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1、第一章概述1.1贵金属元素简介贵金属是指周期表中第训族的钳(Pt)、耙(Bd)、错(Rh)、錶(Ir)>娥(Os)、钉(Ru)和第I副族的金(Au)和银(Ag)。它们的物理性质和化学性质接近,在火法试金富集的行为屮有相似Z处,统称为贵金属。其中钉、铐、耙、饿、张、餡的性质更为接近,称这六个元素为钳族元索或钳族金属。根据钳族金属的化学性质、物理性质和地球化学相知的相似性和差异性,以及矿物处理的需要,常把它们划分为轻钳族金属(钉、错、耙)和重钳族金属(娥、铁、釦)⑸。按在周期表上的垂直位置,它们屮间钉和娥,链和铁,钠和耙形成三对性质更为相近的元素。贵金属的一些物理、化学常数见下表1一1。表1—1
2、贵金属的一些物理、化学常数名称钉佬锂银娥银fl金符号RuRhPdAgOsIrPtAu原子序数4445464776777879原子量101.7102.91106.40107.87190.20192.22195.09196.97原子结构4d75!4d85s!4d,05s04d105s15d66s25d76s25d96s!5d,06s1未成对电子数43014321原子体积(cm3/mol)8.38.38.910.38.48.59.110.2原了半径(A)1.251.251.281.341.261.271.301.34离子半径(A)0.69(+3)0.67(+4)0.68(+3)0.80(+2)0.
3、65(+4)1.26(+1)0.89(+2)0.69(+6)0.88(+4)0.68(+4)0.80(+2)0.65(+4)1.37(+1)0.85(+3)第一电离势(ev)7.3647.468.337.5748.59.09.09.22氧化态(4)3,2,6,8,5,7(3),4,2丄・1(2),4,3,0(1),2⑷,&6,2,3,5(4),3,2,6,0⑷,2,3,0,5,65,(3),1结晶结构六方面心立方面心立方面心立方六方面心立方面心立方面心立方密度(g/crr?)12.312.411.410.522.4822.4221.4519.3熔点(°C)225019661552960.83
4、000244317691063注:氧化态一栏中有()号为最稳定的价态。1.2贵金属元素分析方法综述近年來,随着科学技术的发展,一些高效分解和分离富集方法的出现,以及大型分析仪器的开发,使贵金属的分析由单一元素测定向多元素同时或连续精确测定发展⑷。下面着眼于多元素同时或连续测定,对近年來国内外贵金属的试样分解、分离富集方法与现代仪器分析技术的应用进行总结和评述。1.2.1样品分解贵金属分析常见的样品分解方法有火试金法、氯化处理、碱熔法和酸熔法。(1)火试金法作为一种传统经典的方法,火试金法能同时分解样品并富集待测元素,是贵金属分析普遍使用的手段。将样品和某些熔剂共熔,贵金属因富集在金属扣屮而达
5、到与样品基体分离。火试金有铅试金、祕试金、怫试金、铜铁谋试金、铳试金等多种方法。其屮铳试金熔炼温度低、硫化银比重人而易与熔渣分开,含人量硫化物的试样不必预处理。随着科学技术的发展,分析贵金属的新技术越來越多,分析仪器也愈来愈先进。然而,经典的火试金法仍是贵金属分析中预处理的重要手段,这是由于它有许多其它分析手段所不具备的优点:取样量大(10〜lOOg).样品代表性好、适用范围广、富集效率高、分析结果准确、可靠,但也有不足之处,主要是:成本较高、高温、劳动强度大、铅蒸气有毒、占场地多、周期长、不能大批量分析样品、需要有经验的人员操作等。另外,釆用铅吹灰法,在铅合粒中测定釦、耙、错、铁、娥、钉、
6、金等贵金属己经列入美国国家标准方法。但是该方法的缺点是空口比校高。(1)氯化处理对于低含量的贵金属分析,干燥氯化处理⑸是除火试金法外另一个处理贵金属试样的方法,它是将以自然金、自然合金存在的贵金属转化为各口能溶于水的钠盐。先将样品粉末与少量的NaCl混合,将混合物被放入到已加热至580°C的管状炉屮,用Cl?处理后,盐类被弱酸溶解,与抗氯化作用的部分分离,将水溶解过滤,然后用ICP-MS测定。该方法的优点:称样量人,甚至可达250g[61;试剂本底值极低。缺点是该方法对样品屮具有抗氯化作用的非金属部分不溶解,而这一部分也可能含有贵金属,造成结果偏低。(2)碱熔法碱熔是利用样品和强氧化性碱如N
7、a?。?或Li2O2(有时须加入NaOH)混匀,加热熔融后,样品中贵金属转化成水溶性盐的原理,來达到分解样品的冃的。碱熔分解样品能力很强,历史悠久,对各种样品分别用碱熔和酸浸取处理,结杲表明碱熔结杲曲于分解能力更强而更好⑺。由于该法可以处理难熔相,费用低,容易操作,对于贵金属含量较高(ng-g-1以上),以及试验要求不严格的样品还是很有用。其缺点和局限性是称样量较少,会引入大量的钠盐,且带入试剂污染和侵蚀污染