如何利用原子吸收分析測定礦石中的金

摘 要：黃金一直都是被當(dāng)作財富的象征，當(dāng)然也是有其內(nèi)在原因的，與別的礦石不同，在金礦中金的含量非常低，必須經(jīng)過提取處理才能獲得真正的黃金，這時候怎樣準(zhǔn)確的檢測礦石中金的含量就成為一個重要的課題。本文就如何利用原子吸收分析測定礦石中的金展開研究。

關(guān)鍵詞：原子吸收光譜分析法；測定；金

原子吸收光譜分析法，是一類非常有用的檢測礦石中所擁有的礦物元素以及含量的方法，其原理在于不同元素的原子（比如本文中的金原子），其自身會射出一類特定的譜線，并且也能夠吸收這一特定譜線。如此就能夠讓一條光譜通過相應(yīng)的原子，將其被吸收的情況繪制成曲線，進(jìn)而能夠準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)所關(guān)注的原子是不是存在以及它的含量。本文利用原子吸收光譜分析法來檢測礦石中金的含量，生成原子蒸汽使用王水實現(xiàn)礦石的分解，并應(yīng)用活性炭的吸附能力來對金進(jìn)行提取，之后就可以進(jìn)行準(zhǔn)確的原子吸收分析。

一、原子吸收光譜分析法的特點

（1）檢測快速方便。由于原子吸收的帶寬較窄，所以檢測過程非常的快速方便，并可以進(jìn)行一定的自動化處理。在進(jìn)行光譜分析過程中，當(dāng)相應(yīng)元素沒有與檢測元素的輻射線實現(xiàn)分離時，就會引發(fā)表面性質(zhì)強(qiáng)度的改變。

（2）反應(yīng)靈敏。該方法是當(dāng)前可用的檢測方法中最為靈敏的之一。因為其具有較強(qiáng)的靈敏性，所以后續(xù)的分析就能夠做到簡化處理，分析時間也能得到縮減，從而提高檢測速度；因為反應(yīng)靈敏，要求的進(jìn)樣量不多，這對某些樣本來源困難的情況就變得較為有利。

（3）檢測范圍廣。對于該方法，只需化合物分解成原子就可以。使用該方法能夠檢測的元素多達(dá)73種。從含量上來說，不僅能夠檢測低含量的，還能檢測微量、甚至于超微量的；從性質(zhì)上來說，不僅能夠檢測金屬，還能檢測非金屬，甚至于有機(jī)物；從狀態(tài)上來說，不僅能夠檢測液態(tài)，還能檢測氣態(tài)，甚至于固態(tài)產(chǎn)品，這都是別的方法很難實現(xiàn)的。

（4）抗干擾性較強(qiáng)。與其他方法相比，原子吸收譜線的強(qiáng)度受到溫度的干擾要低一些。它不是檢測對應(yīng)于背景的信號強(qiáng)度，因此背景的干擾也小。在該方法中，待檢元素只要從其化合物中得到分解，而無需激發(fā)，所以化學(xué)干擾也要低一些。

（5）精密性較高。一般來說，火焰原子吸收法的精密性較強(qiáng)。在檢測過程中，精密度達(dá)到1%至3%。假如所用設(shè)備性能更好，應(yīng)用更加精準(zhǔn)的檢測手段，精密度能夠低于1%。與之相比，無火焰原子吸收法一般能夠控制在15%之內(nèi)。如果應(yīng)用自動化設(shè)備，能夠改進(jìn)檢測的精密度。

