濁點萃取-分光光度法測定地質(zhì)樣品中的痕量金

郝雅萍 石佳穎 范玉梅

(江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局 第一地質(zhì)大隊，江蘇 南京 210041)

金在地質(zhì)樣品中的含量一般很低，目前的檢測方法常需要對樣品中的金富集后進行測定。多年來，國內(nèi)外許多學者對金的分析方法做了大量研究工作，取得了顯著的進展，提出了金的多種分析方法[1-5]。目前，實驗室分析金的檢出限可達到ng·g-1級，為化探法找礦提供了可靠的依據(jù)。但現(xiàn)有的方法往往分析周期較長，金的快速分析方法仍在不斷研究和實踐中。目前常用的金檢測方法有原子吸收光譜法、電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、液相色譜與電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用法等，這些方法存在基體干擾嚴重、儀器設備昂貴等問題。分光光度法具有靈敏度較高、運行成本低、使用儀器簡單等特點。金與硫代米蚩酮(TMK)在pH 3左右生成難溶于水的紅色絡合物,該絡合物可被有機溶劑萃取。不過有些有機試劑萃取操作既不簡便,又容易造成環(huán)境污染,并且危害人體健康。

濁點萃取法是近年來出現(xiàn)的一種新興的環(huán)保型萃取技術，其中非離子型表面活性劑在痕量金屬離子螯合物的濁點萃取中應用廣泛，該方法已經(jīng)被應用于多種痕量金屬離子的測定[6-8]。

作者利用非離子型表面活性劑TritonX-114的濁點現(xiàn)象萃取分離富集金的絡合物，采用分光光度法測定地質(zhì)樣品中的痕量金，具有檢測靈敏度高，方法簡便易操作等特點。

1 實驗部分

1.1 試劑

取1.0 mL 1.0 mg·mL-1的金標準儲備液(國家標準物質(zhì)研制中心提供)于燒杯中，加入1 mL 10%氯化鉀溶液，于水浴上蒸干，加入鹽酸繼續(xù)蒸干，重復兩次，再加入10 mL 鹽酸溶解殘渣，移入100 mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻，即配制得到10 μg·mL-1的金標準儲液。

金標準工作溶液(1 μg·mL-1)由金標準儲液用5%鹽酸稀釋而成。

硫代米蚩酮(TMK)溶液(0.04 g·L-1)：硫代米蚩酮溶解于無水乙醇，現(xiàn)用現(xiàn)配。

醋酸-醋酸鈉緩沖溶液(pH=3.3)：分別稱取150 g醋酸鈉，10 g乙二胺四乙酸(EDTA)，用少量蒸餾水溶解后，加入 700 mL冰醋酸，定容至1 L。

混合掩蔽劑由400 g·L-1檸檬酸溶液、300 g·L-1六次甲基四胺溶液及100 g·L-1EDTA溶液以等體積混合得到。

吡咯烷基二硫代氨基甲酸銨(APDC)溶液，0.1 mol·L-1。

Triton X-114溶液，50 g·L-1。

所用試劑均為分析純，實驗用水為二次蒸餾水。

1.2 儀器

T6紫外可見分光光度計。

1.3 實驗方法

1.3.1標準工作曲線

取適量金標準工作溶液于15 mL的離心管中(標液含金量0.0、0.1、0.5、 1.0、2.0、3.0 μg)，加入1.5 mL混合掩蔽劑、5 mL pH緩沖溶液，加水稀釋至10 mL搖勻，加入1 mL 0.04 g·L-1硫代米蚩酮乙醇溶液，1 mL 50 g·L-1的Triton X-114溶液，置于40 ℃ 恒溫水浴中，加熱15 min后，以3 500 r·min-1離心15 min，使相分離徹底。分相后的溶液在冰浴中冷卻至接近0 ℃，使表面活性劑相變成黏滯的液相(可用此系列目視比色法測定金)，用吸管吸棄上層清液，加入1 mL乙醇溶解表面活性劑相，用水稀釋至10 mL，搖勻，以0 μg為參比，在550 nm處測量吸光度。

結(jié)果顯示，在0～0.5 μg·mL-1范圍內(nèi)，吸光度與金濃度之間存在良好的線性關系。

1.3.2 樣品分析

稱取10.0 g樣品于瓷舟中，置于馬弗爐中慢慢升溫至700 ℃灼燒1 h，冷卻后移入100 mL燒杯中，加水潤濕，再加入10 mL鹽酸和10 mL過氧化氫，攪勻。置于電熱板上加熱至糊狀，取下冷卻后加入10 mL水、1 mL APDC溶液，攪勻。將溶液及沉淀一起移入離心管中離心分離。取全部或部分上清液于15 mL的離心管中，后續(xù)操作同1.3.1。

