴过氧化氢温热溶解后，用水定容至100mL。此贮备液含金1mg/mL，

(b)金标准工作溶液B：取金标准贮存溶液A配成含金0.1mg/mL的标准溶液(0.1mol/L盐酸介质)；

(c)硫代硫酸钠标准溶液A(≈0.001mol/L)：称取0.252g硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃·5H₂O)溶于新煮沸后冷却的蒸馏水中，加0.1g碳酸钠，用水定容至1000mL(溶液PH为7.2～7.5)，摇匀，此溶液1mL约相当于0.1mg金；

(d)硫代硫酸钠标准滴定溶液B：取上述硫代硫酸钠标准溶液A 100mL于500mL容量瓶中，加0.1g碳酸钠，用蒸馏水稀释至刻度(溶液PH为7.2～7.5)，摇匀，此溶液1mL约相当于20μg金；

(e)硫代硫酸钠标准溶液的标定：分别吸取含金200μg的三份金标准溶液于50ml瓷坩埚中，加入3～5滴200g/L的氯化钠溶液、7～8滴过氧化氢，以下按下述操作步骤进行，

按下式计算硫代硫酸钠标准溶液对金的滴定系数：

                          F_Au＝m₀/V₀

式中F_Au——滴定系数(为三份平均值)；

m₀——吸取金标准溶液含金量，μg；

V₀——标定时金标准溶液消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积与空白溶液消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积之差，ml。

该方法的操作步骤如下：

将盛有富集了金的泡沫塑料(或甲基异丁基甲酮)坩埚(50mL)进行灰化(或低温蒸干)，冷却后加入3～5滴200g/L的氯化钠溶液、7～8滴过氧化氢(代替传统硝酸)、1～2mL盐酸、10g/L的三氯化铁溶液1～3滴，摇匀，放在水浴中加热蒸至恰干(将PH试纸伸进坩埚底部内壁不再有红色出现)，取下坩埚稍冷，沿坩埚内壁周围逐滴加入9～10滴盐酸(以刚浸润坩埚底部为宜)，将坩埚置于水浴锅再次蒸至恰干(同上述方法检查)，取下，加入7％(V/V)冰乙酸3mL，温热溶解，取下转动坩埚使可能粘在内壁上盐类中夹杂的金离子浸入溶液中，然后冷却至室温，依次加入2滴4％(V/V)氟化氢铵溶液，6滴2.5％(V/V)EDTA溶液，摇匀，再加0.1g碘化钾，轻轻摇动，以盛有硫代硫酸钠标准滴定溶液B的微量滴定管进行滴定至微黄色，加5滴10g/L新配制的淀粉指示剂，在充分搅拌下滴定至蓝色消失。与试样分析同时做空白试验，

结果计算：

ω(Au)/g·t^-1＝(F_Au×V)/m

式中F_Au——滴定系数，与1.00mL硫代硫酸钠标准溶液相当的金的质量，μg/mL；

V——滴定时样品溶液消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积数与空白溶液消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积数之差，mL；

m——称取试样量，g。

实施例一

本实施例子说明本发明的方法对复杂样品中低含量金的测定结果

根据样品金含量称取适量试样于瓷蒸发皿中，从低温开始，至550～650℃的高温炉中焙烧1～2h，中间搅拌2～3次，冷后移入300mL锥形瓶中，加入30～50mL王水，在电热板上加热溶解，蒸至约20mL(如含锑、钨时，应加入1～2g酒石酸；含酸溶性硅酸盐应加入5～10g氟化钠，煮沸)，冷却至室温，用水稀释至100mL，加入4饱和溴水，摇匀，0.1克泡沫塑料(预先用水润湿)，用胶塞塞紧瓶口，在往复式振荡机上振荡30～60min。

