Способ качественного и количественного определения органических соединений благородных металлов в породах различного состава

Изобретение может быть использовано при определении качественного и количественного содержания органических соединений Au, Pt, Pd, находящихся в породах различного состава и концентрирующихся в их органической составляющей. Способ согласно изобретению включает подготовку навески исследуемого материала, смешивание навески со свинцовым глетом, пробирную плавку навески в смеси со свинцовым глетом, растворение полученного королька в царской водке и атомно-абсорбционный анализ кислотного раствора. Новым в способе является то, что перед смешиванием навески со свинцовым глетом проводят смешивание навески с хлоридами Na или K в пропорции 5% навески и 95% хлорида Na или K. Этот способ подготовки проб позволяет максимально сохранить анализируемые компоненты. Традиционные способы подготовки проб, связанные с их разложением и переводом в раствор, способствуют утере основной части анализируемых Au, Pt, Pd, находящихся в форме органических соединений. 3 табл.

 

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при определении качественного и количественного содержания благородных металлов, а именно Au, Pt, Pd, находящихся в породах различного состава (в том числе и в соляных породах) и концентрирующихся в них в виде органических соединений.

Известны методики, разработанные в ЦЛАВ ГЕОХИ, например «Благородные металлы. Электротермическое атомно-абсорбционное определение в природных объектах» (год издания 1997), «Благородные металлы. Атомно-эмиссионный с индуктивно-связанной плазмой (АЭС-ИСП) и атомно-абсорбционный (ААС) методы» (год издания 1997), также известны методики, разработанные в ЦНИГРИ, например «Пробирно-атомно абсорбционный анализ различных пород, содержащих благородные металлы», а также методики МА 117-2 ИАЦ-45-2000 (ИРГИРЕДМЕТ) «Методика выполнения измерений массовых долей Pt, Pd, Ro в пробах руд Pt-содержащих и продуктов их переработки пробирно-атомно-абсорбционным методом», МА 117-2 ИАЦ-43-2000 (ИРГИРЕДМЕТ) «Методика выполнения измерений массовых долей Au и Ag в пробах руд Au-содержащих и продуктов их переработки пробирным методом и массовых долей Au пробирно-атомно-абсорбционным методом», НСАМ 482 «Пробирно-атомно-абсорбционное определение Au в бедных россыпях, хвостах гравитации и продуктах переработки гравийно-песчаных смесей».

Подготовка (разложение или «минерализация») пробы к анализу для этих методов включает следующие операции.

Для анализа методом АЭС-ИСП и ААС навеску пробы весом в 1 г помещают во фторопластовый стакан (150 мл) титанового автоклава, к ней приливают 4 мл азотной кислоты (HNO3)+4 мл соляной кислоты (HCl)+4 мл перекиси водорода (Н2O2) и смесь выдерживают 4 часа при температуре 220С°. Содержимое стакана количественно переносят в стеклоуглеродную чашку, добавляют 15 мл фтористо-водородной кислоты (HF), ставят на плитку, упаривают досуха. Для удаления паров фтора добавляют 5 мл соляной кислоты (HCl), упаривают досуха, примешивают 15 мл царской водки в соотношении HNO3:HCl=1:3. Упаривают до влажных солей, добавляют 5 мл соляной кислоты (HCl) и упаривают до полного удаления паров двуокиси азота (NO2) до влажных солей. Содержимое переводят в раствор двухнормальной соляной кислотой (2N HCl). Далее для определения содержания золота (Au) проводят экстракцию (метилизобутилкетон), для определения содержания платины и палладия (Pt, Pd) проводят сорбцию (сорбент Полиоргс-IV).

