Determinación de la cantidad de platino, paladio y oro mediante espectrometría de emisión de enriquecimiento por ensayo de oro al fuego (plomo).
1 Alcance
Este método especifica el método de determinación del contenido de platino, paladio y oro en muestras geoquímicas.
Este método es adecuado para la determinación de la cantidad de platino, paladio y oro en partículas de prueba como agua, sedimentos y suelo.
El límite de detección de este método (3S): 0,2 ng/g de platino, 0,1 ng/g de paladio, 0,1 ng/g de oro.
El rango de determinación de este método es: 0,6~1000ng/g de platino, 0,3~1000ng/g de paladio, 0,3~1000ng/g de oro.
2 Documentos normativos
Las disposiciones de los siguientes documentos se convierten en las disposiciones de esta parte por referencia en esta parte de este método.
Las últimas versiones de los siguientes documentos de referencia sin fecha son aplicables a este método.
GB/T 20001.4 Reglas de redacción estándar, Parte 4: Métodos de análisis químico.
GB/T 14505 Principios generales y disposiciones generales para métodos de análisis químico de rocas y minerales.
GB/T 17418.1 Principios generales y disposiciones generales para métodos de análisis de metales preciosos en muestras geoquímicas.
GB/T 17418.6—1998 Métodos para el análisis de metales preciosos en muestras geoquímicas. Determinación de cantidades de platino, paladio y oro mediante espectrometría de emisión de enriquecimiento de oro con ensayo de fuego.
GB 6379 La precisión de los métodos de prueba determina la repetibilidad y reproducibilidad de los métodos de prueba estándar a través de pruebas entre laboratorios.
GB/T 14496 93 Terminología de exploración geoquímica.
3 Resumen del método
Mezcle la muestra con fundente de oro para ensayo al fuego, agregue aproximadamente 1 mg de polvo de plata y derrítalo a 950 °C para obtener una hebilla de plomo que contenga metales preciosos. Después de separar la hebilla de plomo de la escoria, se sopla con cenizas a 900°C para obtener partículas compuestas de plata que contienen platino, paladio y oro. Coloque las partículas de aleación de plata en el electrodo y mida las cantidades de platino, paladio y oro simultáneamente mediante espectrometría de emisión.
4 Reactivos
4.1 Platino en polvo
Pureza: w (Pt) 99,95.
4.2 Paladio en polvo
Pureza: w (Pd) 99,95.
4.3 Oro en polvo
Pureza: w (Au) 99,99.
4.4 Polvo de plata
Pureza: w (Ag) 99,99, otros contenidos como platino, paladio y oro deben ser inferiores a 0,1×10-6.
Antimonio en polvo 4,5
Excelente grado puro.
Ácido nítrico 4,6
(ρ1,40g/mL), excelente calidad pura.
4.7 Solución de nitrato de plata
ρ(Ag)=8,0mg/mL. Pesar 4,00 g de plata en polvo (4.4) en un vaso de precipitados de 250 ml, añadir 50 ml de agua y 20 ml de ácido nítrico (4.6), calentar ligeramente hasta que la plata se disuelva, diluir con agua hasta 500 ml, agitar bien y guardar en una botella marrón.
4.8 Carbonato sódico en polvo
Uso industrial.
4.9 Bórax en polvo ()
Uso industrial.
4.10 Óxido de plomo
Uso industrial.
4.11 Ácido acético glacial
w (CH3COOH) 99,9, grado analítico.
4.12 Ácido acético
φ (CH3COOH) 36, grado analítico.
4.13 Difeniltiourea
Analíticamente pura.
4.14 Carbón activado
El tamaño de partícula es de 0,074mm (tratado con agua regia).
4.15 Carbonato básico de plomo (OH) 2 en polvo
El contenido de platino, paladio y oro en este reactivo debe ser inferior a 0,05×10-9. El método de preparación es el siguiente: pesar 1,2 kg de óxido de plomo (4.10), colocarlo en un vaso de precipitados de 5000 ml y agregar 3500 ml de agua del grifo. Añadir 600 ml de ácido nítrico (4.6) y 100 ml de ácido acético glacial (4.11) con agitación y agitar durante 25 min.
