论文部分内容阅读
摘要:在岩矿分析过程中,现代仪器分析技术发挥着非常重要的作用,可以说是推动岩矿分析快速发展的主要动力源泉,然而,在岩矿分析过程中,依然有很多问题存在。如岩矿分析中如何对测试样品进行分离富集,便是其中的重要工作内容。在分离富集技术下,能够大大改善样品的检出限,同时,对提高测定的精准度有着非常重要的作用。下文,笔者结合自己的工作实践,对岩矿分析过程中分离富集技术的应用展开详细分析。
关键词:离子;分离;富集;岩矿分析;应用
1经典法的改进几新方法的开发应用
随着科学技术的不断发展,在岩矿分析过程中,分离富集技术也有了很大发展,如沉淀、萃取,电沉积以及挥发蒸馏和离子交换吸附等技术发展很快,并在逐步的进行提高,并基于此基础,有许多先进的分离富集技术被逐渐开发出来,同时,分离富集剂的使用也越来越广泛。
1.1沉淀、吸附
1.1.1经典沉淀、吸附的改进
目前为止,沉积分离基体元素(共沉淀富集痕量元素)应用还较为普遍,如样品熔块儿通过水浸,并利用碱熔进行分解的过程中,便可进行沉淀分离。倘若将三乙醇安加入到浸取液内,便可有效提升沉淀的选择性,因此被普遍应用于稀土元素痕量测定过程之中。随着分离富集技术的不断发展,沉淀,吸附技术也有了很大的发展。
1.1.2负载沉淀、吸附
在硅胶,碳粉以及吸附树脂、泡沫塑料、纤维素上进行有机、无机沉淀吸附剂的负载,在吸附某些离子上,发挥着重要的作用。这些负载的沉淀吸附剂,将其本身所具有的作用充分的体现出来,不仅使试剂的剂量大幅减少,同时,其接触面积不断扩大,能够在单体吸附作用的前提下,使得分离富集效果大大增强,促进相关操作工作的开展,有的在色谱法以及柱滤法中有着广泛的应用。
1.1.3沉淀浮选
通过该技术,待测元素是通过胶状沉淀进行吸附,或者将有机试剂和无机试剂在进行pH值调节之后加入其中,待测元素与之发生反应,并形成沉淀,接着将表面活性剂加入其中,将小气泡(惰性气体)加入其中,进而上浮沉淀,使之停留在表面。通过这种技术对样品进行分离富集,不仅应用的试剂非常少,而且效率非常高,对于大体积的试液有着良好的应用效果。
1.1.4形成第三相的溶剂浮选
碱性染料以及负电性配位体能够与金属离子进行充分结合,在此基础上生成离子缔合物,不仅能够对有机溶剂进行疏除,同时还能将水疏除,让其在有机相以及水之间进行浮选,进而生成第三相。该方法与液-液萃取非常相同。如HC1溶液(1.4mol/L),水杨基荧光酮配合物和Ge,能够被乙酸异戊醋以及环己烷和乙酸异戊醋进行浮选定量。
1.1.5吸附剂
对于吸附剂而言,目前没有比较明确的定义,可以将其归为上述几种分离富集技术之外的,能够生成沉淀或者赘合物,对一些金属离子能够吸附和沉淀的试剂。
1.1.6微晶共沉淀
溶液中将微晶萘加入其中,进而与待测元素生成金属螯合物,也可将有赘合剂混合的微晶萘加入其中,来吸附溶液之中的待测元素。微晶共沉淀微晶共沉淀。
1.2萃取
1.2.1萃取分离
在岩矿分析过程中,萃取的应用比较普遍,而且随着相关工作研究的不断深入,萃取技术也在不断发展,该技术操作起来不仅非常简单,而且广受欢迎。尤其是萃取成组的多元素受到了普遍重视,如Cd以及Co与Cu与Fe、Mn、Ni、Pb、Zn等元素,通过DDTG氯仿进行萃取有着非常好的效果。
1.2.2萃取色谱
该技术将高效的色谱分离技术与和选择性较强的萃取分析技术进行了有效结合,该技术在对元素进行分离富集的过程中,通过针对载体表面固定相,开展多次萃取与反萃取。如吸附树脂以及硅胶和聚四氟乙烯等,都是其经常使用到的载体,同时还包括泡沫塑料以及活性炭等载体,萃淋树脂是这些载体之中最好的载体。通过在单体的二乙烯苯以及苯乙烯苯乙烯中,加入萃取剂,形成聚合小球。不仅负载量非常的大,而且不易流失,具有良好的再生性,能够进行多次使用。
