浅论如何利用原子吸收分析测定矿石中的金

　　摘 要：物以稀为贵，金子作为财富的象征究其物质本身也是有其原因的，金矿不同于其他矿种的是金矿开采出来的矿石中金的含量并不高，需要进行提取加工才能得到想要的金块，但是如何在还未开发的矿石中分析测定极度微少的金的含量就成为了一项困难。本文我们通过使用原子吸收光谱分析法，从实验试剂到实验过程和实验结果三个方面详细介绍如何从矿石中测定金的含量。 
　　引言 
　　原子吸收光谱分析法是鉴定矿石是否含所需的矿物元素以及该矿物元素含量中重要且非常常用的的一种方法，指的是不同元素的原子（包括我们此次探讨的金原子），其本身发射一种特殊谱线，同时也吸收这种同波长的特殊谱线。利用这个原理，我们就可以让一束光谱通过不同的原子，将其通过后被吸收的程度画为原子吸收光谱曲线，从而可以明确地看出所研究的原子是否存在和存在的数量。我们通过原子吸收光谱分析法来判定矿石中金的含量，制作原子蒸汽用到王水（将浓盐酸和浓硝酸按照3：1的比例进行混合，是少数可以将金元素溶解的试剂之一）将矿石分解，分解后的溶液利用活性炭的吸附作用提取金，再在盐酸溶液中进行原子吸收光谱分析。 
　　一、实验前的准备工作 
　　实验是要求极其严谨的，千万不要忽略了实验前的准备工作，一点点的误差就有可能使后面的实验结果千差万异。进行化学实验要保证化学仪器的足够干净，绝不能出现溶液掺入杂质，洗涤液体清理不彻底等等的情况，甚至是多出来的一滴水分降低了试验液体的浓度，就会使实验结果中金的含量出现误差，况且金又是这么一个贵重的物质，容不得一丁点的掉以轻心。所以在进行实验前一定要将实验用具进行仔细的、全面的清洁。然后我们准备实验所需要的试剂，包括溶剂水、浓盐酸、浓硝酸、氟化氢铵等，浓盐酸及浓硝酸的危害太大，一定要注意个人人身安全。 
　　接下来就需要配制王水了。王水的化学性质非常不稳定，极易变质产生氯气，避开实验本身不说，对于空气，对于个人的身体健康，都是不可以提前配制王水的，所以需要现用现配，将浓盐酸和浓硝酸按照3：1的比例进行混合得到王水备用。 
　　实验中还有重要的一种物质就是用于吸附金的活性炭纸浆，吸附金的活性炭纸浆也需要实验时制作，制作方法其实很简单，就是将活性炭加入到纸浆溶液中，常规的实验一般来说20毫升到30毫升的纸浆溶液加入1克的活性炭即可。 
　　二、实验过程 
　　（一）将矿石进行溶解 
　　实验前的准备做好了，接下来就进入实验部分了，首先将实验用的矿石从器皿中取出，使用天平进行称重，一般情况下称取10克矿石样品即可，将称重好的矿石样品放入烧杯中加入水，再加入少量的氟化氢铵，加入100毫升实验前配置好的王水，盖上盖子，就可以安静的等一段时间了。大概1小时之后加入热水冲洗器皿表面并对烧杯中的溶液进行充分稀释搅拌，目的是让可溶性的金得到完全溶解成为金离子，一定要注意充分溶解，这是实验中至关重要的一步，金离子未能全部得到溶解的话，后面实验部分无论处理的多么完美，实验的精确性都是存在一定问题的，可溶性金溶解后即可得到所需要的溶液。 
　　如果实验室没有王水而有稀王水，那么也可以使用稀释的王水进行溶液的配置。取相同质量的矿石样品放到烧杯中，加入少量水润湿后加入100毫升的稀释过后的王水，将烧杯盖上盖子放置到酒精灯上加热溶解矿石，在加热过程中烧杯内的溶液剩下35毫升时取下加入热水冲洗器皿表面并对烧杯中的溶液进行稀释搅拌，充分的让可溶性的金得到溶解成为金离子，得到实验下一步所需溶液。 
　　（二）使用活性炭纸浆进行吸附 
