Определение золота основано на вытеснении никеля золотом из комплексного тетрацианоникколята калия; высвободившийся никель титруют раствором комплексона III с применением индикаторной буферной таблетки. [1]
Определение золота на фоне щелочи ( 363, 364 ], Раствор тет-рагидро ксоаурата калия R [ Au ( OH) 4 ], образующийся при прили-вании к раствору Н [ АиС14 ] щелочи, устойчив в течение нескольких часов. Пропорциональность высоты волны и концентрации золота соблюдается: в области 10 — 5 — 10 — 4 М золота. [2]
Определение золота в сплавах благородных металлов восстановлением его гидрохиноном Анализируемый сплав растворяют в царской водке и удаляют нитрат-ионы как можно полнее, выпаривая раствор досуха с избыточным количеством соляной кислоты. При этом выделяется хлорид серебра, который и отфильтровывают. Золото выделяется в осадок, количественно при этом отделяясь от платины, палладия, родия, иридия, осмия, ругения, селена и теллура. [3]
Определение золота нужно производить не раньше повторного осаждения окисью магния. Если золото осело не полностью, что обнаруживается по цвету осадка при повторном осаждении, то фильтр с золотом ( после соответствующей обработки осадка) присоединяют к первому фильтру и только тогда исследуют на золото. [4]
Полевой метод определения золота в рудах. Первый опыт
Определение золота посредством роданина по приведенному методу не является строго специфичным, так как подобно золоту реагирует палладий и другие металлы. [5]
Определение золота с этим реагентом проводят в водном растворе [1843] или после экстракции изоамилацетатом в органической фазе. Экстракционно-фотометрический метод должен давать более воспроизводимые результаты по сравнению с определением в водном растворе [464], однако данных по влиянию других элементов на определение золота этим методом нет. [6]
Определение золота при помощи Na-соли N — ( N — 6pcra — C-TeTpa — децилбетаинил) — С-тетрадецилбетаина [1025] проводят в среде 1 — 3 N HBr; выпадает осадок С38Н79 04АиВг4, содержащий 18 01 % Аи. Метод применим для определения золота в рудах и концентратах. [7]
Определению золота не мешают серебро, медь, никель. Мешают определению иридий и рутений. Определение конечной точки титрования производят либо при помощи индикаторов, либо потенциометрическим или амперо-метрическим методами. [8]
Определению золота мешают окислители. [9]
Определению золота не мешают платиновые металлы ( кроме палладия), железо, серебро, кадмий, свинец, алюминий и другие металлы. Мешающее действие меди, кобальта и никеля устраняется при добавлении ЭДТА. Мешают определению палладий, ртуть, железо ( II), хлор, бром, иод, тартраты, оксалаты и цитраты. Метод рекомендуется для определения от 2 до 16 мкг / мл золота. [10]
Определению золота мешают преобладающие количества меди, свинца и теллура. Определению предшествует извлечение золота способом, зависящим от состава анализируемого материала. [11]
Определению золота не мешают серебро, медь, никель. Мешают определению иридий и рутений. Определение конечной точки титрования производят либо при помощи индикаторов, либо потенциометрическим или амперо-метрическим методами. [12]
Реактив на золото. Грязные растворы
Определению золота мешают окислители. [13]
Определению золота не мешают платиновые металлы ( кроме палладия), железо, серебро, кадмий, свинец, алюминий и другие металлы. Мешающее действие меди, кобальта и никеля устраняется при добавлении ЭДТА. Мешают определению палладий, ртуть, железо ( II), хлор, бром, иод, тартраты, оксалаты и цитраты. Метод рекомендуется для определения от 2 до 16 мкг / мл золота. [14]
Определению золота мешают преобладающие количества меди, свинца и теллура. Определению предшествует извлечение золота способом, зависящим от состава анализируемого материала. [15]
Источник: www.ngpedia.ru
Опробование растворов
Для определения содержания благородных металлов в жидких пробах могут быть использованы пробирные, титриметрические и спектральные методы анализа. Рассмотрим только пробирные методы анализа, которые подразделяются на: 1) выпаривание растворов в чашечках из пробирного свинца с последующим шерберованием и купелированием сухого остатка; 2) цементацию золота и серебра цинковой пылью с последующей кислотной обработкой цементного осадка и купелированием свинцового остатка; 3) осадительные методы; 4) сорбционные способы.