1.2.3液膜分离
对于液膜分离而言,是将第三种液相模,形成于两液相之间。依照膜形式的差异,有固体支撑液膜以及乳化液膜之分。一般通过溶剂,表面活性剂以及添加剂等。共同进行搅拌而生成。由于在成分上的区别,有水包油型以及油包水型等乳化油膜。对于液膜分离而言,是有效结合萃取与反萃取共同进行,因需进行制乳与破乳工作,不易進行操作,所以,分离富集中该技术优越性不强。
1.2.4溶剂浮选
相较于溶剂萃取,溶剂浮选与之存在很大区别,溶剂化作用,没有突出体验,在浮选溶剂以及浮选物上。与萃取相比,没有分配问题存在于溶剂浮选中,正因如此,溶剂萃取,具有非常大的分离量,而且具有较强的选择性,分离功能比较突出。如将上层有机溶剂物质进行溶剂浮选,就会生成颜色,之后便可开展光度法测定。
1.2.5液-液萃取后液-固分离
鳌合剂与待测元素进行充分结合之后,将萘加入其中,通过加热措施进行熔融,并在搅拌下进行萃取,或者将待测样品在萘丙酮溶液中进行加入,通过充分振荡,便会析出萘晶体,此时鳌合的金属物便可被吸附,能够促进测定的灵敏度与选择度的提升。
1.3离子交换吸附
设计离子交换分离方案主要依照分配系数的系统资料来进行,有非常多的文献中都有,凝胶与普通阴阳离子对溶液中的分配系数以及树脂上的多元素进行交换的论述。在很多专著中也有较多论述,现在也有很多文献对多元素在H2SO4,HBr,HF以及HN03和HCl中的分配系数以及在酒石酸和草酸与乙酸和甲酸的有机酸溶液内的分配系数。同时也有一些报道造交换树脂上大孔离子的交换系数。相较于凝胶型的离子交换树脂,该方法的速度更快速。存在非常多的系统性与连续性与选择性的离子交换分离方案,与其他的分离富集技术相比,其优越性更加的突出。如元素与痕量稀土元素进行阳离子交换色谱分离具有非常好的效果,该技术的应用较为普遍,受到人们的广泛重视。
1.4电沉积极谱法与分离富集技术的充分结合,形成了阳极溶出伏安法。同时现在对于该方法的研究也在不断进行之中,As以及Bi和Cd与Hg、Pb、Se、Te、T1、Zn等元素在分离富集环境之内,通过铂电极进行分离富集。电解通过一根碳棒顶部来实现,之后测定通过发射光谱法来完成,对Bi以Cu和Cd与Co等元素的测定。有很多文献对钨丝电解有的较多的论述,如样品通过钨丝进行预富集之后,通过石墨炉进行移取,样品内的痕量Ag通过GFAAS进行测定,同时也有的在ICP内进行插入,开展Cu测定。
1.5挥发、蒸馏
在分离富集技术中,挥发和蒸馏占据非常重要的地位,如去除氯化物的As以及去除澳化物中的Sb,与去除碘化物中的Sn和去除氟化物中的Si等挥发手段,应用还非常的普遍。
1.6分析试剂
随着分离富集技术的不断发展,分析试剂也获得了很大的发展,如环糊精类分析剂以及吸附剂和冠醚等研究工作不断深入,应用也变得越发广泛起来。然而在分离富集不同元素以及工作方式与操作上,相较于原试剂有一定的差异存在,如硅胶和泡沫塑料以及活性炭与吸附树脂等可通过8-经基哇琳来实现,形成鳌合离子交换纤维素,在分离富集中进行应用。
2分离富集技术与测定方法的结合
依照目前的具体实际,样品的例行分析以及大批量的分析,可通过多元素进行及时测定。仪器虽然能够直接的测量某些元素,然而一些样品中过低含量以及复杂的元素都需要进行有效的分离富集工作,而且这是一项非常重要的工作必须要引起足够的重视。加强分离富集技术的研究工作,并在实际工作中有效应用,不断提升分离富集工作水平。但是工作实际中有着非常多的分离富集技术,分析测试人员应善于选择适宜的操作方案。
参考文献:
[1] 孙玲.巯基棉富集化学发光法测定岩矿中痕量金[J]地质实验室,2016,(3):160―164.