　　首先将实验用到的活性炭纸浆吸附金的装置进行组装，将滤板抽出，先后倒入没加活性炭的纸浆和有活性炭的纸浆再加一层没有活性炭的纸浆，一共三层进行抽干处理，然后进行过滤吸附。要保证其吸附的彻底就要反复进行过滤操作，并且用盐酸冲洗滤渣，用温水反复清洗烧杯和滤纸才能做到实验的精确性。 
　　将已经吸附了金离子的活性炭纸浆从滤板中取出，放入坩埚中进行加热烘烤炭化处理，然后在进行高温处理使其完全灰化，将灼烧后的残渣加入2毫升王水，隔水蒸干后加入盐酸溶液，将溶液转入到比色管中，准备用原子吸收光谱分析法进行分析。 
　　三、实验注意要素和得出结论 
　　首先对活性炭的处理结果进行分析时我们发现，活性炭的处理方式不仅仅直接放入高温炉中进行高温加热这一种方法，还有可以用盐酸处理和用氟酸加硝酸混合溶液处理这两种化学处理方法。通过实验对比验证结果显示，直接高温加热进行会化的灰分含量为百分之5.5，但是用盐酸进行处理后，灰分含量降低为百分之4.6，用氟酸加硝酸混合溶液处理灰分程度大幅降低到百分之0.25，因此在进行活性炭的灰化实验中我们得出结论使用氟酸加硝酸混合溶液处理更为优秀。 
　　其次在进行原子吸收光谱分析时我们发现不同的电流大小对金的吸光度不同，随着电流的不断增大，金的吸光度逐渐减少灵敏度也逐渐贬低。在电流试验中我们发现金原子灵敏度达到顶峰的电流值是1.9毫安。 
　　在燃烧中，我们使用乙炔作为燃料，要保证金元素测定的精确度就要保证燃烧完全。在物理标准上可以测定用乙炔和氧气的比例判定其燃烧是否全完，肉眼观察的标准是火焰的蓝色焰心是否小，蓝色焰心越小证明乙炔的燃烧越彻底，越不容易产生CN等等燃烧不完全的成分。 
　　本实验中金与其他离子共存于一份溶液中，有些离子会干扰金的光谱吸收，影响金的原子吸收光谱分析结果。在矿石中往往存在铜离子和三价铁离子，铜离子对金无干扰作用，三价铁离子虽然对金有干扰作用但是它可以增强金的敏感度。在加入的各种酸溶液中，较低浓度的盐酸和硝酸对金的敏感性都没有影响，但是硝酸浓度超过一定限度时，会出现降低金在原子吸收光谱分析中的灵敏度，所以试验中要控制硝酸的浓度。 
　　在高温灼烧这一实验过程中我们也会发现，对于金的提取有一个最佳的温度和加热时间，如果加热低于最佳温度或者时间不够就会导致活性炭纸浆的会化不够，剩余的灰分较多，试验中要保证灼烧符合最佳温度和最佳时间，那就是700摄氏度的高温持续加热两个小时，这时候灰化最为完全。 
　　以上所有的要点做到精细准确后，我们通过对标准含量的金溶液进行原子吸收光谱分析的结果偏差率来确定我们这种测量方法的误差。实验中我们可以对金离子达到百分之九十八的回收率，实验平均偏差不超过百分之六，根据实验结果来说我们的实验效果比较好。 
　　根据得到的实验结果绘制谱线图，得到的结果具有精确度高、灵敏度高、抗干扰能力强等等显著的优势。 
　　结语 
　　根据全文探索的原子吸收光谱分析法，我们可以看出这种分析方法不需要特别精密的仪器、也不需要多么专业的人员操作，原子吸收光谱分析具有成本低、操作简单、分析结果精确度较高等等优点。但是我们也在操作过程中发现原子吸收光谱分析的分析方法有着一些不确定性，样品的重复性测定、溶液的配置、化学药品进行试验的不稳定性等等。这就需要我们不断改进原子吸收光谱分析方法中提取矿石中金离子的操作，要更加严格的进行实验操作，这样才能得到高准确度的原子吸收光谱分析方法。 
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