Для анализа пробирно-атомно-абсорбционным методом навеску пробы весом от 50 до 200 г смешивают со свинцовым глетом (окись свинца) и подвергают пробирной плавке при температуре от 900 до 1200 градусов. Окись свинца (глет), восстанавливаясь до металла, концентрирует в себе благородные металлы, образуя слиток «веркблей». На следующей стадии анализа веркблей нагревается в «купели» из пористого огнеупорного материала (магнезит, костная мука) до температуры 900-1200 градусов. При впитывании свинца в поры материала купели на ее поверхности остается «королек» - микрослиток, содержащий все благородные металлы, которые были в анализируемом материале. Далее королек растворяется в царской водке (смесь HNO3 и HCl). Затем проводится атомно-абсорбционный анализ разбавленного кислотного раствора для определения всей гаммы благородных металлов. То есть в этом методе пробирная плавка и получение королька применяются как способ концентрирования благородных металлов.

Результаты анализа проб, содержащих органические соединения Au, Pt, Pd с подготовкой (разложением) по указанным выше методикам, недостоверны по следующим причинам:

1) органические соединения Au, Pt, Pd в процессе разложения традиционными методами теряются (уходят в возгоны и др.) и в анализируемом растворе не присутствуют;

2) неравномерное распределение анализируемых компонентов в материале пробы;

3) преобразование органических соединений Au, Pt, Pd.

Предлагаемым изобретением решается задача создания методики подготовки проб к анализу органических соединений Au, Pt, Pd в породах различного состава, дающей высокую достоверность полученного результата.

Благородные металлы в соляных породах Верхнекамского месторождения представлены органическими соединениями Au, Pt, Pd, входящими в состав нерастворимого в воде остатка (Н.О.) соляных пород, а при переработке руд - в H.О. глинисто-солевых отходов (шламов). При отделении Н.О. от соляной матрицы происходит преобразование структуры и состава, органической составляющей Н.О. Это выражается в блокировании органических соединений Au, Pt, Pd, их агрегации, изменении состава и перераспределении в Н.О. соляной породы. В результате перестает работать методика опробования и корректный анализ благородных металлов в нерастворимом в воде остатке соляных пород и продуктах их переработки.

В различных породах (черных сланцах, медистых песчаниках и др.) благородные металлы связаны с органическим веществом, составляющим от 0,5 до 1,5% состава породы. Как правило, корректный анализ для определения содержания благородных металлов невозможен в силу того обстоятельства, что при разложении пробы (подготовки материала к анализу) большая часть металлов, а особенно Pt и Pd, теряется.

С учетом указанных особенностей анализируемого материала была разработана концепция анализа подобных соединений, основным содержанием которой является способ подготовки пробы к анализу. Традиционная подготовка проб к анализу проб с хлоридной матрицей заключается в первую очередь в сбросе этой матрицы и переводе нерастворимого в воде остатка в раствор. Для несоляных пород весь материал пробы переводился в раствор. В данном случае исходная проба шихтуется с хлоридами калия (К) или натрия (Na) в соотношении 5:95. Иначе говоря, материал пробы составляет 5%, а хлориды калия (К) или натрия (Na) - 95%.

Этот способ подготовки проб тесно связан с конкретным способом анализа - пробирно-атомно-абсорбционным. Суть этого метода заключается в предварительном смешивании анализируемого материала со свинцовым глетом (окисью свинца), его пробирной плавке (при температуре 900-1200°С), в процессе которой свинец, восстанавливаясь, концентрирует в себе благородные металлы. Этот процесс относится к пробирному концентрированию. Полученный слиток (веркблей) проходит процесс купелирования (нагревание в купели из пористого огнеупорного материала - магнезита), в результате которого свинец «впитывается в поры материала купели, на поверхности которого остается «королек» (микрослиток), в котором сконцентрированы все благородные металлы. Этот королек растворяется в «крепкой» царской водке и после разбавления раствор анализируется атомно-абсорбционным способом.

