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阴离子树脂交换法测定贵金属金铂钯

时间:2020-1-6 分享到:

铂族元素具有许多优良的性能,被广泛地应用于石油、化工、电子、仪器仪表,随着科学技术的发展,其应用范围越来越广泛。铂族元素在地壳的含量极少,且分布不均匀,因此必须对其进行分离富集。我国的铂族元素主要来自于有色冶炼的副产品及南非和俄罗斯进口。目前国内外对铂族元素的富集方法主要有火试金法,共沉淀法,溶剂萃取法和离子交换法等。这边采用DT-1016型阴离子交换树脂,通过控制溶液中盐酸浓度,将金、铂、钯转化为络阴离子,使它们与贱金属在阴离子交换柱上得到分离,再用等离子体质谱(ICP-MS)测定。对国家一级标准物质的测定结果表明,方法可满足地质样品中超痕量金铂钯的分析要求。

一、实验部分

1、仪器与主要试剂电感耦合等离子体质谱仪;金、铂、钯标准溶液及工作液配制;DT-1016阴离子交换树脂(0.175mm);干树脂用水浸泡24小时,使其充分溶胀,用4摩尔/升盐酸溶液浸泡转型后,去离子水洗至中性,装入高120mm,内径5.5mm的树脂柱中,柱床高90mm;试剂均为优级纯;水为二次蒸馏水。

2、实验方法

准确移取一定量金、铂、钯工作溶液于25毫升比色管中,加入0.25摩尔/升盐酸溶液2.5毫升,定容至刻度,缓慢倾入已装好的树脂柱中,控制溶液流出速度为0.5-1.0毫升/分钟。待试液流尽后,用0.025摩尔/升盐酸溶液20毫升洗涤树脂,再将树脂转移至瓷坩埚中,干燥、灰化,5毫升王水溶解后,定容于10毫升容量瓶中。稀释10倍后于ICP-MS仪上按表1所列参数进行测定。

阴离子树脂交换法测定贵金属金铂钯

二、结果与讨论

1、上柱溶液酸度的选择

分别移取1毫克/升 金、铂、钯标准溶液1毫升,配制成盐酸浓度为0.005、0.01、0.025、0.05、0.10摩尔/升的工作液各25毫升,进行酸度对吸附率的影响实验。实验结果如图1所示。

阴离子树脂交换法测定贵金属金铂钯
由图1曲线可见,盐酸浓度为0.01-0.05摩尔/升时,金、铂和钯基本上被定量吸附,故选择最佳溶液酸度为0.025摩尔/升。

2、溶液流速的选择

准确移取含金、铂、钯各1微克的标准溶液于25毫升比色管中,平行5份,分别加入0.25摩尔/升盐酸溶液2.5毫升,定容至刻度。改变上柱液流速0.5、1.0、1.5、2.0、2.5毫升/分钟,进行溶液流出速度对吸附率的影响实验。结果如图2所示。由图2可看出,DT-1016阴离子交换树脂分离富集金、铂、钯时,随着流出速度增大,吸附率呈下降趋势,实验选择最佳流出速度为0.5-1.0毫升/分钟。

阴离子树脂交换法测定贵金属金铂钯

3、标准回收实验

准确移取含金、铂、钯各10纳克的标准溶液于25毫升比色管中,按实验方法进行标准回收实验,结果汇于表2。实验结果表明金、铂、钯的吸附率在97.9%以上。

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4、共存元素的影响

在含有金、铂、钯各10纳克的试液中分别加入以下离子:1毫克铝(III)、三阶铁离子、二阶钙离子、二阶镁离子、0.3毫克铬(VI)、0.1毫克二阶铜离子、二阶锡离子、二阶钴离子、钛(IV)、10微克锰(VI)、锗(IV)、5微克钨(VI),加入0.25摩尔/升盐酸溶液2.5毫升,定容于25毫升比色管中。具体操作同实验方法,测定结果见表3。从表3可以看出,各种共存离子经DT-1016阴离子交换树脂分离后,不影响测定。

阴离子树脂交换法测定贵金属金铂钯

5、检出限与精密度

在确定的工作条件下,以空白溶液8次测定值的3倍标准偏差所对应的浓度值为检出限,得到:金为0.27微克/升,铂为0.4微克/升,钯为0.19微克/升。对铂族元素国家标准物质GBW07294进行精密度试验,RSD(n=8)金为19.2%,铂为28.1%,钯为15.6%。

三、应用

称取国家一级标准物质5克于瓷舟中,650度焙烧2小时,取出冷却,转移至聚四氟乙烯烧杯中,加入25毫升 HF,110度回流1小时,加热蒸干。加入浓度50%的王水40毫升溶解残渣,继续蒸发至湿盐状后,加入0.25摩尔/升盐酸溶液5毫升,定容于50毫升容量瓶中,离心,余同实验方法。实验结果见表4。从实验结果可以看出,测定值与标准值基本符合,相对误差较小,可满足地质样品分析要求。

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