Además, tomar 1 g de difeniltiourea (4.13), disolverlo en 15 ml de ácido acético glacial caliente (4.11), verter esta solución en un vaso de precipitados que contenga la solución de sal de plomo mientras esté caliente y continuar agitando durante 2 horas. Añadir 1 g de carbón activado (4.14), agitar durante 1 hora más y filtrar a presión reducida. El filtrado se colocó en un balde de plástico de 20 litros y se descartó la materia insoluble.
Tomar otros 800g de carbonato de sodio (4.8) y disolverlos en 3000mL de agua caliente del grifo. Agregue gradualmente la solución de carbonato de sodio a la solución de sal de plomo mientras agita hasta que el pH de la solución sea >8. Después de reposar para clarificar, decantar y filtrar en un embudo Buchner, y luego decantar y lavar el precipitado 6 veces con 15L de agua del grifo. Transfiera completamente el precipitado al embudo Buchner, filtre a presión reducida y luego lave el precipitado 8 veces con agua del grifo. Saque el precipitado y colóquelo en una placa plana rectangular de esmalte. Después de secar a 150°C, se obtienen aproximadamente 1,35 kg. Se obtiene carbonato básico de plomo. Se muele en un mortero de vidrio y se introduce en un balde de plástico sellado para su posterior uso.
4.16 Harina comestible
4.17 Carbonato de estroncio
Analíticamente puro.
4.18 Polvo de grafito
El tamaño de partícula es de 0,074 mm y el espectro es puro.
4.19 Reactivo mixto de carbonato de estroncio y grafito en polvo (1:4)
Pesar 1 g de carbonato de estroncio (4.17) y 4 g de polvo de grafito (4.18) y molerlos uniformemente en un mortero de ágata. . Colocar en una botella de vidrio esmerilado y reservar.
4.20 Comprimidos combinados de las series estándar de platino, paladio y oro
Cada comprimido contiene 1,0 mg de plata, 0,001 μg, 0,003 μg, 0,010 μg, 0,030 μg, 0,100 μg de platino, paladio y oro, 0,300 μg, 1,00 μg, 3,00 μg, 10,00 μg.
4.20.1 Prepare polvo estándar de platino, paladio y oro A. Pese 10,00 mg de cada uno de polvo de platino espectralmente puro (4.1), polvo de paladio (4.2) y polvo de oro (4.3) y colóquelos en un recipiente de porcelana. crisol (5.2) . Añadir 15 g de antimonio en polvo (4.5), mezclar bien y cubrir con 12 g de antimonio en polvo (4.5). Después de cubrir la tapa del crisol, coloque el crisol en un horno de alta temperatura de 900 °C para fundir durante 30 minutos. Sacar el crisol, quitarle la tapa y dejar enfriar un poco, pero antes de que comience a cristalizar, verter todo el antimonio fundido en el agua fría en un chorro fino. Recoger todas las partículas de antimonio y secarlas a 110°C. Después de enfriar, pesar con precisión de 0,01 g. Triturar los granos de antimonio a 0,15 mm en un mortero de porcelana. Suponiendo que la masa de las partículas de antimonio es WA (g), los contenidos de platino, paladio y oro en el polvo estándar son:
Método de análisis de muestras de exploración geoquímica regional
4.20.2 Preparación de polvo estándar de platino, paladio y oro B. Pesar WA×10-2 g de polvo estándar de platino, paladio y oro A (4.20.1) y colocarlo en un crisol de porcelana (5.2), agregar 15 g de polvo de antimonio (4.5) , revuelva uniformemente y cúbralo con 7 g de antimonio en polvo (4.5). Cubra la tapa del crisol y coloque el crisol en un horno de alta temperatura de 900°C para que se derrita durante 20 minutos. Siga el paso 4.20.1 a continuación para obtener polvo estándar B de platino, paladio y oro mediante enfriamiento, secado, pesaje y molienda con agua. Suponiendo que la masa de las partículas de antimonio es WB (g), los contenidos de platino, paladio y oro en el polvo estándar son:
