Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5399:1991 về Vàng - Phương pháp phân tích hấp thụ nguyên tử

• Số hiệu: TCVN5399:1991
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: Ủy ban Khoa học Nhà nước
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 1991

Tạp chất được xác định	Hàm lượng, %	Tạp chất cần xác định	Hàm lượng, %
Bạc Đồng Sắt Platin Rôdi Palađi Bítmút	Từ 0,0001 đến 0,05 Từ 0,0001 đến 0,05 Từ 0,0002 đến 0,05 Từ 0,0002 đến 0,05 Từ 0,0002 đến 0,02 Từ 0,0001 đến 0,01 Từ 0,0001 đến 0,02	Chì Antimon Mangan Kẽm Crôm Niken	Từ 0,0003 đến 0,02 Từ 0,0002 đến 0,02 Từ 0,0002 đến 0,02 Từ 0,0002 đến 0,02 Từ 0,0002 đến 0,02 Từ 0,0002 đến 0,02

1.3. Sai số cho phép của kết quả phân tích hàm lượng các tạp chất với xác suất tin cậy P = 0,95, được quy định trong Bảng 2.

Đối với hàm lượng ở khoảng trung gian cho phép tính sai số theo phương pháp nội suy tuyến tính.

Bảng 2

%

Hàm lượng tạp chất

Mức sai số

Hàm lượng tạp chất

Mức sai số

0,0001

...

...

...

0,0005

0,001

0,003

± 0,00004

± 0,00008

± 0,0001

± 0,0002

± 0,0005

0,005

...

...

...

0,02

0,05

± 0,0008

± 0,001

± 0,0025

± 0,006

2. Yêu cầu chung

Yêu cầu chung đối với phương pháp phân tích theo TCVN 5196 : 1990.

3. Thiết bị, vật liệu và hóa chất

...

...

...

Đèn catốt rỗng.

Cân phân tích có độ chính xác cấp 2.

Bếp điện trở.

Lò múp có điều chỉnh nhiệt.

Khí prôpan - butan kỹ thuật.

Khí axetylen kỹ thuật.

Khí agon.

Mẫu chuẩn vàng theo tiêu chuẩn hiện hành.

Cối mã não.

...

...

...

Bình định mức dung tích 25 cm^3; 50 cm^3; 100 cm^3; 1000 cm^3.

Ống định mức dung tích 10 cm^3.

Cốc ống thủy tinh dung tích 50 cm^3; 100 cm^3; 200 cm^3; 250 cm^3; 1000 cm^3.

Phễu chiết bằng thủy tinh hoặc thạch anh dung tích 100 cm^3 và 500 cm^3.

Chén corundum.

Giấy lọc “băng xanh”, “băng trắng”.

Axit clohydric d = 1,19 và dung dịch 1 : 1; 1 : 5.

Axit nitric d = 1,40 và dung dịch 1 : 1.

Axit sunfuric d = 1,84 và dung dịch 1 : 9.

...

...

...

Dibutylsunfit.

Dung dịch dybutylsunfit trong benzentoluen có nồng độ 1,0 mol/dm^3 được chuẩn bị như sau: lấy 175 cm^3 dibutylsunfit cho vào phễu chiết dung tích 500 cm^3, rót 100 cm^3 dung dịch axit clohydric (1 : 5) vào lắc kỹ trong 3 phút. Sau khi phân lớp, rút pha nước ra, rồi lại rót 100 cm^3 dung dịch axit clohydric (1 : 5) vào phễu chiết và nguyên công rửa dibutylsunfit được lặp lại. Sau khi phân lớp chuyển pha dibutylsunfit vào bình định mức dung tích 1000 cm^3 thêm benzentoluen đến vạch và lắc kỹ.

Dung dịch dibutylsunfit trong benzentoluen có nồng độ 0,5 mol/dm^3 được chuẩn bị như sau: Pha loãng dung dịch (1,0 mol/dm^3) bằng toluen tỉ lệ 1 : 1.

Axit tactric, dung dịch 10 g/dm^3. Cadimi sunfat.

Dung dịch đệm cadimi sunfat, dung dịch 5 mg/cm^3, chuẩn bị như sau lấy 11, 4 g cadimisunfat cho vào bình định mức dung tích 1000 cm^3, thêm 500 cm^3, lắc kỹ đến khi hòa tan muối, thêm nước đến vạch lắc kỹ.

Bari peroxit.

Vàng tinh khiết cao, hàm lượng vàng không nhỏ hơn 99,999 %.

Bạc.

Sắt.

...

...

...

Bítmút.

Chì tinh khiết cao

Kẽm.

Antimon.

Mangan kim loại.

Crôm kim loại.

Paladi ở dạng bột.

Platin ở dạng bột.