Выпаривание растворов в чашечках из пробирного свинца
100-150 мл золотосодержащего раствора аккуратно выпаривают на песчаной бане досуха в тонкостенной чашечке из пробирного свинца, не содержащего благородные металлы. Чтобы не произошло разбрызгивания растворов, в конце выпаривания в чашечку добавляют 2 г глета. Сухой остаток заворачивают вместе с чашечкой в компактный комочек и опускают на дно глазурованного шербера, куда добавляют 0,5 г плавленой буры и 10 15 мг серебра (или его соли) и покрывают сверху пробирным свинцом в количестве 10-15 г. Заполненный шербер помещают в разогретую муфельную печь и подвергают операции шерберования. Полученный свинцовый сплав шерберной плавки купелируют. Способ привлекает своей простотой, но требует много времени (для выпаривания, шерберования и купелирования) и особой внимательности для недопущения возможного разбрызгивания пробы при выпаривании.
В настоящее время поступают по-другому: точно измеренный раствор (1-2 мл) добавляют в готовую навеску шихты, подсушивают и проводят стандартную пробирную плавку.
Цементация золота и серебра цинковой пылью с последующей кислотной обработкой
Это главный метод определения золота и серебра в цианистых растворах. В основе процесса цементации лежит способность более электроотрицательного металла вытеснять (или замещать) из раствора более электроположительные металлы. Наиболее эффективным цементатором для золота и серебра из цианистых растворов является металлический цинк:
Рекомендуемые материалы
Некодирующие РНК и эпигеномика. Лекции В.А.Гвоздева, 2013-2014
Решённая задача №13
Физическая химия
100 89 руб.
Задача 213:В задачах (206-225) определите, используя приведенные ниже экспериментальные данные, структурный тип
Задача 4-13
Механика жидкости и газа (МЖГ или Гидравлика)
150 80 руб.
Задача 139:В задачах (110-161) объясните экспериментально установленное строение молекул или ионов, используя
1133 Определите, какой металл подвергается контактной коррозии.
Цементация – это типичный электрохимический процесс, где можно выделить анодный участок (процесс окисления цинка):
Zn = Zn 2+ + 2ē; Zn 2+ + 4CN — = Zn(CN)4 2- (E 0 = — 1,26 В)
и катодный участок:
2Au(CN)2 — + 2ē = 2Аu + 4CN — (E 0 = — 0,54 В).
Разность величин потенциалов этих процессов относительно велика (E 0 =0,72 В), поэтому цементация протекает быстро и полно.
Однако при цементации благородных металлов из цианистых растворов цинковой пылью одновременно с процессом восстановления золота могут идти побочные процессы, а именно:
1. Восстановление цинком водорода воды:
Zn + 4CN — + 2Н2O = Zn(CN)4 2- + 2OН — + Н2 (E 0 = 0,43 В),
2. Восстановление цинком растворенного молекулярного кислорода:
2Zn + 8CN — + 2H2O + O2 = 2Zn(CN)4 2- + 4OН — (E 0 = 1,66 В).
При сопоставлении разности потенциалов анодного и катодного участков рассмотренных восстановительных процессов очевидна следующая их последовательность:
1. Восстановление цинком кислорода (E 0 = 1,66 В),
2. Восстановление цинком золота (E 0 = 0,72 В),
3. Восстановление цинком водорода (E 0 = 0,43 В).
Следовательно, в присутствии кислорода осаждение благородных металлов цинком прекращается. Поэтому перед цементационным осаждением золота и серебра обязательно проведение операции обескислороживания растворов. Учитывая, что цементация является гетерогенным процессом, протекающим на границе раздела жидкой и твердой фаз, для интенсификации осаждения целесообразно использовать очень тонкий порошкообразный цинк, так как Sуд. = k/d, где Sуд. – удельная поверхность цинка, м 2 /г; d – диаметр частиц цинка, мм; k – константа пропорциональности. При отсутствии достаточной концентрации растворов по цианиду и наличии кислорода в процессе цементационного выделения благородных металлов могут образовываться так называемые белые осадки, покрывающие поверхность осадителя и нарушающие контакт с ней золотосодержащих растворов, что прекращает процесс осаждения. Основными составляющими этих осадков являются гидроксид и простой цианид цинка:
Появление белых осадков свидетельствует о недостаточной концентрации в растворах свободного циан-иона, так как при значительной концентрации последнего эти осадки растворяются с образованием комплексного цианида цинка:
Поскольку после окончания цементации избыток цементатора растворяют в кислоте, имеется опасность потери с растворами тонкодисперсного золота, находящегося в виде тонких отложений на поверхности цинка. Кроме того, при повышенной щелочности растворов обильное выделение водорода создает газовую подушку вокруг частиц цинка, что ухудшает течение процесса.
