江西有色金属  1987, Vol. 1 Issue (2): 66-67
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萃取分离金、铜时光度法测定金[PDF全文]
摘要:在三—异—辛胺存在下,以金的阴离子比金—硫代络离子为1:4, 自酸性水溶液介质(1.5摩尔硫酸)萃入氯仿时,用分光光度法测定了三价金。在480纳米时,此络合物显示出最大的吸收(摩尔吸收系数为460× 103升·摩尔-1厘米-1), 且在浓度为5—50微克金(Ⅲ) /毫升范围内符合比合定律。从含15微克金(Ⅲ)/毫升的溶液中十次测定之值,计算的相对标准偏差和相对误差分别为1%和0.8%。本法简单、选择性和重现性好,可用于从伴生元素中分离金(Ⅲ)和测定混合物中的金(Ⅲ)。

一 前言

在更早的研究中,曾报导过用1-(2'—硝基—4'—甲苯基)—4, 4, 6—三甲基—(1H, 4H)—2—硫化嘧啶作铂族金属和金(Ⅲ)的萃取剂。通过不断试验,又合成了具有下述结构的三种新巯基嘧啶衍生物。虽然,这些试剂都可以从酸性介质中定量地萃取金(Ⅲ), 但只有1—(2', 4', 6', —三氯苯)—4, 4, 6—三甲基—(1H, 4H) —2'硫代嘧啶(简为2', 4', 6'—三氯—PTPT)和金(Ⅲ)形成了一种有色络合物,(在三—异—辛胺存在下的硫酸介质中),此络合物,适用于分光光度分析。

不少作者发表过有关金(Ⅲ)溶剂萃取的评论,认为金萃取的光度测定受到许多因素的制约。B—二酮法和2、2'—联吡啶—酮肟法,要求反复萃取,时间较长;糠偶酰2—二肟法和4—庚酮肟光度法测定金(Ⅲ)需预先分离干扰离子。二苯基卡巴肼法,要把全—三辛胺络合物的氯仿萃取液蒸干,将残渣溶解,用二苯基卡巴胼测定金、铬、钼、铀和铂族金属干扰,用三—异—辛—胺萃取后,用硫化酮测定金。尽管该法高度灵敏,但必须使用洗液洗涤有机相,除去干扰离子。还用过诸如若丹明B、甲基紫、亮绿、吖啶红、PAR、吖啶黄和铬吡唑等染料,其中许多具有实用价值,但不是萃取时间特别长,就是水相必须预先平衡,且要求有试剂空白试验。本文推荐的试剂是无色的、并易于用一次萃取从酸性介质中萃取金(Ⅲ)。该法简易、选择性和重现性好、使得有可能从伴生元素中分离出金(Ⅲ)并能测定混合物中的金(Ⅲ)。

二 实验

金(Ⅲ)标准溶液:由氯金酸溶于稀盐酸中进行配制,按要求校准并稀释。

试剂溶液:用Mathes法由2、4、6—三氯苯胺配制成2'、4'、6'—三氯—PTPT,此化合物是一种无色的固体结晶、具有明确的熔点(243℃),并用作0.01摩尔氯仿溶液。是一种无色而又稳定的溶液。

三—异—辛胺(TIOA)氯仿溶液》:0.2摩尔,所用氯仿和所有其他试剂均是保证质量的,且均用蒸馏水。

金(Ⅲ)的光度测定:用硫酸将金(Ⅲ)溶液的酸度调至1.5摩尔,用5毫升0.01摩尔试剂和0.2摩尔TIOA溶液一起摇动10秒钟。收集有机相,并用氯仿调到既定的体积,以氯仿作参比,在480纳米时测定其吸光度。根据标准曲线计算金的含量。

金(Ⅲ)的萃取:用盐酸将金(Ⅲ)溶液酸度调至8摩尔,用5毫升0.01摩尔试剂溶液和本溶液一起摇动10秒钟。收集有机相,并在汽浴上蒸干。加1-2毫升高浓氯酸和盐酸消除络合物,蒸发溶液至冒烟,至少反复处理两次。用浓盐醆少许和几滴硝酸溶解残渣,加几毫克氯化钠并在汽浴上蒸干,加几滴浓盐酸、重新蒸干,重复进行三次,使残渣溶入盐酸中,并按上述光度法测定金。