В данном случае анализируемый материал, содержащий органические соединения благородных металлов, смешивается с хлоридами Na или К в пропорции 5:95, и только потом приготовленная «шихта» смешивается со свинцовым глетом. При пробирной плавке в смеси со свинцовым глетом происходит концентрированно благородных металлов, наряду с отжигом органики хлоридная матрица препятствует уходу благородных металлов в возгоны, являясь для них экраном. Т.е. главным является нагревание до высокой температуры в присутствии хлоридной матрицы и концентрирующего вещества, роль которого выполняет свинцовый глет. Далее полученный слиток («веркблей») купелируется и полученный королек растворяется в царской водке и затем анализируется атомно-абсорбционным или атомно-эмиссионным с индуктивно связанной плазмой способами. Этот способ подготовки проб вкупе с пробирным концентрированном в присутствии хлоридной матрицы позволяет максимально сохранить анализируемые благородные металлы (Au, Pt, Pd), находящиеся в виде органических соединений. Традиционные способы подготовки проб, связанные с их разложением и переводом в раствор, способствуют утере основной части анализируемых компонентов.

Для достижения указанного технического результата в способе качественного и количественного определения органических соединений благородных металлов, включающем подготовку и навески исследуемого материала, смешивание навески со свинцовым глетом, пробирную плавку навески в смеси со свинцовым глетом, растворение полученного королька в царской водке и атомно-абсорбционный анализ кислотного раствора, перед смешиванием навески со свинцовым глетом проводят смешивание навески с хлоридами Na или K в пропорции 5% навески и 95% хлорида Na или K.

Отличительными признаками предлагаемой методики от указанной выше известной, наиболее близкой к ней, является то, что перед смешиванием навески со свинцовым глетом проводят смешивание навески с хлоридами Na или K, в пропорции 5% навески и 95% хлорида Na или K.

В предлагаемой методике в анализ вовлекается объем исследуемого материала в количестве 5%, остальные 95% составляет шихта в виде хлоридов калия (К) или натрия (Na), в котором посредством пробирной плавки в смеси со свинцовым глетом, в интервале температур 950-1200°С концентрируются благородные металлы.

Наночастицы органических соединений Au, Pt, Pd отжигаются и указанные металлы концентрируются в «веркблей», который после купелирования превращается в королек - концентрат, содержащий благородные металлы (Au, Pt, Pd и Ag), который после растворения в царской водке анализируется традиционными атомно-спектральными методами. Т.е. происходит полный переход благородных металлов в анализируемый раствор без потерь в процессе подготовки пробы к анализу.

Например: после анализа пробирно-атомно-абсорбционным методом соляной породы (маркирующей глины), содержащей 5-10% хлорида натрия (NaCl), содержание благородных металлов (Au, Pt, Pd) получается ниже порога обнаружения (таблица 1, верхняя часть), после анализа тем же методом пробы, сшихтованной с хлоридом натрия (NaCl) в соотношении 5:95, результаты вырастают на два порядка (таблица 1, нижняя часть).

Проверка методики, проведенная на 7-и пробах МГ, отобранных по сети 200-400 м (табл.2), подтвердила правильность разработанной методики.

Примечания: Проба 1 - холостая (каменная соль)

Пробы 2-8 - бороздовые пробы маркирующей глины. Значение в числителе - анализ шихтованной пробы (МГ и кам. соль, сшихтованые 5:95). Значение в знаменателе - пересчет на исходную МГ.

При анализе проб несоляных пород с высоким содержанием органического вещества, содержащих органические соединения благородных металлов (таблица 3), обнаруживается та же зависимость. Т.е. изобретение (методика подготовки проб) применимо ко всем природным объектам, содержащим благородные металлы, а особенно платиноиды в виде органических соединений.

Таким образом, с учетом полученных результатов, изменился методологический подход к определению содержания Au, Pt, Pd, содержащихся в виде органических соединений в породах различного состава.