Обе эти проблемы решаются при освинцевании цементатора. Для этого в раствор вводят уксуснокислый свинец, который, реагируя с цинком, выделяет металлический свинец. Последний оказывается в тесном контакте с металлическим цинком. С одной стороны, этот свинец выступает в качестве коллектора благородных металлов при последующем кислотном растворении избытка цинка, а с другой – развитие катодной поверхности (пара Zn-Pb) способствует перераспределению выделяющихся газов на большей площади. Помимо отмеченных положений для полного выделения благородных металлов при цементации необходимо, чтобы цементирующий металл (цинк) был в твердой фазе в значительном избытке, и чтобы осуществлялось интенсивное движение раствора относительно поверхности цементатора (диффузионная кинетика).
Осадительные методы
Эти способы рекомендуются для определения содержания золота в сбросных обеззолоченных растворах или в рудничных водах, когда необходимый для анализа объем раствора так велик, что нагревать его становится неудобно. Из этих методов наиболее применимы ртутно-хлоридный и осаждение золота хлоридом меди Cu2Cl2.
Ртутно-хлоридный метод. К отмеренному количеству анализируемого раствора (один или несколько литров) для связывания избыточного цианида добавляют 40-100 мл раствора сульфата железа (II), содержащего восьмикратное количество FeSO4·7H2O по отношению к свободному KCN, и 50 мл насыщенного раствора хлорной ртути HgCl2.
Затем в раствор вводится в качестве восстановителя 5 г металлического магния, предварительно смоченного водой. Содержимое сосуда перемешивается до начала процесса гидролиза железа (появления оранжевого осадка гидрата Fе(ОН)3). Обычно это наблюдается через 20-45 минут в зависимости от крупности используемого порошка магния.
Затем в раствор вводится около 70 мл соляной кислоты (HCl:H2O = 1:1) порциями по 10-20 мл через интервалы времени 5 — 10 минут. Общая длительность перемешивания составляет 45 — 50 минут. После растворения всего магния раствор отстаивается до полной прозрачности. Отстоявшийся прозрачный раствор удаляется из сосуда с помощью сифона, а остаток (сгущенный продукт) отфильтровывается через бумажный фильтр с красной полоской, с последующей тщательной промывкой на фильтре полученного осадка. Промытый осадок высушивается и подвергается тигельному плавлению с последующим купелированием свинцового сплава.
Осаждение золота из цианистых растворов хлоридом меди Cu2Cl2. Анализ проводится следующим образом. К 600 мл цианистого раствора добавляется 10 мл насыщенного раствора хлористой меди Cu2Cl2 и несколько капель 5 %-ного раствора Na2S. Все хорошо перемешивается, в процессе чего из раствора выпадает осадок.
Полученный осадок отфильтровывается через гофрированный фильтр (d = 15 см), наполненный кашицей из фильтровальной бумаги. Отфильтрованный осадок вместе с фильтром высушивается, который затем подвергается тигельному плавлению с использованием следующей шихты: кварца – 8 г, плавленой буры – 5 г, соды – 35 г, глета – 40 г и металлической меди – 1 г. Полученный свинцовый сплав купелируется.
Сорбционные методы
К ним относятся древесно-адсорбционный способ и метод определения золота с применением ионообменных смол.
Древесно-адсорбционный способ. К определенному объему пробы раствора добавляется навеска тонко измельченного активированного угля (БАУ, СКТ) крупностью – 0,074-0,1мм в количестве, определяемом следующими соотношениями:
Источник: studizba.com
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОЛОТА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ МЕТОДОМ ХРОНОПОТЕНЦИОМЕТРИИ Российский патент 2013 года по МПК G01N27/42
Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам определения содержания ионов металлов для определения в питьевых и природных водах, методом хронопотенциометрии (ХП).
Известен метод хронопотенциометрического определения золота на золотом электроде в виде золотой проволоки. В качестве фонового электролита использовали 1М HCl. Для концентрации ионов золота (III) 1·10 -3 М (0,2 г/дм 3 ) величина тока (Iсигнала) составляет 0,89 мкА. [Dennis H. Evans, James J. Lingane «Chronopotentiometric investigation of the reduction of the chloride complexes of gold» // Journal of Electroanalytical Chemistry. — 1964. — V.8. — P.173-180.]. Недостатком метода является низкая чувствительность, определяемая концентрация составляет 0,2·г/дм 3 .
