陰離子樹脂—活性炭吸附石墨爐測定鉑鈀

唐 毅，艾靖嬌

(云南省有色地質(zhì)局三〇八隊測試中心，云南 個舊 661000)

在前人研究的基礎上，本文采用了陰離子樹脂—活性炭混合靜態(tài)吸附的方法對鉑、鈀進行富集，然后使用石墨爐進行測定。

1 主要試劑、儀器及工作條件

1.1 主要試劑

鉑、鈀標準溶液：Pt=500ng/ml、Pd=250ng/ml混合溶液。由市售1mg/ml鉑、鈀標準溶液逐級稀釋后混合得到；

717型陰離子交換樹脂：三級純水浸泡1天，加入1mol/L HCl浸泡4小時，用三級純水洗至中性，浸泡在三級純水中備用；

活性炭：將市售粉狀活性炭用6mol/L HCl、13.8mol/L HF浸泡處理，以三級純水洗至中性后在110℃烘干備用；

10g/L明膠溶液(現(xiàn)用現(xiàn)配)； 10g/L硝酸銀溶液；

250g/L三氯化鐵溶液； 10g/L硫脲溶液；

以上所用試劑均為分析純。

各項目單位應于項目中期前完成項目任務執(zhí)行的50%，并于中期后一周內(nèi)向重慶市婚管中心報送項目中期報告；中期報告包括項目基本情況、管理情況、執(zhí)行情況、宣傳情況及經(jīng)費使用情況等內(nèi)容；項目中期報告需經(jīng)區(qū)縣（自治縣）民政局審核并蓋章；由重慶市婚管中心組織專家評審團赴項目單位進行中期評估。

1.2 儀器及配件

1.2.1 SOLAAR M6(Thermo Electron Corporation)火焰——石墨爐原子吸收分光光度計

1.2.2 鉑元素空心陰極燈，鈀元素空心陰極燈

1.2.3 涂層石墨管

1.2.4 氬氣[ω(Ar)99.999%]

1.3 工作條件

鉑熔點高易殘留，而鈀的熔點相對較低。針對這種特性，設置了儀器的工作條件見表1，表2。

1.4 工作曲線的繪制

分別取Pt、Pd混合標準溶液5.00ml于250ml錐形瓶中，加水補足75ml，加15ml HCl溶液。以下與鉑、鈀試樣分解同步進行，在石墨爐原子吸收光譜儀上逐級稀釋繪制鉑、鈀的工作曲線。

表1 儀器工作條件表

表2 石墨爐升溫程序表

2 實驗部分

2.1 分析步驟

稱取10g～30g試樣平鋪于瓷皿中，置高溫爐中由低溫開始升至650℃～700℃焙燒2小時，取出冷卻后移入250ml燒杯，加入(1+1)王水100～120ml，用玻棒攪勻后蓋上表皿，在低溫電爐上分解至體積約70ml，取下用水吹洗表皿及杯壁，加入10ml 10g/L明膠溶液，攪拌均勻，冷卻后移入100ml容量瓶定容靜置澄清。取清液25ml移入250ml錐形瓶，加入50ml水，15ml鹽酸，3ml 250g/L三氯化鐵溶液，1g717型陰離子交換樹脂(已處理)，活性炭(已處理)適量。蓋上橡皮塞置于振蕩器上振蕩30min，用水吹洗橡皮塞及瓶口后將錐瓶靜置過夜。以紙漿做墊層將錐瓶中的交換樹脂及活性炭倒入吸附柱中抽濾，用5%HCl溶液洗滌燒杯及殘渣3～4次至大部分Fe3+洗凈，再以40℃熱水洗滌7～8次。小心取下吸附柱中的吸附體，用濾紙包好放入50ml瓷坩堝中，加入5ml酒精，兩滴10g/L硝酸銀溶液，在高溫爐中由低溫升到700℃灰化至完全，取出冷至室溫，以1～2滴水潤濕，加入5ml王水，于熱水浴上蒸至濕鹽狀(約0.5ml)取下，加入2ml 10g/L硫脲溶液于水浴上保溫10分鐘，取下冷卻后移入25ml比色管，定容10ml。澄清后，在石墨爐上分別測定Pt、Pd含量。分析步驟流程圖見圖1。