Таблица 1
Пробы Содержание, г/т
Au Pt Pd Сумма
Маркирующие глины исходные
Исходная МГ (Н.О. - 95%, NaCl - 5%) 0,05 0,01 0,01
Маркирующие глины, сшихтованные с NaCl
Шихта (NaCl - 95%, МГ - 5%) 0,012 0,084 0,31
Маркирующие глины
Пересчет на исходную МГ (Н.О. - 95%) 0,3 0,63 3,4 4,33

Таблица 2
№ п/п Проба Навеска, г Содержание, г/т
Au Pt Pd Сумма
1 Кам. соль, хол. 50 <0,01 0,03 0,092 -
2 МГ-7 50 3,1
3 МГ-8 50 3,9
4 МГ-10 50 3,1
5 МГ-13 50 8,3
6 МГ-14 50 5,4
7 МГ-15 50 5,2

Таблица 3
Пробы Содержание, г/т
Au Pt Pd Сумма
Исходные породы (черные сланцы)
т/а 3508 исх. <0,05 0,073 0,23 0,303
т/а 4201 исх. <0,05 0,16 0,24 0,4
Породы, сшихтованные с NaCl
т/а 3508 + кам. соль (в соотношении 5:95) <0,05 0,028 0,089 -
т/а 4201 + кам. соль (в соотношении 5:95) <0,05 0,046 0,078 -
Пересчет на исходную породу
т/а 3508. Пересчет на исх. пробу (100% исх. породы) - 0,34 0,94 1,28
т/а 4201. Пересчет на исх. пробу (100% исх. породы) - 0,7 0,72 1,42

Способ качественного и количественного определения органических соединений благородных металлов, включающий подготовку навески исследуемого материала, смешивание навески со свинцовым глетом, пробирную плавку навески в смеси со свинцовым глетом, растворение полученного королька в царской водке и атомно-абсорбционный анализ кислотного раствора, отличающийся тем, что перед смешиванием навески со свинцовым глетом проводят смешивание навески с хлоридами Na или K в пропорции 5% навески и 95% хлорида Na или K.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области экологии и аналитической химии, а также к области водоподготовки и может быть использовано для оценки эффективности очистки воды разного происхождения на водозаборах с различными этапами технологической обработки, для оценки эффективности работы фильтров и устройств очистки воды бытового и промышленного назначения.

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано для градуировки газоаналитической аппаратуры, в частности для калибровки газохроматографических детекторов, создания градуировочных парогазовых смесей при разработке методов анализа объектов окружающей среды и в токсикологических исследованиях, а также в различных производствах, где необходимо создание постоянных во времени концентраций летучих веществ в инертном газе-разбавителе.

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано для градуировки газоаналитической аппаратуры, в частности для калибровки газохроматографических детекторов, создания градуировочных парогазовых смесей при разработке методов анализа объектов окружающей среды и в токсикологических исследованиях, а также в различных производствах, где необходимо создание постоянных во времени концентраций летучих веществ в инертном газе-разбавителе.

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано для получения газового потока с заданными концентрациями летучих веществ для калибровки газоаналитической аппаратуры, для создания искусственных парогазовых смесей при анализе окружающей среды и в токсикологических исследованиях.

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано при градуировке газоаналитической аппаратуры, в частности при калибровке газохроматографических приборов и создании градуировочных парогазовых смесей при разработке методик анализа для объектов окружающей среды и токсикологических исследований, а также для различных производственных технологий, где необходимо создание постоянных во времени концентраций паров летучих веществ в инертном газе-разбавителе.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к газоаналитическим измерениям, и может быть использовано во всех отраслях промышленности для градуировки и поверки газоанализаторов.

Изобретение относится к биологии, экологии, токсикологической и санитарной химии, а именно к способам определения н-бутилового эфира 2-[4-(5-трифторметилпиридил-2-окси)фенокси]пропионовой кислоты в биологическом материале, и может быть использовано в практике санэпидемстанций, химико-токсикологических, ветеринарных и экологических лабораторий.

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано для градуировки газоаналитической аппаратуры, в частности для калибровки газохроматографических детекторов, создания градуировочных парогазовых смесей при разработке методов анализа окружающей среды и в токсикологических исследованиях, а также в различных производствах, где необходимо создание постоянных во времени концентраций паров летучих веществ в газе-разбавителе.

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к количественному определению тиодигликоля (,'-дигидроксидиэтилсульфида) в водных матрицах. .

