硫酸亞鐵電位法滴定金化合物中金含量

何治鴻

（江西省漢氏貴金屬有限公司，江西 上饒 335500）

硫酸亞鐵電位法滴定金化合物中金含量

何治鴻

（江西省漢氏貴金屬有限公司，江西 上饒 335500）

本文提出了金化合物（KAu(CN)2、KAu(CN)4、KAuCl4、NaAuCl4、HAuCl4、AuCl3、[(C6H5)3P]AuCl）中金含量的測(cè)定方法，經(jīng)過(guò)預(yù)處理后，在硫酸與磷酸介質(zhì)中，在試液中插入鉑指示電極和飽和氯化鉀甘汞參比電極，調(diào)節(jié)酸度計(jì)至電位檔，在電磁攪拌下，用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定Au(III)至Au(0)，至近終點(diǎn)時(shí)，再用微量滴定管滴定至電位值突躍最大為終點(diǎn)。方法加標(biāo)回收率和精密度分別為99.51%～100.45%；RSD≤0.15%。金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：30.00%～55.00%，允許差：0.20%；金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：55.00%～70.00%，允許差：0.25%。通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果可知，該方法準(zhǔn)確性好，精密度高，準(zhǔn)確快速，操作簡(jiǎn)單。

金化合物；硫酸亞鐵；電位滴定法

金 化 合 物（KAu(CN)2、KAu(CN)4、KAuCl4、NaAuCl4、HAuCl4、AuCl3、[(C6H5)3P]AuCl）作為重要的貴金屬材料，主要應(yīng)用于飾品鍍金、儀器儀表精飾、防腐、紅外反射裝置、電子線路等方面。隨著電子、飾品等行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)金化合物的需求越來(lái)越大，更多的金化合物已逐漸被認(rèn)識(shí)和應(yīng)用，如AuCl3、[(C6H5)3P]AuCl。然而這些金化合物還沒有相應(yīng)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)[1-5]，為了對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行更好的監(jiān)控，建立相應(yīng)金化合物中金量的測(cè)定方法顯得很有必要。本文采用硫酸亞鐵電位滴定法測(cè)定AuCl3、[(C6H5)3P]AuCl中金量，研究了試料的處理、測(cè)定條件的選擇、不同方法間的比對(duì)、進(jìn)行了試料的加標(biāo)回收及方法精密度試驗(yàn)。通過(guò)分析相關(guān)數(shù)據(jù)，筆者發(fā)現(xiàn)該方法準(zhǔn)確性好，精密度高，準(zhǔn)確快速，操作簡(jiǎn)單。

1 方法提要

KAu(CN)2、KAu(CN)4試料用鹽酸與過(guò)氧化氫微波密閉溶解；NaAuCl4、AuCl3試料用少許水溶解，再加鹽酸與過(guò)氧化氫；[(C6H5)3P]AuCl試料用硝酸與高氯酸溶解。在硫酸與磷酸介質(zhì)中，在試液中插入鉑指示電極和飽和氯化鉀甘汞參比電極，調(diào)節(jié)酸度計(jì)至電位檔，在電磁攪拌下，用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定Au(III)至Au(0)，至近終點(diǎn)時(shí)，再用微量滴定管滴定至電位值突躍最大為終點(diǎn)。

2 試劑和材料

除非另有說(shuō)明，在分析中僅使用確認(rèn)為分析純的試劑和二級(jí)水。

2.1 鹽酸

鹽酸（ρl.19 g/mL）。

2.2 硝酸

硝酸（ρl.42 g/mL）。

2.3 硫酸

硫酸（ρl.84 g/mL）。

2.4 磷酸

磷酸（ρl.70 g/mL）。

2.5 高氯酸

高氯酸（70.0 %～72.0 %）。

2.6 過(guò)氧化氫

過(guò)氧化氫（30%，v/v）。

2.7 硫酸溶液

硫酸溶液（4+96）。

2.8 鹽酸與硝酸混合酸

3單位體積的鹽酸與1單位體積的硝酸相混合，用時(shí)現(xiàn)配。

2.9 硫酸與磷酸混合酸

量取200 mL硫酸（3.3）于瓷蒸發(fā)皿中，加熱至冒白濃煙，邊攪拌邊滴加高錳酸鉀溶液（3.10）至紅色不褪，取下，冷卻。加入200 mL磷酸（3.4），混勻。轉(zhuǎn)入500 mL玻璃瓶。

2.10 高錳酸鉀溶液

高錳酸鉀溶液（20 g/L）。

2.11 氯化鈉溶液

氯化鈉溶液（250 g/L）。

2.12 硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液

2.12.1 配制

稱取10.5 g硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)固體，溶于盛有5 000 mL硫酸溶液（3.7）的玻璃瓶中，混勻，放置七天以上標(biāo)定。