三 结果与讨论

试剂和金(Ⅲ)在硫酸介质中作用生成黄色络合物,它易萃入氯仿中(摇动10秒钟),但在有机介质中并不稳定。如有机相中还存在TIOA的话,则可从硫酸介质中萃取橙色金(Ⅲ)离子缔合物,且在480纳米时适用于分光光度计测定金(Ⅲ)(图 1)。测定结果以氯仿空白作参比的吸光度自5秒至10分钟内与摇动时间无关,且在0.5—2摩尔硫酸浓度范围内还和溶液的酸度无关。故选定10秒的摇动时间和1.5摩尔的酸度。使用试剂的浓度至少为金的20倍,并至少加3毫升0.2摩尔TIOA氯仿溶液,可使溶液的吸光度达最大值。断定可从高达8摩尔的盐酸、高达7摩尔的硝酸以及高达8摩尔的高氯酸中定量萃取金,但以0.5~2.0摩尔硫酸中的选择性更佳。水相体积从25毫升变至250毫升对吸光度幷无显著的影响。摩尔比法表明,该络合物的金属与配位体之比为1:4(图 2)。摩尔吸光系数为4.60×103升·摩尔-1厘米-1,测得最终溶液中金浓度在5—50微克范围内符合比尔定律。此络合物至少可稳定5小时。

图 1 金(Ⅲ)—硫赶络合物的吸收光谱:Au(Ⅲ) 30ppm

图 2 摩尔比曲线〔Au〕=硫赶=1.01×10-3M, TIOA=0.2

为了进行干扰研究,向含有150微克金的试液中加入不同量的各种离子,并把该溶液用硫酸调至1.5摩尔或用盐酸调至8.0摩尔。按上述推荐程序测定金。吸光度读数误差±20%,认为是允许的。

在高达150微克左右金(Ⅲ)的定量萃取中,下列离子没有干扰:20毫克钴(Ⅱ)、镍、铜(Ⅱ)和铀(Ⅵ); 15毫克铁(Ⅲ)锌、铂(Ⅳ)和钡;10毫克镓、钠、钨(Ⅵ)和硒(Ⅳ); 7毫克锰(Ⅱ)、镉、铱(Ⅲ)、汞(Ⅱ)、铅和镁;5毫克铬(Ⅵ)、铑(Ⅲ)、蹄(Ⅳ)、铈(Ⅳ)和铋;3毫克钒(Ⅴ)、钼(Ⅵ)、钌(Ⅲ)锆和银。在金(Ⅲ)(150毫克)的光度测定中,下列离子没有干扰:10毫克铁(Ⅲ)、钠、钴(Ⅱ),镍、铜(Ⅱ)、锌、钡、钛(Ⅳ)和钍;5毫克镓、镉、铀(Ⅵ)和硒(Ⅳ);3毫克锰(Ⅱ)、镁、钨(Ⅵ)、铅、锆、铝和铈(Ⅳ); 2毫克钼(Ⅵ),铑、铱(Ⅲ)银和碲(Ⅳ); 1毫克钒(Ⅴ)、钌(Ⅲ)、和汞(Ⅱ)。在两个程序中,表现出干扰的物质只有铁(Ⅱ)、锡(Ⅱ)、硫脲和硫代硫酸盐。而在光度测定中,铬(Ⅵ)、铂(Ⅳ)、铋和溴化物有干扰。钯(Ⅱ)和锇存在与金共萃取,但用以前报道的方法可使他们分开。用萃取法可消除光度测定中铬(Ⅴ)和铂(Ⅳ)引起的干扰。

金—铜—银合金的溶解:将0.1克左右试样放进250毫克的锥形瓶中,瓶颈连有一个短柄漏斗,用10毫升王水缓慢加热溶解合金。取浓盐酸10毫升,每次加2毫升处理上述溶液,边加浓盐酸边放在汽浴上蒸干,然后将残渣溶于稀盐酸中,滤出沉淀氯化银再用稀盐酸洗涤,滤液和洗液收集于250毫升量瓶中,用蒸馏水稀释至给定体积。

金的测定:取溶液适量用萃取法分离金和铜,再用光度法测定金,结果列于表 1。测得的合金中金含量与给定值一致。用含金(Ⅲ)150微克10毫升溶液进行十次测定,其值与计算的相对标准偏差和相对误差分别为1.0%和0.8%。

表 1 铜—银—铜合金测定(%)
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许孙曲译自《Talanta》

Vol.32.NO 10 pp100B—1015(1985)

陈均球校