Изобретение относится к измерительной технике

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано для определения хлоранилинов в водных средах

Изобретение относится к области газового анализа и может быть использовано для градуировки газоаналитической аппаратуры, в частности для калибровки газохроматографических детекторов, создания градуировочных газовых смесей при разработке методов анализа объектов окружающей среды и в токсикологических исследованиях, а также в различных производствах, где необходимо создание постоянных во времени концентраций летучих веществ в инертном газе-разбавителе
Изобретение относится к биохимии и клинической лабораторной диагностике

Изобретение относится к области защиты окружающей среды. Предложен способ определения содержания в газообразной среде труднолетучих органических соединений, таких как полиароматические углеводороды, карбоновые кислоты, спирты, сложные эфиры, н-алканы-С15-30. Способ включает пропускание газообразной среды через сорбент, содержащий по меньшей мере одно соединение, выбранное из группы MgO, CaO, CaCO3, MgCO3. Затем производят растворение сорбента в первом водном растворе со значением рН менее 7 с получением второго водного раствора. Затем осуществляют экстракцию находящегося во втором водном растворе труднолетучего соединения с помощью органического растворителя с получением экстракта. Содержание труднолетучего соединения в экстракте определяют с помощью пригодного физико-химического метода анализа. Изобретение позволяет определить содержание органических соединений, имеющих температуру кипения от 120 до 300°C при снижении продолжительности пробоподготовки. 3 н. и 20 з.п. ф-лы, 6 ил., 5 табл.

Изобретение предназначено для газожидкостной экстракции. Способ включает организацию потоков жидкости и газа-носителя, формирование в экстракционной камере поверхности раздела фаз и проведение массообмена с последующим разделением проэкстрагированной жидкости и обогащенного летучими компонентами газа-носителя. Поступающий в камеру аксиальный поток жидкой среды преобразуется в два коаксиальных потока, разделенных газом-носителем. В аналитических системах экстракцию осуществляют в один этап, когда жидкая и газовая фазы подвижны, или в два этапа: вначале проводят прокачку пробы через камеру при нормальном или пониженном давлении неподвижной газовой фазы, а потом, после наступления концентрационного фазового равновесия, образовавшееся облако насыщенной летучими компонентами парогазовой смеси газа-носителя выталкивают из камеры в аналитическую газовую ячейку анализатора, где давление газа-носителя равно атмосферному. Устройство включает проточную трубчатую массообменную камеру, установленную вертикально, имеющую коаксиальную полость с гидрофильной поверхностью, сопряженную на верхнем конце с расширяющейся коаксиальной щелью. Технический результат: увеличение степени экстракции, увеличение чувствительности и повышение точности аналитических систем. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение предназначено для очистки жидких сред. Устройство включает средства ввода и вывода фазовых компонентов и проточную трубчатую экстракционную камеру со штуцерами для ввода и вывода жидкой среды и газа-носителя. Экстракционная камера помещена в термостат, установлена вертикально, имеет гидрофильную внутреннюю поверхность и на верхнем конце имеет сужение, соосно сочлененное с капиллярной трубкой так, что образуется круглая щель, или с раструбом, снабженным полым конусом, закрепленным так, что между поверхностью раструба и поверхностью конуса образуется кольцевая щель. Газовые штуцеры относительно оси камеры установлены под острым углом, а относительно поверхности камеры - тангенциально. Способ экстракции включает ввод в экстракционную камеру компонентов противотоком, осуществление межфазового массобмена и вывод из нее обогащенного летучими компонентами газа-носителя, при этом стабилизируют температуру проточной трубчатой экстракционной камеры, поступающий в нее поток жидкой среды преобразуют в коаксиальный, стекающий по ее вогнутой поверхности тонкой пленкой, поток газа-носителя закручивают по восходящей спирали, а массобмен осуществляют в условиях противотока фазовых компонентов или в условиях неподвижной газовой фазы. Технический результат: увеличение степени экстракции и чувствительности аналитических систем. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к биологии, токсикологической и аналитической химии, а именно к способам определения прокаина в плазме крови. В плазму крови, содержащую прокаин, вводят фторид натрия для создания концентрации 10 мг/мл, полученную смесь обрабатывают ацетоном, извлечение отделяют от выпавшего осадка путем фильтрования, ацетон из фильтрата испаряют в токе воздуха при комнатной температуре, водный остаток разбавляют путем прибавления воды, образующийся раствор насыщают сульфатом аммония, подщелачивают аммонийным буферным раствором до pH 9,0-9,5, экстрагируют двукратно порциями органического экстрагента, в качестве которого используется 30% раствор камфоры в метилацетате, при соотношении водной и органической фаз 1:1 по объему, органические экстракты отделяют, объединяют, растворитель из объединенного экстракта испаряют в токе воздуха при комнатной температуре, остаток хроматографируют в тонком слое силикагеля СТХ-1А на пластинах «Сорбфил» ПТСХ-АФ-А-УФ, применяя подвижную фазу дихлорметан-этанол в соотношении 6:4 по объему, хроматограмму проявляют в УФ-свете, анализируемое вещество элюируют из сорбента смесью ацетонитрил-метанол-0,025 М раствор дигидрофосфата калия с pH 3,0 в соотношении 10:10:90 по объему, хроматографируют методом ВЭЖХ с применением обращеннофазового сорбента «Nucleosil C18», полярной подвижной фазы ацетонитрил-метанол-0,025 М раствор дигидрофосфата калия с pH 3,0 в соотношении 10:10:90 по объему и УФ-детектора, регистрируют оптическую плотность при длине волны 298 нм и вычисляют количество анализируемого соединения по площади хроматографического пика. Способ обеспечивает повышение чувствительности определения. 3 табл., 2 пр.