[2] 李玲颖,尹铮新型AP树脂对金及其它贵金属吸着性能和机理的研究[J].分析化学,2015,15(4):297―302.
(作者单位:湖北省地质局第四地质大队)
关键词:离子;分离;富集;岩矿分析;应用
1经典法的改进几新方法的开发应用
随着科学技术的不断发展,在岩矿分析过程中,分离富集技术也有了很大发展,如沉淀、萃取,电沉积以及挥发蒸馏和离子交换吸附等技术发展很快,并在逐步的进行提高,并基于此基础,有许多先进的分离富集技术被逐渐开发出来,同时,分离富集剂的使用也越来越广泛。
1.1沉淀、吸附
1.1.1经典沉淀、吸附的改进
目前为止,沉积分离基体元素(共沉淀富集痕量元素)应用还较为普遍,如样品熔块儿通过水浸,并利用碱熔进行分解的过程中,便可进行沉淀分离。倘若将三乙醇安加入到浸取液内,便可有效提升沉淀的选择性,因此被普遍应用于稀土元素痕量测定过程之中。随着分离富集技术的不断发展,沉淀,吸附技术也有了很大的发展。
1.1.2负载沉淀、吸附
在硅胶,碳粉以及吸附树脂、泡沫塑料、纤维素上进行有机、无机沉淀吸附剂的负载,在吸附某些离子上,发挥着重要的作用。这些负载的沉淀吸附剂,将其本身所具有的作用充分的体现出来,不仅使试剂的剂量大幅减少,同时,其接触面积不断扩大,能够在单体吸附作用的前提下,使得分离富集效果大大增强,促进相关操作工作的开展,有的在色谱法以及柱滤法中有着广泛的应用。
1.1.3沉淀浮选
通过该技术,待测元素是通过胶状沉淀进行吸附,或者将有机试剂和无机试剂在进行pH值调节之后加入其中,待测元素与之发生反应,并形成沉淀,接着将表面活性剂加入其中,将小气泡(惰性气体)加入其中,进而上浮沉淀,使之停留在表面。通过这种技术对样品进行分离富集,不仅应用的试剂非常少,而且效率非常高,对于大体积的试液有着良好的应用效果。
1.1.4形成第三相的溶剂浮选
碱性染料以及负电性配位体能够与金属离子进行充分结合,在此基础上生成离子缔合物,不仅能够对有机溶剂进行疏除,同时还能将水疏除,让其在有机相以及水之间进行浮选,进而生成第三相。该方法与液-液萃取非常相同。如HC1溶液(1.4mol/L),水杨基荧光酮配合物和Ge,能够被乙酸异戊醋以及环己烷和乙酸异戊醋进行浮选定量。
1.1.5吸附剂
对于吸附剂而言,目前没有比较明确的定义,可以将其归为上述几种分离富集技术之外的,能够生成沉淀或者赘合物,对一些金属离子能够吸附和沉淀的试剂。
1.1.6微晶共沉淀
溶液中将微晶萘加入其中,进而与待测元素生成金属螯合物,也可将有赘合剂混合的微晶萘加入其中,来吸附溶液之中的待测元素。微晶共沉淀微晶共沉淀。
1.2萃取
1.2.1萃取分离
在岩矿分析过程中,萃取的应用比较普遍,而且随着相关工作研究的不断深入,萃取技术也在不断发展,该技术操作起来不仅非常简单,而且广受欢迎。尤其是萃取成组的多元素受到了普遍重视,如Cd以及Co与Cu与Fe、Mn、Ni、Pb、Zn等元素,通过DDTG氯仿进行萃取有着非常好的效果。
1.2.2萃取色谱
该技术将高效的色谱分离技术与和选择性较强的萃取分析技术进行了有效结合,该技术在对元素进行分离富集的过程中,通过针对载体表面固定相,开展多次萃取与反萃取。如吸附树脂以及硅胶和聚四氟乙烯等,都是其经常使用到的载体,同时还包括泡沫塑料以及活性炭等载体,萃淋树脂是这些载体之中最好的载体。通过在单体的二乙烯苯以及苯乙烯苯乙烯中,加入萃取剂,形成聚合小球。不仅负载量非常的大,而且不易流失,具有良好的再生性,能够进行多次使用。
1.2.3液膜分离