Известен метод хронопотенциометрического определения золота на платиновом электроде. В качестве фонового электролита использовали 1М HCl и концентрация ионов золота (I и III) составляла 1·10 -3 М (0,2 г/дм 3 ). На хронопотенциограмме наблюдаются две волны соответствующие процессам: AuCl2 — +e — →Au(0)+2Cl — (1); AuCl4 — +e — →Au(0)+4Cl — . [Захаров М.С., Баканов В,И., Пнев В.В. Хронопотенциометрия. — М.: Химия, 1964. — 200 с.]. Недостатком метода является низкая чувствительность, определяемая концентрация составляет 0,2·г/дм 3 . При стоянии раствора происходит процесс восстановления AuCl2 — , что приводит к искажению результатов анализа.
Известен метод хронопотенциометрического определения золота на угольнопастовом электроде. В качестве фонового электролита использовали бромидные растворы. [Grtindler P. «Inverse Mikrocoulometrie an Festelektroden — eine empfindliche und genaue Methode zur Spurenanalyse» // Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry. — 1974. — V.52. — P.269-275.]. (прототип). Определение золота (I) проводят по следующей методике.
В качестве фонового электролита использовали раствор содержащий бромид ионы. Потенциал электролиза составлял +430 мВ, что соответствует процессу Au + -2e — →Au 3+ . Электродом сравнения служил хлорид серебряный электрод. Для концентрации ионов золота (I) 1 мг/дм 3 величина тока (Iсигнала) составляет 0,1 мкА, ошибка измерения составила 9,8%. Недостатком метода является низкая чувствительность. Недостаток метода заключается в сложности получения ионов золота (I), которые могут быть получены в специфических условиях.
В работе была поставлена задача снизить предел и нижнюю границу определяемых содержаний золота (III) по пику электровосстановления в режиме реального времени при контролируемом потенциале на графитовом электроде методом ХП.
Поставленная задача достигается тем, что золото (III) переводят в растворе в хлоридный комплекс и проводят хронопотенциометрическое определение ионов золота (III) на графитовом электроде в перемешиваемом растворе, при контролируемом потенциале минус 0,3 В и регистрацией отклика на фоновом электролите 0,1 М HCl, относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей. Новым в способе является то, что для получения полезного сигнала, зависящего от концентрации золота (III) регистрируют отклики в режиме реального времени при контролируемом потенциале.
В предлагаемом способе впервые установлена способность ионов золота (III) электрохимически восстанавливаться на поверхности ГЭ. В качестве индикаторного применяли ГЭ (в прототипе применяли угольнопастовый электрод). Использование таких электродов обусловлено высокой химической и электрохимической устойчивостью графита, широкой областью рабочих потенциалов, а также простотой механического обновления поверхности и требованиям техники безопасности. Нижняя граница определяемых содержаний по данному методу составила 0,1 мг/дм 3 (в прототипе 1 мг/дм 3 ).
Результаты определения золота на ГЭ приведены в таблице. Как видно из таблицы, максимальная погрешность измерений составляет 19,6%. Расчет определяемых концентраций золота проводится по методу «Введено-найдено».
Проводят определение ионов золота (III) на поверхности графитового электрода в перемешиваемом растворе в режиме реального времени при контролируемом потенциале электролиза минус 0,3 В. При потенциале минус 0,3 В максимальный отклик сигнала достигает своего предельного значения. Дальнейшее увеличение потенциала электролиза вызывает неравномерный рост отклика сигнала на поверхности ГЭ, что приводит к искажению результатов анализа, поэтому выбирался потенциал электролиза минус 0,3 В. Измерения проводились на фоне 0,1 М HCl, с последующей регистрацией хронопотенциометрических кривых. Концентрацию ионов золота (III) определяют по отклику сигнала относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода (нас.х.с.). На фиг.1 представлены хронопотенциограммы полученные на поверхности ГЭ. Отклик 1 — CAu(III) равен 0,2 мг/дм 3 , отклик 2 — CAu(III) равен 0,2 мг/дм 3 .
Предлагаемый хронопотенциометрический способ позволил существенно улучшить метрологические характеристики анализа золота (III); повысить чувствительность определения (0,1 мг/дм 3 ), что на порядок ниже по сравнению с прототипом.