Método de análisis de muestras de exploración geoquímica regional
4.20.3 Preparación de polvos de las series estándar de platino, paladio y oro. La cantidad de polvo estándar necesaria para preparar 1.000 juegos de granos y su método de preparación son los siguientes:
Tomar 9 crisoles de porcelana (5.2), numerados del 1 al 9. . Agregue 1,00 g de plata en polvo (4.4) a cada crisol. Pesar (1×10-6/B) g, (3×10-6/B) g, (10×10-6/B) g platino, paladio y polvo patrón oro B (4.20.2) y colocarlos en secuencia En los crisoles N° 1 a N° 3, pesar (0,03×10-3/A)g, (0,1×10-3/A)g, (0,3×10-3/A)g, (1×10 -3/A) )g, (3×10-3/A)g de platino, paladio y polvo estándar de oro A (4.20.1) se colocan en crisoles del 4 al 8 en secuencia. Agregue polvo de antimonio (4.5) a cada crisol hasta que la masa total alcance 16,5 g, revuelva bien y cubra con 5,0 piezas de polvo de antimonio (4.5). Cubra la tapa del crisol y coloque el crisol en un horno de alta temperatura de 900°C para que se derrita durante 20 minutos.
Siga el paso 4.20.1 a continuación para obtener los polvos de las series estándar de platino, paladio y oro n.° 1 a 8 mediante enfriamiento, secado, pesaje y molienda con agua. Suponga que las masas de cada número de granos de antimonio son W1, W2, W3, W4, W5, W6, W7 y W8. Prepare W9 según el método descrito en 4.20.1 y representelo con Wi.
4.20.4 Preparación de polvos de las series estándar de platino, paladio y oro A partir de los polvos de las series estándar de platino, paladio y oro N° 1 a 9 (4.20.3), pesar (Wi × 10-3) respectivamente. g (con una precisión de 0,2 mg), cada uno se coloca en una tapa de crisol de porcelana sin paladio, cubierto con aproximadamente la misma cantidad de polvo de antimonio (4.5), y la tapa de crisol de porcelana que contiene el polvo estándar se coloca en un horno de alta temperatura. que se ha calentado a 850°C. En el medio se sopla la ceniza hasta eliminar todo el antimonio. Siga los pasos de la Sección 6.4.4 para lavar y obtener la serie estándar de partículas de platino, paladio y oro.
4.21 Para el fundente de ensayo al fuego, pese 10 kg de carbonato de sodio (4.8), 4 kg de bórax (4.9), 6 kg de carbonato básico de plomo (4.15), 0,6 kg de harina (4.16), mezcle bien y colóquelo en el set. a un lado en un balde de plástico tapado.
4.22 Solución reveladora (todos los reactivos de grado analítico)
Una solución: pesar 3,3 g de Mitol, 10,5 g de hidroquinona, 55 g de sulfito de sodio anhidro y ponerlos en orden. Poner 800 ml de agua tibia. En un vaso de precipitados de 1000 ml, agregue agua hasta 1000 ml después de derretir, enfríe y colóquelo en una botella de vidrio para su uso posterior.
Líquido B: Pese 114 g de carbonato de sodio anhidro y 7 g de bromuro de potasio y colóquelos en un vaso de precipitados de 1000 ml que contenga 800 ml de agua tibia. Después de disolver, agregue agua hasta 1000 ml. Después de enfriar, colóquelos en una botella de vidrio. uso posterior.
Al utilizarlo, mezcle las soluciones A y B en una proporción de 1:1.