对于液膜分离而言,是将第三种液相模,形成于两液相之间。依照膜形式的差异,有固体支撑液膜以及乳化液膜之分。一般通过溶剂,表面活性剂以及添加剂等。共同进行搅拌而生成。由于在成分上的区别,有水包油型以及油包水型等乳化油膜。对于液膜分离而言,是有效结合萃取与反萃取共同进行,因需进行制乳与破乳工作,不易進行操作,所以,分离富集中该技术优越性不强。
1.2.4溶剂浮选
相较于溶剂萃取,溶剂浮选与之存在很大区别,溶剂化作用,没有突出体验,在浮选溶剂以及浮选物上。与萃取相比,没有分配问题存在于溶剂浮选中,正因如此,溶剂萃取,具有非常大的分离量,而且具有较强的选择性,分离功能比较突出。如将上层有机溶剂物质进行溶剂浮选,就会生成颜色,之后便可开展光度法测定。
1.2.5液-液萃取后液-固分离
鳌合剂与待测元素进行充分结合之后,将萘加入其中,通过加热措施进行熔融,并在搅拌下进行萃取,或者将待测样品在萘丙酮溶液中进行加入,通过充分振荡,便会析出萘晶体,此时鳌合的金属物便可被吸附,能够促进测定的灵敏度与选择度的提升。
1.3离子交换吸附
设计离子交换分离方案主要依照分配系数的系统资料来进行,有非常多的文献中都有,凝胶与普通阴阳离子对溶液中的分配系数以及树脂上的多元素进行交换的论述。在很多专著中也有较多论述,现在也有很多文献对多元素在H2SO4,HBr,HF以及HN03和HCl中的分配系数以及在酒石酸和草酸与乙酸和甲酸的有机酸溶液内的分配系数。同时也有一些报道造交换树脂上大孔离子的交换系数。相较于凝胶型的离子交换树脂,该方法的速度更快速。存在非常多的系统性与连续性与选择性的离子交换分离方案,与其他的分离富集技术相比,其优越性更加的突出。如元素与痕量稀土元素进行阳离子交换色谱分离具有非常好的效果,该技术的应用较为普遍,受到人们的广泛重视。
1.4电沉积极谱法与分离富集技术的充分结合,形成了阳极溶出伏安法。同时现在对于该方法的研究也在不断进行之中,As以及Bi和Cd与Hg、Pb、Se、Te、T1、Zn等元素在分离富集环境之内,通过铂电极进行分离富集。电解通过一根碳棒顶部来实现,之后测定通过发射光谱法来完成,对Bi以Cu和Cd与Co等元素的测定。有很多文献对钨丝电解有的较多的论述,如样品通过钨丝进行预富集之后,通过石墨炉进行移取,样品内的痕量Ag通过GFAAS进行测定,同时也有的在ICP内进行插入,开展Cu测定。
1.5挥发、蒸馏
在分离富集技术中,挥发和蒸馏占据非常重要的地位,如去除氯化物的As以及去除澳化物中的Sb,与去除碘化物中的Sn和去除氟化物中的Si等挥发手段,应用还非常的普遍。
1.6分析试剂
随着分离富集技术的不断发展,分析试剂也获得了很大的发展,如环糊精类分析剂以及吸附剂和冠醚等研究工作不断深入,应用也变得越发广泛起来。然而在分离富集不同元素以及工作方式与操作上,相较于原试剂有一定的差异存在,如硅胶和泡沫塑料以及活性炭与吸附树脂等可通过8-经基哇琳来实现,形成鳌合离子交换纤维素,在分离富集中进行应用。
2分离富集技术与测定方法的结合
依照目前的具体实际,样品的例行分析以及大批量的分析,可通过多元素进行及时测定。仪器虽然能够直接的测量某些元素,然而一些样品中过低含量以及复杂的元素都需要进行有效的分离富集工作,而且这是一项非常重要的工作必须要引起足够的重视。加强分离富集技术的研究工作,并在实际工作中有效应用,不断提升分离富集工作水平。但是工作实际中有着非常多的分离富集技术,分析测试人员应善于选择适宜的操作方案。
参考文献:
[1] 孙玲.巯基棉富集化学发光法测定岩矿中痕量金[J]地质实验室,2016,(3):160―164.
[2] 李玲颖,尹铮新型AP树脂对金及其它贵金属吸着性能和机理的研究[J].分析化学,2015,15(4):297―302.
(作者单位:湖北省地质局第四地质大队)