Примеры конкретного выполнения:
Пример 2. Измерения золота (III) были проведены в водопроводной воде. 100 мл раствора, помещают в коническую колбу и выпаривают до минимального объема. Количественно переносят раствор в кварцевый стакан объемом 20 мл и добавляют 1 мл 1 М HCl, чтобы в 10 мл водного раствора концентрация по соляной кислоте составила 0,1 М.
Снимают фоновую кривую: 10 мл фонового электролита (0,1М HCl) помещают в кварцевый стаканчик, не прекращая перемешивания, снимают хронопотенциограмму, при Еэ=-0,3 В. Прямой ход хронопотенциограммы говорит о чистоте фона.
Добавляют аликвотную часть 1 мл анализируемого раствора, не прекращая перемешивания, снимают хронопотенциограмму при потенциале накопления -0,3 В до выхода отклика на предел. Затем вносили добавку стандартного образца золота (III) 0,02 мл из 1 мг/дм, не прекращая перемешивания, регистрировали отклик до его выхода на предел. По высоте отклика стандартной добавки вычисляли концентрацию золота в растворе.
Таким образом, впервые установлена способность количественного анализа золота по высоте отклика на хронопотенциограмме.
Предложенный способ прост и может быть применен в любой химической лаборатории, имеющей компьютеризированные анализаторы, работающие в хронопотенциометрическом режиме.
Предложенный способ может быть использован для определения золота (III) в водных растворах.
Похожие патенты RU2494385C1
- Пакриева Екатерина Германовна
- Устинова Эльвира Маратовна
- Оськина Юлия Александровна
- Горчаков Эдуард Владимирович
- Устинова Эльвира Маратовна
- Пакриева Екатерина Германовна
- Устинова Эльвира Маратовна
- Горчаков Эдуард Владимирович
- Данилова Татьяна Викторовна
- Перевезенцева Дарья Олеговна
- Горчаков Эдуард Владимирович
- Оськина Юлия Александровна
- Колпакова Нина Александровна
- Габдурахманова Эльвира Маратовна
- Глызина Татьяна Святославовна
- Горчаков Эдуард Владимирович
- Горчаков Эдуард Владимирович
- Устинова Эльвира Маратовна
- Горчаков Эдуард Владимирович
- Устинова Эльвира Маратовна
- Габдурахманова Эльвира Маратовна
- Горчаков Эдуард Владимирович
- Глызина Татьяна Святославовна
- Колпакова Нина Александровна
- Габдурахманова Эльвира Маратовна
- Горчаков Эдуард Владимирович
- Глызина Татьяна Святославовна
- Колпакова Нина Александровна
- Оськина Юлия Александровна
- Пшеничкин Анатолий Яковлевич
- Панова Светлана Михайловна
- Шашков Анатолий Борисович
Иллюстрации к изобретению RU 2 494 385 C1
Реферат патента 2013 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗОЛОТА В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ МЕТОДОМ ХРОНОПОТЕНЦИОМЕТРИИ
Изобретение направлено на определение золота в водных растворах методом хронопотенциометрии и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для определения содержания в растворах различных концентраций ионов металлов. Способ определения ионов металлов включает определение золота (III) методом хронопотенциометрии, при контролируемом потенциале минус 0,3 B в режиме реального времени на графитовом электроде. Определение проводят на графитовом электроде в перемешиваемом растворе на фоновом электролите 0,1 M HCl, относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей. Изобретение обеспечивает возможность снизить предел и нижнюю границу определяемых содержаний золота (III) по пику электровосстановления в режиме реального времени при контролируемом потенциале на графитовом электроде. 2 пр., 1 табл., 2 ил.
Формула изобретения RU 2 494 385 C1
Способ определения золота в водных растворах методом хронопотенциометрии, заключающийся в том, что золото (III) переводят в растворе в хлоридный комплекс и проводят хронопотенциометрическое определение, отличающийся тем, что проводят определение ионов золота (III) на графитовом электроде в перемешиваемом растворе, при контролируемом потенциале минус 0,3 B и регистрацией отклика на фоновом электролите 0,1 M HCl, относительно насыщенного хлоридсеребряного электрода методом добавок аттестованных смесей.
Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2494385C1
| Dennis H | |||
| et al | |||
| «Chronopotentiometric investigation of the reduction of the chloride complexes of gold» // Journal of Electroanalytical Chemistry., 1964, V.8, P.173-180 | |||
| Grtindler P | |||
| «Inverse Mikrocoulometrie an Festelektroden — eine empfindliche und genaue Methode zur Spurenanalyse» // Electroanalytical Chemistry and Interfacial Electrochemistry, |
Источник: patenton.ru