Изобретение относится к способу пробоподготовки водных объектов для определения углеводородных примесей хроматографическим методом с использованием твердофазной микроэкстракции и может быть использовано для измерения концентрации микропримесей веществ в природных и сточных водах при экологическом мониторинге объектов окружающей среды. Способ заключается в проведении твердофазной микроэкстракции с использованием картриджа, заполненного сорбентом Porapak Q или Tenax ТА. При этом десорбцию аналита выполняют микроколичествами (5-10 мкл) растворителя - четыреххлористым углеродом или ацетоном или толуолом и центрифугированием в специальную микровиалу. Технический результат заключается в определении углеводородных примесей с концентрацией менее 1 мкг/л и достижении полноты процесса десорбции за счет применения малых количеств растворителя (5-10 мкл) и адсорбента Porapak Q или Tenax ТА (2-5 мг), а также центирифугирования для выделения аналита с адсорбента. 2 ил., 8 пр.

Изобретение относится к высокочувствительному способу определения количества глицирризина, глицирретиновой кислоты и их фармакологически приемлемых солей, присутствующих в плазме крови человека. Высокочувствительный способ определения количества глицирризина, глицирретиновой кислоты и их фармакологически приемлемых солей характеризуется тем, что смесь плазмы крови человека с метанолом или раствором аммиачной воды с определенной концентрацией вводят в твердую фазу, обладающую обращенно-фазовой распределительной функцией и функцией анионного обмена, затем промывают твердую фазу очищающей жидкостью, представляющей собой однокомпонентную жидкость или жидкую смесь, по меньшей мере, двух компонентов, выбранных из группы, включающей воду, щелочь, спирт и ацетонитрил. Далее проводят элюирование из твердой фазы кислым спиртом, выбранным из муравьиной кислоты-метанола или муравьиной кислоты-этанола, после чего проводят стадию количественного определения глицирризина, глицирретиновой кислоты и их фармакологически приемлемых солей методом ЖХ-МС или ЖХ-МС/МС. Высокочувствительный способ позволяет обнаружить и количественно определить глицирризин, глицирретиновую кислоту и их фармакологически приемлемые соли в плазме крови человека. 4 ил., 17 табл., 7 пр.

Изобретение относится к аналитической химии и может быть использовано при определении качественного и количественного содержания благородных металлов, а именно Au, Pt, Pd, находящихся в породах различного состава и концентрирующихся в них в виде органических соединений

Наверх