4.23 Solución fijadora (todos los reactivos de grado analítico)
Pesar 340 g de tiosulfato de sodio, 15 g de sulfito de sodio anhidro, 14 ml de ácido acético glacial, 7,5 g de ácido bórico, 13,5 g de sulfato de aluminio y potasio, secuencialmente poner en un vaso de precipitados de 1000 ml que contenga 800 ml de agua tibia, agregar agua hasta 1000 ml después de derretir, enfriar y poner en una botella de vidrio para su uso posterior.
5 Instrumentos y Materiales
5.1 Crisol de porcelana
10 mL.
5.2 Crisol de porcelana
30 mL.
5.3 Crisol alto en aluminio
50 mL.
Nota: Se debe comprobar el valor del blanco del crisol antes de su uso. El valor en blanco de platino, paladio y oro no debe ser superior a 1,0 ng.
5.4 Bandeja gris magnesia
El diámetro interior superior es de aproximadamente 33 mm, el diámetro exterior inferior es de aproximadamente 38 mm, la altura es de aproximadamente 25 mm y la profundidad es de aproximadamente 15 mm . Método de preparación: Mezcle cemento (No. 425), magnesia (malla 160) y agua uniformemente según la proporción de masa (20:80:10), presione y dé forma en una máquina de bandeja gris, seque a la sombra y reserve después. tres meses.
5.5 Horno de alta temperatura
5.6 Molde de hierro
El diámetro interior de la parte superior es de aproximadamente 45 mm, el diámetro exterior de la parte inferior es de aproximadamente 50 mm. la altura es de unos 23 mm y la profundidad es de unos 20 mm. Fabricado en acero redondo ordinario.
5.7 Electrodo de Grafito
El electrodo inferior tiene forma de copa con un cuello. Especificaciones: diámetro del orificio 1,2 mm, profundidad del orificio (con forma puntiaguda) 1,5 mm, espesor de pared 0,5 mm, altura 2,0 mm, diámetro del cuello 1,6 mm, longitud del cuello 4 mm; el electrodo superior es cilíndrico; Especificaciones: diámetro del orificio 1,9 mm, profundidad del orificio 4,0 mm, espesor de pared 0,5 mm, longitud del cilindro 60 mm; el orificio se llena con reactivo mixto en polvo de carbonato de estroncio y grafito (4.19), se prensa y se raspa hasta quedar plano.
5.8 Espectrógrafo de rejilla plana de dos metros (o un metro)
Consulte el Apéndice A para conocer las especificaciones.
5.9 Microfotómetro (usado en línea con computadora)
6 Pasos de análisis
6.1 Muestra
El tamaño de partícula de la muestra debe ser menor de 0,074 mm, secar al aire a temperatura ambiente y guardar en una pequeña bolsa de plástico para su uso posterior.
Cantidad de muestra: Pesar 10g de muestra, con una precisión de 0,1g.
Para análisis con mayores requisitos de análisis, se pueden fundir 20 g de la muestra en dos crisoles, las hebillas de plomo se combinan con el soplado de ceniza y luego se mide el espectro.
6.2 Prueba en blanco
La prueba en blanco doble se debe realizar junto con todo el proceso de análisis de la muestra. Los reactivos utilizados deben tomarse del mismo lote de reactivos y la misma cantidad de. Los reactivos deben agregarse como en el procedimiento de determinación (6.4).
6.3 Control de Calidad
Seleccionar de 2 a 4 muestras del mismo tipo de sedimento del sistema hídrico o material de referencia de primer nivel del suelo, y analizarlas junto con la muestra al mismo tiempo.
6.4 Determinación
6.4.1 Ingredientes Pesar la muestra (6.1) y ponerla en un matraz Erlenmeyer de 200 mL. Según la cantidad de muestra, añadir 35g de fundente de ensayo al fuego. (4.21) ~45 g, mezcle la muestra y el fundente, viértalo en un crisol con alto contenido de aluminio (5.3), luego inserte un pequeño orificio y agregue dos gotas de solución de nitrato de plata (4.7).
