贵金属元素分析

教学重点与难点
学习的重点与难点
重点：火试金原理、铅试金方法要点。 难点：贵金属元素的分析特点及测定方法要点。
第一节 贵金属元素在自然界的存在
第一节 贵金属元素在自然界的存在
贵金属元素是指钌、铑、钯、锇、铱、铂、银、金八个元素， 在周期表上位于第五周期和第六周期的第 Ⅷ 和 ⅠB. 前六个元素称 为铂族元素。由于镧系收缩，使得第二、三过渡系的贵金属的化 学性质很相近。
（1）高温抗氧化性和抗腐蚀性
（2）电学性能
（3）优良的导电性 （4）高温热电性能和稳定的电阻温度系数等
（5）高的催化活性、强配位能力等。
在工业中用途极广，其应用的“量少、精、广泛” 的特点，因而被称为 “现代工业的维他命”。
第一节 贵金属元素在自然界的存在
（四）贵金属的应用领域
1.在生物医学中的应用
铜镍矿床中所含的铂族元素以钯、铂为 主，其次是铑、钌、饿、铱。铬铁矿中所含 的铂族金属以锇、钌、铱为主。 近年来在某些铜矿床、钼矿床和炭质页 岩内的金属层位中也发现了有铂族金属，例
如某地的矽卡岩铜矿的铜精矿中含钯高达 1.6 克／吨、铂0.3克／吨。
第二节 贵金属元素的分离和富集
第二节 贵金属元素的分离和富集
第九章 贵金属元素分析
教学基本内容
基本内容
1. 贵金属元素在自然界的存在 2. 贵金属元素的分离和富集 干法分离和富集—火法试金 湿法分离和富集 钯的选择分离 3. 贵金属元素的测定方法 金的测定方法 银的测定方法 铂族元素的测定方法
教学目的与要求
学习目的与要求
1. 了解贵金属元素的用途及其在自然界的分布。 2. 理解贵金属元素分离富集方法，尤其是火法 试金（高温液-液萃取）的基本原理及特点。 3. 熟悉金、银的测定方法，了解铂、钯的测定 方法。
根 据 配 料 不 同
第一节 贵金属元素在自然界的存在
一、贵金属的发现和研究
贵金属在自然界中含量甚微，价格昂贵，是有色金属中 的贵重金属。人类发现和应用最早的金属是金和银。
（一）金、银
公元前，埃及、印度和中国用金和银制作高贵的装饰工 艺品及货币。金源自古英文名“Geolo”，意为黄色，元素符
号“Au”由拉丁名“Aurum”而来，意为“灿烂”。
命名锇，源于“Osme”(希腊文意为气味)。
钌是 1844 年俄国喀山大学化学系教授克劳斯首先发现 的，他从乌拉尔铂矿渣中制得 (NH4)2[RuCl6]，经锻烧后获
得金属钌(拉丁文意为俄罗斯)。
第一节 贵金属元素在自然界的存在
贵金属除首饰外，还大量用于电子产品和特殊合 金等方面，因贵金属元素具有优良的物理化学性能：
第一节 贵金属元素在自然界的存在
（三） 钌、铑、铱、锇
1803-1804年英国的沃拉斯顿在提炼铂、钯的废渣中， 从一种玫瑰色盐里发现铑(希腊文意为玫瑰)。 1803年英国坦南特(Smthson tennant)在研究王水溶解铂 后的剩余残渣中发现一种颜色多变的化合物，命名为铱 ( 拉丁文意为虹 ) ，另一种物质的氧化物能挥发出特殊气味，
一、干法分离和富集 —火法试金 (fire assay)
火试金法是把冶金学的原理和技术运用到分析化学中
℃ 来，作为贵金属分析中分解样品和富 集贵金属的重要手段。
通过熔融、焙烧分离、测定矿物和金属制品中贵金 属组分含量的方法。
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第二节 贵金属元素的分离和富集
（一）方法及原理
借助固体试剂与岩石、矿石或冶炼产品混合，在坩埚 中加热熔融，生成的熔融状态金属、合金或锍在高温时萃取 样品中的贵金属，形成含有贵金属的合金（即试金扣），合 金的比重大，下沉到坩埚的底部。 与此同时，样品中的贱金属的氧化物和脉石与助熔剂
2. 航空航天材料中的应用
3. 激光技术及信息技术中的应用 4. 自动化技术中的贵金属材料 5. 能源技术中的应用 6. 贵金属催化剂及新材料的发展
第一节 贵金属元素在自然界的存在
二、贵金属在自然界的分布及存在
（一）分布
参见教材P.218
贵金属在地壳中的平均含量
（二）存在
金矿有山金矿和砂金矿之分。山金矿多呈充填脉状， 故亦称脉金矿。构成矿脉的填充物质以石英为主，还有方 解石、重晶石、白云石。最常见的伴生矿物有毒砂、黄铁 矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辰砂、辉锑矿等硫化矿物 ，还有白钨矿、萤石等。 金
优点：仪器要求低，取样代表性好，适应性强，测定范围 广，富集效果好，分析结果准确可靠。
缺点：灰吹过程中银的损失较大。
适用元素:铂族元素（铂、钯、铑、铱 ）、金、银。
火 法 试 金
铅试金法 锡试金法 锍试金法 锑试金法
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第二节 贵金属元素的分离和富集
1.铅试金
以氧化铅为捕集剂的火法试金方法。特别适用于金银的 分离富集。 过程步骤：配料——熔炼——灰吹——分金
银的元素符号由白色而来。
第一节 贵金属元素在自然界的存在
（二）铂、钯
铂是1735年西班牙科学家安东尼奥乌洛阿(Antonio de Ulloa) 在平托河金矿中发现的。第一个科学研究的 铂试样的是1741年由科学家伍德（Charles wood）从牙 买加带到英国，引起国际上科学家的极大兴趣。铂起 源于西班牙文“Platina”(意为稀有的银)。 1803 年 英 国 的 沃 拉 斯 顿 (Willan Hyde wollason) 用 NH4Cl 从王水溶液中沉淀出 (NH4)2(PtCl6)后，在母液中 发现钯，并以1802年新发现的小行星“Pallas”命名。
发生化合反应，生成硅酸盐或硼酸盐等熔渣，因其比重小而
浮在上面。借此使贵金属从样品中分离出来。
第二节 贵金属元素的分离和富集
火法试金过程，同时起到了分解样品和富集贵 金属的两个作用。再用干法或湿法把试金扣中的贵
金属进一步富集后，即可用各种方法测量样品中贵
金属的含量。
原理：高温液-液
砂金矿为原生金矿经风化搬运沉积 而成。另外，金也富集在某些铜矿床、
黄铁矿床和砾岩中。
银 独立的银矿床较少，银常伴生 在铜矿、铅锌矿和其它多金属的 硫化物矿床中。
第一节 贵金属元素在自然界的存在
铂族 铂族金属主要富集在与超基性岩和基性岩
有关的铜镍矿床、铬铁矿床和砂矿床内。