圖1 分析步驟流程圖

2.2 吸附條件的選擇

2.2.1 吸取清液進行吸附

起初直接對王水分解后的原始溶液進行吸附，但發(fā)現(xiàn)溶液中大量的沉淀雜質(zhì)對鉑、鈀的吸附效果影響很大，結(jié)果極不穩(wěn)定。經(jīng)過比較后，選擇吸取樣品清液進行吸附以消除沉淀雜質(zhì)的影響，取得了滿意的結(jié)果。

2.2.2 混合靜態(tài)吸附

采用陰離子樹脂—活性炭混合靜態(tài)吸附，吸附表面積大，吸附時間充足且吸附環(huán)境穩(wěn)定，相較于動態(tài)吸附更完全，也更容易操作。

2.2.3 吸附時所需酸度

在吸附過程中采用不加入HCl 和分別加入5ml，10ml，15ml，20ml，25ml，30ml的HCl進行比較(表3)，結(jié)果表明，HCl的加入量在10ml～20ml時對鉑、鈀的吸附率達到最高，酸度加大后吸附率降低。故在吸附過程中加入15 ml HCl，以使鉑、鈀均得到較好的吸附效果。

表3 加入不同酸量對鉑鈀吸附影響統(tǒng)計表

2.3 方法檢出限

用空白溶液連續(xù)測定12次，計算標準偏差，鉑、鈀的進樣量分別為20μl、10μl，根據(jù)Thermo提供的石墨爐驗收指標，檢出限的計算為3倍標準偏差乘以體積得到鉑、鈀的檢出限分別為0.084ng/g、0.025ng/g。

2.4 測試方法準確度和精密度

選擇國家一級標準物質(zhì)GBW07194、GBW07198、GBW07294、GBW07342進行平行對照測定(表4。)結(jié)果表明測定值準確，符合DZ/T 0130.3-2006 《巖石礦物樣品化學成分分析質(zhì)量管理規(guī)范第4.3.3.2.4 貴金屬樣品化學成分重復分析相對偏差允許限的數(shù)學模型。

表4 準確度和精密度對比表

2.5 方法回收率

選擇標準物質(zhì)GBW07194、GBW07198進行回收試驗，方法回收率Pt為95%～103%，Pd為95%～98%(表5)，結(jié)果令人滿意。

表5 回收率對比表

2.6 計 算

按下式計算結(jié)果：

式中：ρ——溶液中Pt或Pd的濃度 ng/ml；

ρ0——空白試驗的濃度 ng/ml；

V1——樣品定容時的體積，ml；V2——取清液的體積，ml；

V3——測定溶液液的體積，ml；m——試樣質(zhì)量，g 。

3 結(jié) 語

通過采用陰離子樹脂—活性炭混合靜態(tài)吸附的方法對移取樣品清液中的鉑、鈀進行富集，以四個國家一級標準樣品進行了準確度、精密度和回收率實驗，均取得了較好的結(jié)果。在吸附時加入15ml HCl以保證對鉑、鈀取得良好的吸附效果，采取靜置過夜的靜態(tài)吸附方式，解決了動態(tài)吸附時控制抽濾速度的難點，極大的提高了測試鉑、鈀的準確度。

參 考 文 獻

[1]王瑞敏.泡沫塑料富集—電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定土壤中超痕量金鉑鈀[J].巖礦測試，2011，30(3)：295～298.

[2]王玉林.硫基棉富集—分光光度法測定鉑[J].巖礦測試，2009，28(4)391～393.

[3]鄭浩，金世蘭，曾揚，許曉潔，甄保新.交換樹脂—活性炭動態(tài)吸附極譜法測定礦石中的微量鉑[J].巖礦測試，2002，21(3)：227～230.

[4]鄭浩，李紅，曾揚，馬龍.陰離子交換樹脂—活性炭動態(tài)吸附無火焰原子吸收法測定礦石中的微量金鉑鈀[J].巖礦測試，2005，24(4)：299～302.

[5]孫愛琴，姚文生，王燁，陳靜，鐘蒞湘，李艷華，王玉林.石墨爐原子吸收測定巖石樣品中超痕量鉑[J].貴金屬，2006，27(3)：40～44.

[6]來雅文，段太成，甘樹才，曹淑琴，郭錦勇，李靜.C-410樹脂分離富集—電感耦合等離子體質(zhì)譜法測定地質(zhì)樣品中 金、鉑、鈀[J].分析化學，2002，30(11)：1363～1366.

[7]王繼森，王忠發(fā).叔胺泡沫塑料富集石墨爐原子吸收測定巖礦中痕量金鉑鈀的研究[J].理化檢驗(化學分冊)，1987，23(3)：146～148.