6.4.2 Fusión Colocar el crisol en un horno de alta temperatura (5.5) que haya sido calentado a 950°C, cerrar la puerta del horno y mantenerlo durante unos 5 min a 15 min (dependiendo del número de crisoles en el horno). Cuando la reacción del fundente sea violenta, se debe abrir ligeramente la puerta del horno; cuando se observe que la reacción de la masa fundida en el crisol se ha ralentizado, cerrar la puerta del horno y continuar elevando la temperatura; 950°C y mantener durante 5 minutos. Sacar el crisol y verter la masa fundida en el molde de hierro (5.6). Después de enfriar, elimine la escoria y saque la hebilla de plomo. La hebilla de plomo pesa entre 7 y 11 g.
6.4.3 Soplado de cenizas Coloque la hebilla de plomo (6.4.2) en el recipiente para cenizas de magnesia (5.4) que ha sido precalentado en el horno de alta temperatura a 920°C (5.5) durante 20 minutos, cierre el puerta de la caldera para calentarse. Después de desmoldar el plomo fundido, se abre hasta la mitad la puerta del horno y se controla la temperatura a 900°C para expulsar las cenizas hasta que se expulsa todo el plomo. Retire la sartén gris.
Nota: Los vapores de plomo y antimonio son tóxicos. El horno de alta temperatura utilizado para fundir y soplar cenizas mediante ensayo de fuego debe colocarse en una campana extractora con alta eficiencia de escape. Los gases de escape del extractor deben tratarse antes de descargarse.
6.4.4 Lave los gránulos de plata. Saque los gránulos de plata del plato gris (6.4.3), póngalo en el crisol de porcelana (5.1), agregue 0,5 ml de ácido acético (4.12) y colóquelo en el calor precalentado ligeramente sobre la placa eléctrica hasta que se disuelvan los contaminantes de las partículas del compuesto de plata. Saque las partículas de Yinhe, enjuáguelas una vez con agua, póngalas en papel de filtro y séquelas.
6.4.5 Medición espectral Coloque las partículas de muestra (6.4.4) en el electrodo inferior (5.7), luego llene el orificio del electrodo con polvo de grafito (4.18), compáctelo y realice la medición espectral. Excitación de arco de CA (para las condiciones de trabajo del instrumento, consulte la Tabla A.1 o la Tabla A.2 en el Apéndice A). Utilice la placa de fase de espectro tipo I de Tianjin, reveladores A y B (4.22), revele a 20 °C durante 3,5 minutos, colóquelo en el fijador (4.23) inmediatamente después del revelado y fíjelo hasta que la parte no expuesta de la placa sea transparente.
Nota 1: Al instalar el electrodo (5.7), se debe presionar y raspar hasta quedar plano; de lo contrario, una vez que se calienta el electrodo, el polvo de carbonato de estroncio-grafito (4.19) de la cavidad del electrodo puede salirse. Afecta la repetibilidad de la intensidad de la línea espectral.
Nota 2: Para quemar la cabeza del electrodo inferior, las condiciones del instrumento de cada laboratorio son diferentes. Puede probarlo con anticipación [el electrodo inferior vacío está equipado con polvo de grafito (4.18) y. el electrodo superior está equipado con carbonato de estroncio-polvo de grafito (4.19)] determine el tiempo de combustión del arco, o el tiempo de combustión del arco puede no fijarse hasta que se queme la punta del electrodo.
Utilice un microfotómetro (5.9) para medir la negrura de la línea de análisis y también mida la negrura de la parte más clara del fondo en el lado de onda corta de la línea de análisis. Los requisitos específicos para el. El método de medición utilizado se muestra en la tabla del Apéndice A. A.3.
6.4.6 Dibujo de la curva de trabajo Coloque las partículas de las series estándar de platino, paladio y oro (4.20.4) en el electrodo inferior (5.7) respectivamente. Los siguientes pasos de análisis se llevan a cabo de acuerdo con 6.4.5. Utilizando la negrura S o la diferencia de negrura ΔS como ordenada y el logaritmo de la cantidad de platino, paladio u oro (lgC) como abscisa, dibuje las curvas de trabajo del platino. , paladio y oro.