2.12.2 標(biāo)定

標(biāo)定與試料的測(cè)定平行進(jìn)行。移取10.00 mL金標(biāo)準(zhǔn)溶液（3.13）置于100 mL燒杯中，加入0.5 mL氯化鈉溶液（3.11），水浴上蒸至濕鹽狀，取下。加5 mL硫酸與磷酸混合酸（3.9），加水至40 mL體積。在溶液中插入鉑指示電極和飽和氯化鉀甘汞參比電極，調(diào)節(jié)酸度計(jì)至電位檔，在電磁攪拌下，用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至近終點(diǎn)時(shí)，再用微量滴定管滴定至電位值突躍最大為終點(diǎn)。平行標(biāo)定三份，所消耗硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積的極差不應(yīng)超過(guò)0.02 mL，取其平均值。

按式（1）計(jì)算硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實(shí)際濃度：

式中：

c——硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的實(shí)際濃度，單位為mol/L；

c0——移取金標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位為mg/mL；

V1——移取金標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為mL；

V2——標(biāo)定中所消耗的硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為mL；

196.966——金的摩爾質(zhì)量，單位為g/mol。

2.13 金標(biāo)準(zhǔn)溶液

稱取0.50 g金屬金（質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于99.99%），精確至0.000 1 g。置于400 mL燒杯中，加10 mL鹽酸與硝酸混合酸（3.8），蓋上表面皿，水浴加熱至完全溶解，取下。用少量水沖洗表面皿及燒杯壁，加5.0 mL氯化鈉溶液（3.11），水浴蒸至濕鹽狀，取下。加4 mL鹽酸，用少量水沖洗燒杯壁，水浴蒸至濕鹽狀。如此反復(fù)3～4次，取下。加200 mL鹽酸（3.1），轉(zhuǎn)入500 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。此溶液1 mL含1 mg金。

3 分析步驟

3.1 試料

按表1稱取試樣，精確至0.000 1 g。

表1 試驗(yàn)取樣表

3.2 測(cè)定次數(shù)

獨(dú)立的進(jìn)行兩次測(cè)定，取其平均值。

3.3 空白試驗(yàn)

隨同試料做空白試驗(yàn)。

3.4 測(cè)定

3.4.1 分解試料

（1）將試料KAu(CN)2、KAu(CN)4置于微波溶樣罐中，在通風(fēng)櫥中，加15 mL鹽酸（3.1）、5 mL過(guò)氧化氫（3.6），密閉。置于微波溶樣儀中，設(shè)置分解條件為溫度200 ℃、升溫時(shí)間15 min、恒溫時(shí)間5 min進(jìn)行分解。待分解結(jié)束，冷卻，取出微波溶樣罐，將試液轉(zhuǎn)入250 mL燒杯中。

（2） 用 少 量 水 將 試 料 KAuCl4、NaAuCl4、HAuCl4、AuCl3轉(zhuǎn)入250 mL燒杯中，加5 mL鹽酸（3.1）、0.2 mL過(guò)氧化氫（3.6）。

（3）將試料[(C6H5)3P]AuCl置于250 mL燒杯中，加10 mL硝酸（3.2）、5 mL高氯酸（3.5），蓋上表皿，加熱至冒白煙，待白煙消失。加入5 mL鹽酸（3.1）、1 mL過(guò)氧化氫（3.6），如此反復(fù)3～4次，直至殘?jiān)耆芙狻?/p>

3.4.2 試液的處理

在4.4.1的三種試液中加5 mL氯化鈉溶液（3.11），置于水浴上蒸至濕鹽狀，取下。用水溶解殘?jiān)?，轉(zhuǎn)入100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。

3.4.3 滴定

移取10.00 mL試液于100 mL燒杯中，加5 mL硫酸與磷酸混合酸（3.9），加水至40 mL體積。在試液中插入鉑指示電極和飽和氯化鉀甘汞參比電極，調(diào)節(jié)酸度計(jì)至電位檔，在電磁攪拌下，用硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液（3.12）滴定至近終點(diǎn)時(shí)，再用微量滴定管滴定至電位值突躍最大為終點(diǎn)。

4 結(jié)果與討論

4.1 氯化金中鹽酸及過(guò)氧化氫的加入量

由于氯化金易溶解，采用不同比例的鹽酸、過(guò)氧化氫對(duì)氯化金進(jìn)行溶解，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 氯化金中鹽酸及過(guò)氧化氫的加入量的選擇

考慮到原標(biāo)準(zhǔn)中氯金酸鉀、氯金酸鈉、氯金酸的溶解方法，加5 mL鹽酸、0.2 mL過(guò)氧化氫，滿足測(cè)定要求。所以，氯化金中鹽酸及過(guò)氧化氫的加入量分別為5 mL、0.2 mL。