取出载金泡沫塑料，用自来水充分洗涤，然后用滤纸包裹，放入50mL瓷坩埚中，在电炉上完全碳化。放入高温炉中于700～750℃灼烧20～30min，至灰化完全。

取出坩埚，冷却后加入3～5滴200g/L的氯化钠溶液、7～8滴过氧化氢(代替传统硝酸)、1～2mL盐酸、10g/L的三氯化铁溶液1～3滴，摇匀，放在水浴中加热蒸至恰干(将PH试纸伸进坩埚底部内壁不再有红色出现)，取下坩埚稍冷，沿坩埚内壁周围逐滴加入9～10滴盐酸(以刚浸润坩埚底部为宜)，将坩埚置于水浴锅再次蒸至恰干(同上述方法检查)，取下，加入7％(V/V)冰乙酸3mL，温热溶解，取下转动坩埚使可能粘在内壁上盐类中夹杂的金离子浸入溶液中，然后冷却至室温，依次加入2滴4％(V/V)氟化氢铵溶液，6滴2.5％(V/V)EDTA溶液，摇匀，再加0.1g碘化钾，轻轻摇动，以盛有硫代硫酸钠标准滴定溶液B的微量滴定管进行滴定至微黄色，加5滴10g/L新配制的淀粉指示剂，在充分搅拌下滴定至蓝色消失。与试样分析同时做空白试验。所得测定结果如表1所示：

                              表1

  样品名称     原子吸收法测   定结果/g·t^-1                    本方法    测定结果/g·t^-1   相对标准偏差   /％    尾矿样     0.40(为八次测  定结果的平均  值)   0.41，0.36，  0.38，0.40，  0.39，0.41，  0.38，0.41，  平均值：0.39    4.67  

本发明的方法的显著性差异(95％置信度)为：

$>>t>=>>>|>>(ver>>>\kappa >1>>‾>>-ver>>>\kappa >2>>‾>>)>>|>>s>>\times >>>>>n>1>>\times >>n>2>>>>>n>1>>+>>n>2>>>>>=>>>|>>(>0.39>->0.40>)>>|>>0.018>>\times >>>>8>\times >8>>>8>+>8>>>>=>1.11>,>$>而t_95％，14＜t_95％，11＝2.20

1.11＜2.20，说明本方法无显著性误差；按照国家标准YS/T53.1～53.3-1992规定，对于0.30～0.5g·t^-1尾矿中金的实验室间允许差为0.2g·t^-1，可见，本法对于低含量样品金的测定结果无论是准确可靠性还是精密稳定性，其结果非常理想。

实施例二

本实施例子说明本发明的方法对中等含量的复杂样品中金的测定结果

采用国家标准物质GBW07205，按实施例一的操作条件进行，其测定结果见表2

                                表2

  样品名称     国家标准物质   提供值/g·t^-1                  本方法    测定结果/g·t^-1   相对标准偏差   /％    GBW07205     14.0±    0.10    14.4，14.2，  14.3，13.9，  14.1，13.9，  13.8，14.1平均  值：14.09    1.49  

本发明的方法的显著性差异(95％置信度)为： $>>\pm >t>=>|ver>>x>‾>>->\mu >|>\times >>>n>>s>>|>14.09>->14.0>|>\times >>>8>>0.21>>=>1.21>,>$>而t_95％，7＝2.36，1.21＜2.36，说明本法结果与标样结果无系统误差；参照国家标准YS/T445.1～445.9.3-2001规定，对于10.00～15.00g·t^-1矿石中金的实验室间允许差为1.80g·t^-1，可见，本发明的方法对于中间含量样品金的测定结果是满意的。

实施例三

本实施例子说明本发明的方法对较高含量金样品的测定准确度和精密度

采用铜精矿作为试验对象，按实施例一的操作条件进行，其测定结果见表3

                           表3

  样品名称     火法试金结果   /g·t^-1                 本方法    测定结果/g·t^-1   相对标准偏差   /％      铜精矿         199.98(四   次平均结果)     203.42，  198.95，  201.71，   202.55，   200.87，  199.10，平均  值：201.10      0.90    

本次实验的显著性差异(95％置信度)为：

$>>t>=>>>|>>(ver>>>\kappa >1>>‾>>-ver>>>\kappa >2>>‾>>)>>|>>s>>\times >>>>>n>1>>\times >>n>2>>>>>n>1>>+>>n>2>>>>>=>>>|>>(>199.98>->201.10>)>>|>>0.90>>\times >>>>6>\times >4>>>6>+>4>>>>=>1.93>,>$>而t_95％，8＝2.311.93＜2.31，因此，无显著性误差；按照相关标准的规定，含量在200g·t^-1金的实验室间允许差为5.0g·t^-1，可见，本发明的方法对于较高含金样品的测定结果也是可靠的。