該方法可用于快速篩查地球化學樣品中的金異常。濁點萃取離心分相后，若表面活性劑相無紅色，則說明樣品中不含金或含量極低，無需進行下一步操作；若表面活性劑相出現(xiàn)紅色，則需準確定量樣品，可加乙醇溶液稀釋后用分光光度計進行測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 金-硫代米蚩酮絡合物的吸收曲線

取2 mL金的標準工作溶液于15 mL的離心管中，后續(xù)操作同1.3.1，在分光光度計上掃描金-硫代米蚩酮絡合物的吸收曲線，結(jié)果見圖1，可以看出，金-硫代米蚩酮絡合物的最大吸收波長為550 nm。

圖1 金-硫代米蚩酮絡合物的吸收曲線

2.2 硫代米蚩酮溶液用量的影響

取1 mL金的標準工作溶液于15 mL離心管中，按1.3.1實驗步驟操作，分別加入不同量的硫代米蚩酮溶液，于550 nm處測定吸光度。結(jié)果見圖2，可知，在實驗條件下，顯色劑TMK溶液在用量為1 mL時，能與溶液中的金形成較穩(wěn)定的絡合物，故TMK溶液的用量選為1 mL。

圖2 TMK溶液用量的影響

2.3 顯色酸度的影響

取1 mL金的標準工作溶液，用10%鹽酸或氨水調(diào)至不同pH，按1.3.1實驗步驟操作，以相應pH的試劑空白作參比,于550 nm處測量吸光度。結(jié)果表明，在pH為3.0～4.5時,吸光度基本不變。

由于TMK在溶液pH<3時易被氧化[9],pH<4.2時,Au+才能以單純的氯絡離子的形式存在。故顯色pH應為3左右。本研究采用醋酸-醋酸鈉溶液作pH緩沖溶液。

2.4 Triton-114用量的影響

為提高萃取效率和富集能力，需要盡可能減少萃取劑的用量。在本實驗條件下，隨著Triton-114用量的增大，金絡合物的萃取效率也隨之增大，當加入 1 mL 50 g·L-1Triton-114時，對金絡合物萃取效果好。

2.5 平衡溫度和時間

實驗結(jié)果表明，在40 ℃恒溫水浴中平衡15 min，萃取可達到完全，故選擇15 min為實驗的平衡時間。

2.6 離心分離條件

為使兩相盡快分離，本研究采用離心分離方法。實驗結(jié)果表明，以3 500 r·min-1離心5 min即可使兩相很好分離。

2.7 共存離子的干擾消除及APDC用量

TMK與金顯色反應的選擇性較好。除金外，還能與Pt4+、Tl3+、Hg2+、Sb5+生成有色絡合物，其它常見元素均不干擾金的測定。Hg2+、Tl3+、Sb5+在高溫時易揮發(fā)，樣品采用高溫灼燒處理，在樣品焙燒過程中，Sb5+、Tl3+、Hg2+可除去，即使有殘存也可被混合掩蔽劑掩蔽而不影響金的測定，Pt4+等貴金屬在樣品中往往含量甚微,一般不干擾金的測定。

本研究在樣品溶液中加入重金屬離子沉淀劑0.1 mol·L-1APDC溶液，以除去樣品溶液中會對TMK與金顯色反應產(chǎn)生干擾的一些元素，考察了APDC用量對金測定的影響。實驗結(jié)果表明(圖3)，樣品溶液中加入1 mL 0.1 mol·L-1APDC溶液即可避免可能存在的重金屬的干擾。

圖3 APDC溶液用量的影響

2.8 樣品分析及加標回收率

按上述實驗方法，對國家金地質(zhì)標準物質(zhì)和一些地質(zhì)樣品進行分析，實驗結(jié)果如表1，樣品分析及加標回收實驗結(jié)果良好。

表1 金的樣品加標回收結(jié)果

3 結(jié)論

作者利用非離子表面活性劑TritonX-114的濁點現(xiàn)象萃取、分離、富集金-硫代米蚩酮絡合物，用分光光度法測定地質(zhì)樣品中金。萃取劑無毒、不揮發(fā)、用量少。儀器配置簡單, 方法靈敏度高,準確度與精密度均能滿足要求。該方法簡便、快捷，可用于大批量地質(zhì)樣品中金的測定，也可用于地球化學樣品中金異常的快速篩查。