二、實驗開始前的準(zhǔn)備

對于實驗來說每個環(huán)節(jié)都必須嚴(yán)格控制，而實驗開始前的準(zhǔn)備尤為重要，任何微小的偏差都會造成嚴(yán)重的后果。對于化學(xué)實驗來說，要確保實驗器具的充分潔凈，絕對不能混入一丁點雜物，洗滌液體的清理也要絕對徹底，就算是小小的一滴水都可能影響到后面的實驗，會造成實驗數(shù)據(jù)的偏差，而且金這樣一種稀有的元素，更是不可以粗心大意。因此，在實驗開始前必須將實驗器具進(jìn)行仔仔細(xì)細(xì)的清理。接著是準(zhǔn)備好后面所需要的一切試劑，比如：水溶液、濃鹽酸、濃硝酸等等，其中后兩種物質(zhì)具有一定的危險性，要時刻注意自身安全。

再就是制作王水。其化學(xué)性質(zhì)極度的不穩(wěn)定，非常容易生成氯氣，除了實驗的準(zhǔn)確性要求，對于自然環(huán)境，對于人們的健康，都不能夠過早地制作王水，因此就要做到當(dāng)場配置，一般是將濃鹽酸、濃硝酸以三比一的配比來制備王水。

此外，還會用到活性炭紙漿，它是用來吸附金的，而且也是要實驗過程中制備的，實際上非常方便，即是把活性炭放入到紙漿之中，大多數(shù)情況下，20到30毫升的紙漿放入1克的活性炭就足夠了。

三、實驗過程

（1）對礦石進(jìn)行溶解處理。準(zhǔn)備工作做好之后，后面就是實驗環(huán)節(jié)了。首先，是將實驗中會用到的礦石從容器中取出，并準(zhǔn)確的測量其重量，常規(guī)情況下取到10克樣本就可以了，接著將獲得的樣本放到燒杯內(nèi)，并加水，再放入一定數(shù)量的氟化氫銨，放入100毫升制備好的王水，蓋好封蓋，再等待一定時間使其反應(yīng)完成。大約60分鐘之后，使用熱水清洗器具表面，并對其中的溶液進(jìn)行稀釋處理，從而使得金完全的溶解變成金離子，在這里必須要做到充分性溶解，這是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，一旦沒有獲得完全的溶解，后續(xù)工作不管多么理想，都難以獲得準(zhǔn)確的實驗數(shù)據(jù)，金得到溶解后就獲得了所需的溶液。

假如缺少王水，而僅有稀王水，實際上也能夠應(yīng)用稀王水進(jìn)行實驗。拿出同一重量的樣本放到專門的器具中，放入一定量的水潤濕后，再放入100毫升的稀王水，蓋好封蓋，放到酒精燈上加熱以實現(xiàn)礦石的溶解，等著其中的溶液剩余35毫升時取下，使用熱水清洗器具表面，并對其中的溶液進(jìn)行稀釋處理，從而使得金完全的溶解變成金離子，這樣就獲得了后續(xù)所需要的溶液了。

（2）應(yīng)用活性炭紙漿進(jìn)行吸附處理。首先，是拼裝后面所要使用的吸附裝置，拿出濾板，依次放入沒有活性炭的紙漿、有活性炭的紙漿、沒有活性炭的紙漿，總共三層并進(jìn)行抽干，就可以實現(xiàn)吸附了。而想要確保吸附的完全沒有剩余，就要多次吸附處理，而且使用鹽酸清洗濾渣，使用溫水多次清潔燒杯、濾紙，如此才能確保所得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

此后，將活性炭紙漿拿出，放到坩堝中進(jìn)行炭化處理，接著是采取高溫處理，實現(xiàn)充分的灰化，把灼燒后的殘渣加入2毫升的王水，蒸干處理之后放入鹽酸溶液，并轉(zhuǎn)移至比色管中，應(yīng)用原子吸收光譜分析法對其開展分析。

四、實驗結(jié)果

首先，通過對活性炭的處理進(jìn)行分析能夠發(fā)現(xiàn)，該種處理方法除了有直接放到高溫爐中進(jìn)行加熱處理這一方式之外，還有以下的兩類化學(xué)處理方式，也就是使用鹽酸處理以及氟酸加硝酸混合溶液處理。對幾種方法的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行比對分析得出以下結(jié)果，直接采取高溫加熱處理的灰分含量為5.5%，不過用鹽酸處理后，比例下降到了4.6%，使用氟酸加硝酸混合溶液處理，比例下降到了0.25%，所以在實驗中應(yīng)用最后一種方法結(jié)果最為精確。