Rôdi ở dạng bột hoặc roditriclorua ngậm bốn phân tử nước.

...

...

...

Dung dịch chuẩn của bítmút, sắt, đồng và niken; dung dịch 2 mg/cm^3.

Cân mỗi kim loại 200 mg, đem hòa tan bằng đun nóng trong 10 cm^3 dung dịch axit nitric (1:1).

Cô dung dịch đến thể tích 2 cm^3 ¸ 3 cm^3, thêm 20 cm^3 dung dịch axit clohydric (1 : 5), chuyển vào bình định mức dung tích 100 cm^3, thêm dung dịch axit clohydric (1 : 5) đến vạch và lắc kỹ.

Dung dịch chuẩn của chì: dung dịch 2 mg/cm^3 lấy 200 mg chì đem hòa tan bằng đun nóng trong 10 cm^3 dung dịch axit nitric (1 : 1). Chuyển dung dịch vào bình định mức dung tích 100 cm^3, thêm nước đến vạch và lắc kỹ.

Dung dịch chuẩn của bạc: dung dịch 1 mg/cm^3.

Lấy 100 mg bạc kim loại đem hòa tan bằng đun nóng trong 10 cm^3 dung dịch axit nitic (1 : 1) thêm 50 cm^3 axit clohydric và đun sôi đến khi hòa tan hoàn toàn kết tủa bạc clorua. Làm nguội, chuyển dung dịch vào bình định mức dung tích 100 cm^3, thêm dung dịch axit clohydric (1 : 1) đến vạch và lắc kỹ.

Dung dịch chuẩn của antimon: dung dịch 2 mg/cm^3.

Lấy 200 mg antimon kim loại đem hòa tan bằng đun nóng trong 20 cm^3 hỗn hợp axit clohydric và axit nitric (3 : 1). Cô dung dịch đến thể tích 2 cm^3 ¸ 3 cm^3, thêm vào 20 cm^3 dung dịch axit clohydric (1 : 5) chuyển vào bình định mức dung tích 100 cm^3, thêm dung dịch axit clohydric (1 : 50) đến vạch lắc kỹ.

Dung dịch chuẩn của crôm, kẽm,và mangan dung dịch 2 mg/cm^3.

...

...

...

Dung dịch chuẩn của platin; dung dịch 2 mg/cm^3.

Lấy 200 mg platin đem hòa tan bằng đun nóng trong 20 cm^3 hỗn hợp axit clohydric và axit nitric (3 : 1), cô dung dịch đến thể tích 3 cm^3 ¸ 5 cm^3, thêm 20 cm^3 dung dịch axit clohydric (1 : 5) chuyển vào bình định mức dung tích 100 cm^3, thêm dung dịch axit clohydric (1 : 5) đến vạch và lắc kỹ.

Dung dịch chuẩn của rôdi; dung dịch 2 mg/cm^3: có hai phương pháp chuẩn bị dung dịch chuẩn của rôdi:

Phương pháp 1: Lấy 200 mg rôdi (ở dạng bột) trộn với 1000 mg bari peroxit, đem chà nhỏ trong cối mã não chuyển vào chén corundun và thiêu kết trong lò múp với thời gian 2 giờ ¸ 3 giờ, nhiệt độ 800 °C đến 900 °C. Làm nguội chất thiêu kết và chuyển vào cốc dung tích 200 cm^3, dùng nước thấm ướt và hòa tan trong dung dịch axit clohydric (1 : 1). Nếu sau khi hòa tan chất thiêu kết trong dung dịch vẫn còn thì phải thiêu kết và hòa tan lại. Dùng nước pha loãng dung dịch đến thể tích 50 cm^3 và thêm dung dịch axit sunfuric (1 : 9) để kết tủa bari sunfat. Đun dung dịch đến nhiệt độ 60 °C đến 70 °C trong 2 giờ đến 3 giờ để bari sunfat kết tủa hoàn thành, lọc dung dịch qua giấy lọc “băng xanh” hoặc “băng trắng” vào bình định mức dung tích 100 cm^3. Rửa kết tủa trên giấy lọc 4 đến 5 lần bằng dung dịch axit clohydric (1 : 5) nóng, sau đó rửa 5 đến 6 lần bằng nước nóng. Thêm dung dịch axit clohydric (1 : 5) đến vạch và lắc kỹ.

Phương pháp 2: Lấy 546,7 mg rodi triclorua đem hòa tan bằng đun nóng nhẹ trong 20 cm^3 dung dịch axit clohydric (1 : 1 ) làm nguội dung dịch và chuyển vào bình định mức dung tích 100 cm^3, thêm dung dịch axit clohydric (1 : 5) đến vạch lắc kỹ.