4.2 三苯基膦氯化金中硝酸的加入量

由于硝酸在試驗(yàn)中具有破壞試料中有機(jī)基團(tuán)的功能，所以試選了硝酸加入量為5 mL、10 mL、15 mL、20 mL，分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。結(jié)果表明，所測(cè)數(shù)據(jù)沒有明顯差異，加入硝酸過(guò)少則試料不能完全分解，本次試驗(yàn)選擇加入量為10 mL。

表3 三苯基膦氯化金中硝酸加入量的選擇

4.3 三苯基膦氯化金中高氯酸的加入量

高氯酸加入量為1 mL、3 mL、5 mL、7 mL、10 mL分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。結(jié)果表明，1 mL高氯酸不能使試料完全分解，3 mL、5 mL、7 mL、10 mL的試驗(yàn)數(shù)據(jù)沒有明顯差異，本次試驗(yàn)選擇加入量為5 mL。

表4 三苯基膦氯化金中高氯酸的加入量的選擇

4.4 關(guān)于測(cè)定酸度的確定

硫酸與磷酸混合酸加入量為1 mL、3 mL、5 mL、7 mL、10 mL，試驗(yàn)結(jié)果表5所示。結(jié)果表明，測(cè)數(shù)據(jù)沒有明顯差異，與原標(biāo)準(zhǔn)一致，本次試驗(yàn)選擇加入量為5 mL。

表5 測(cè)定酸度的選擇

4.5 方法精密度

對(duì) [(C6H5)3P]AuCl、AuCl3、NaAuCl4、KAu(CN)2、KAu(CN)4，按上述最佳條件進(jìn)行測(cè)定，試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

4.6 方法的對(duì)照試驗(yàn)

將本方法與火試金進(jìn)行對(duì)比，由表7可知，火試金重量法測(cè)定金化合物中的金量稱樣量大，分析成本高，分析周期長(zhǎng)。

4.7 樣品加標(biāo)回收率

由于AuCl3前處理較為簡(jiǎn)單，僅對(duì)試料用鹽酸、雙氧水進(jìn)行處理，所以本實(shí)驗(yàn)加入一定金溶液進(jìn)行加標(biāo)回收，[(C6H5)3P]AuCl由于較難分解，所以加入金屬金（≥99.99%）進(jìn)行加標(biāo)回收。標(biāo)準(zhǔn)回收試驗(yàn)結(jié)果如表8所示。

表6 試樣分析結(jié)果（%）

表7 方法對(duì)照試驗(yàn)結(jié)果

表8 試樣加標(biāo)回收試驗(yàn)

5 結(jié)論

硫酸亞鐵電位滴定法測(cè)定氯化金、三苯基膦氯化金等金化合物操作簡(jiǎn)便、快捷，方法準(zhǔn)確可靠，方法加標(biāo)回收率和精密度分別為99.51%～100.45%；RSD≤0.15%。金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：30.00%～55.00%，允許差：0.20%；金的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：55.00%～70.00%，允許差：0.25%。

1 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T 15072.1-2008 貴金屬合金化學(xué)分析方法金、鉑、鈀合金中金量的測(cè)定硫酸亞鐵電位滴定法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

2 中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).YS/T 645-2007 貴金屬化合物分析方法金量的測(cè)定硫酸亞鐵電位滴定法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

3 中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).HG/T 3446-2003 化學(xué)試劑氯金酸（氯化金）[S].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003.

4 中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).GB/T 15249.1-2009 合質(zhì)金化學(xué)分析方法金量的測(cè)定火試金重量法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

5 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 11066.1-2008 金化學(xué)分析方法金量的測(cè)定火試金法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

Determination of Gold Content in Gold Compound by Ferrous Sulfate Potentiometry Method

He Zhihong
(Jiangxi Province Han's Chancellor Precious Metals Limited, Shangrao 335500, China)

In this paper, gold compounds (KAu (CN)2, KAu (CN)4, KAuCl4, NaAuCl4, HAuCl4, AuCl3, [(C6H5)3P]AuCl)method for the determination of gold content, after pretreatment, in sulfuric acid and phosphoric acid medium is inserted into the platinum indicator electrode and saturated calomel reference potassium chloride than the electrode in solution,regulating pH meter to potential grade in electromagnetic stirring, using ferrous sulfate titrated with the standard solution of Au(III) to Au(0), to the near end point, and then the Microburette titration to jump to the maximum potential value of end point. The method recoveries and precision is 99.51%～100.45% respectively; RSD≤0.15%. The mass fraction of gold:30%～55%; allowable difference: 0.20%; gold mass fraction: 55%～70%; allowable difference: 0.25%. The test results show that the method is accurate, accurate, accurate, fast and easy to operate.

gold compounds; ferrous sulfate; Potentiometric titration

TG115.3；O657.1

A

1008-9500(2017)06-0019-05

2017-04-12

本文系江西省科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：201040）的階段性研究成果。

何治鴻（1970-），男，安徽馬鞍人， 工程師，從事貴金屬分析和貴金屬催化劑的研發(fā)及回收工作。