其次，在開展原子吸收光譜分析的過程中能夠發(fā)現(xiàn)，不一樣的電流強(qiáng)度對金的吸光情況也是不一樣的，伴隨電流變得越來越強(qiáng)，金的吸光情況會越來越少，靈敏性會越來越低。在后面的試驗中能夠發(fā)現(xiàn)，靈敏性達(dá)到最高點的電流是1.9毫安。

在燃燒過程中，應(yīng)用的是乙炔來當(dāng)作燃料使用，在這里要確保檢測實驗的準(zhǔn)確性，就要確保燃燒的充分。在物理方面進(jìn)行判斷的話，能夠應(yīng)用乙炔、氧氣的比例來判斷其燃燒是不是足夠充分，使用眼睛觀察來判斷的話，則是看火焰的焰心是不是小，越小則燃燒的越充分，也就越不容易生成CN等物質(zhì)。

在實驗中，并不是只有金這一種成分，還存在著許多其他的物質(zhì)，這必然會影響到最終的實驗結(jié)果，并進(jìn)一步干擾到后面金的原子吸收分析。一般來說，多數(shù)情況下會包括銅離子以及三價鐵離子，前者對金不存在任何影響，后者盡管會對金有一定的影響，不過也能夠提升金的敏感性。在使用的各類溶液中，較小濃度的鹽酸、硝酸對金的敏感度都不會造成任何的干擾，不過后者一旦超過了一定的濃度，就會給實驗結(jié)果造成一定的影響，因此還是要盡可能的控制其濃度大小。

在高溫灼燒這一環(huán)節(jié)，人們能夠發(fā)現(xiàn)，對于實驗來說存在著一個最佳的溫度以及時間，假如達(dá)不到最佳溫度或時間過短，都會影響到后面的實驗結(jié)果，會導(dǎo)致剩下的灰分過多，這就要求在實驗時要確保得到最佳的溫度以及時間，研究發(fā)現(xiàn)，700攝氏度這一數(shù)值為最佳，并繼續(xù)加熱120分鐘，得到的效果最好。

通過以上的分析，就可以對規(guī)范含量的金溶液進(jìn)行實驗，應(yīng)用原子吸收光譜分析方法來加以分析，通過得到的結(jié)果偏差率來明確該檢測方法的誤差。在實驗中，對于金離子的回收率能夠達(dá)到98%，實驗的偏差能夠低于6%，這樣來看，本實驗結(jié)果算是比較理想。

再應(yīng)用得到的實驗數(shù)據(jù)繪出相應(yīng)的譜線圖，這樣就獲得了檢測方便、范圍廣泛、抗干擾性較強(qiáng)、精密性較高的檢測分析結(jié)果。

五、結(jié)語

總的來講，原子吸收光譜分析法并不要求多么精密的儀器設(shè)備、也不需要專業(yè)性的人員來進(jìn)行相關(guān)操作，且有著檢測快速方便、反應(yīng)靈敏、檢測范圍廣、抗干擾性較強(qiáng)、精密性較高等等優(yōu)勢。不過，在實際的實驗過程中也發(fā)現(xiàn)了該方法的許多不足之處，特別是存在一定的不確定性，比如：樣本的重復(fù)性檢測、試劑的制備、藥劑的不穩(wěn)定性等等。這就要求我們不斷的去創(chuàng)新發(fā)展原子吸收光譜分析法這一檢測方法，完善其不足之處，通過更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z測實驗，來獲得更為準(zhǔn)確的實驗結(jié)果，從而為我國的礦物檢測技術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)上的支持。

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作者簡介：許彩艷（1983-），女，漢族，云南曲靖麒麟人，研究方向：礦石中銅和銀的測定。