7 Cálculo de los resultados del análisis
Calcule el contenido de platino, paladio y oro según la siguiente fórmula
Método de análisis de muestras de exploración geoquímica regional
En la fórmula: m1——Detecta la cantidad de platino, paladio u oro en la solución de muestra a partir de la curva de trabajo, ng;
m0——Detecta la cantidad de platino, paladio u oro en la solución de prueba en blanco de la curva de trabajo Cantidad de paladio u oro, ng;
m——masa de la muestra, g.
Se puede instalar un software especial de fotometría espectral en la computadora, y la computadora puede calcular el contenido de platino, paladio y oro. Los resultados del análisis se pueden generar directamente desde la computadora.
8 Precisión
La precisión de la cantidad de platino y la cantidad de paladio se muestra en la Tabla 1 y la Tabla 2.
Tabla 1 Precisión [w (Pt), 10-9]
Tabla 2 Precisión [w (Pd), 10-9]
Apéndice A
(Apéndice informativo)
A.1 Determinación de platino y paladio utilizando el espectrógrafo de rejilla plana WP1 de 1 m producido por la Segunda Fábrica de Instrumentos Ópticos de Beijing
Las condiciones de trabajo de Jin se muestran en la Tabla A.1.
Tabla A.1 Condiciones de trabajo del instrumento
A.2 Utilice el espectrógrafo de rejilla plana PGS-II de 2 m de fabricación alemana
Las condiciones de trabajo se muestran en la Tabla R. 2.
Tabla A.2 Condiciones de trabajo del instrumento
A.3 Línea de análisis, línea de patrón interno y rango de medición
Ver Tabla A.3.
Tabla A.3 Tabla de líneas de análisis
Apéndice B
(Apéndice informativo)
B.1 De pruebas interlaboratorios los datos estadísticos resultantes y otros datos
se muestran en la Tabla B.1 y la Tabla B.2.
Los datos de prueba colaborativa de precisión de este método se obtienen mediante el análisis estadístico de los resultados proporcionados por múltiples laboratorios para la investigación colaborativa del método.
En las Tablas B.1 y B.2 no es necesario enumerar todos los datos de cada concentración, pero sí al menos enumerar los parámetros estadísticos de 3 o más concentraciones.
B.1.1 enumera el número de laboratorios con resultados de prueba aceptables (es decir, excepto los datos de laboratorio que son valores atípicos y se descartan después de las pruebas de promedio y varianza).
B.1.2 enumera los parámetros de error relativos del método. La fórmula de cálculo es: el valor promedio de múltiples mediciones de laboratorio; x0 es el valor estándar del material de referencia primario.
B.1.3 enumera los parámetros de precisión del método y la fórmula de cálculo es: En la fórmula, Sr es la desviación estándar de repetibilidad y SR es la desviación estándar de reproducibilidad. Para ser coherente con la denominación de los parámetros enumerados en GB/T20001.4, los nombres de las tablas de precisión de este método son "coeficiente de variación de repetibilidad" y "coeficiente de variación de reproducibilidad".
B.1.4 enumera los parámetros de precisión relativa del método. La precisión relativa se refiere al porcentaje del valor medido (media) con respecto al valor real.
Tabla B.1 Tabla de resultados estadísticos de Pt
Tabla B.2 Tabla de resultados estadísticos de Pd
Notas adicionales
Este método fue desarrollado por China Propuesto por el Servicio Geológico.
Este método está gestionado técnicamente por el Centro Integral de Pruebas de Rocas y Minerales de Wuhan.
Este método fue elaborado por el Centro Integral de Pruebas de Rocas y Minerales de Chengdu.
Los redactores de este método: Sun Zhonghua, Zhang Zhiren.
La prueba colaborativa de precisión de este método fue organizada e implementada por Ye Jiayu y Jiang Baolin del Centro Integral de Pruebas de Rocas y Minerales de Wuhan.