3.2. Chuẩn bị các dung dịch chuẩn chứa tổng tạp chất cần xác định.

Dung dịch A: Lấy 5 cm^3 dung dịch chuẩn cơ bản của bítmút, sắt, đồng, niken, chì, mangan, antimon, crôm, kẽm, platin, paladi, rôdi và 10 cm^3 dung dịch chuẩn cơ bản của bạc cho vào bình định mức dung tích 100 cm^3, thêm dung dịch axit clohydric (1 : 5) đến vạch lắc kỹ.

1 cm^3 dung dịch chứa 100 mg mỗi tạp chất cần xác định.

Dung dịch B: Lấy 10 cm^3 dung dịch A cho vào bình định mức dung tích 100 cm^3, thêm dung dịch axit clohydric (1 : 5) đến vạch và lắc kỹ.

...

...

...

4. Chuẩn bị phân tích

4.1. Chuẩn bị mẫu để phân tích

4.1.1. Lấy hai mẫu phân tích vàng, mỗi mẫu có khối lượng 0,2 g đến 5,0 g (Bảng 3), làm sạch bề mặt vàng theo TCVN 5196 : 1990 cho mỗi mẫu vào một cốc dung tích 50 cm^3 đến 100 cm^3.

Bảng 3

Hàm lượng tạp chất,

%

Khối lượng mẫu phân tích,

g

Thể tích dung dịch mẫu thử,

...

...

...

Từ 0,0001 đến 0,0005

Trên 0,005 đến 0,002

Trên 0,002 đến 0,02

Trên 0,02 đến 0,05

2,5 đến 5

1,0 đến 2,0

0,5 đến 1,0

0,2 đến 0,5

10 - 25

...

...

...

25 - 50

50

Mẫu phân tích được hòa tan bằng đun nóng nhẹ trong 10 cm^3 ¸ 30 cm^3 hỗn hợp axit clohydric và axit nitric (3 : 1) mới pha. Sau khi vàng hòa tan hoàn toàn, cô dung dịch đến thể tích 3 cm^3 ¸ 5 cm^3 và thêm 5 cm^3 ¸ 10 cm^3 dung dịch axit clohydric đến vạch lắc kỹ. Nếu số tạp chất cần xác định không lớn hơn năm và hàm lượng mỗi tạp chất không lớn hơn 0,004 %, cho phép pha loãng dung dịch đến thể tích 10 cm3 trong ống định mức dung tích 10 cm^3. Khi xác định paladi và sắt, lấy 5 cm^3 dung dịch mẫu thử đã chuẩn bị, cho vào bình định mức dung tích 25 cm^3 để phân tích.

4.1.2. Chuyển phần dung dịch còn lại vào phễu chiết, thêm vào 10 cm^3 ¸ 30 cm^3 (tùy theo khối lượng mẫu phân tích) dung dịch dibutyl sunfit trong benzentoluen (1,0 mol/dm^3) và lắc chiết vàng trong 3 phút. Sau khi phân lớp, rút pha nước vào phễu chiết khác, thêm 10 cm^3 ¸ 20 cm^3 dung dịch dibutyl sunfit trong benzentoluen (0,5 mol/dm^3) và lắc chiết vàng trong 3 phút. Nếu hàm lượng mẫu phân tích là 5 g, tiến hành chiết vàng ba lần. Ở lần chiết thứ ba, rút pha nước vào phễu chiết, thêm vào 10 cm^3 dung dịch dibutyl sunfit trong benzentoluen (0,5 mol/dm^3) và lắc chiết vàng trong 3 phút.

Sau khi phân lớp, rút pha nước vào bình định mức dung tích 25 cm^3 đem phân tích.

Tiến hành thu hồi vàng từ pha hữu cơ theo phương pháp được dẫn ra ở Phụ lục.

Cho phép dùng các dung môi khác để tách vàng, nhưng phải đảm bảo kết quả không thấp hơn chỉ số trong tiêu chuẩn này.

4.1.3. Khi bạc và đồng có hàm lượng lớn hơn 0,02 % cho phép dùng mẫu không tách vàng trước để phân tích. Mẫu phân tích được chuẩn bị theo 4.1.1.

4.2. Chuẩn bị dung dịch so sánh

...

...

...

Chuẩn bị dung dịch vàng 50 mg/cm^3 như sau: lấy 5,0 g vàng hòa tan theo 4.1.1 chuyển dung dịch vào bình định mức dung tích 100 cm^3, thêm dung dịch axit clohydric (1 : 5) đến vạch và lắc kỹ.

Chuẩn bị các dung dịch so sánh có nồng độ tạp chất cần xác định 0,5 mg/cm^3, 1,0 mg/cm^3, 1,5 mg/cm^3, 2,0 mg/cm^3, 5,0 mg/cm^3 và vàng 20 mg/cm^3 như sau: cho phần dung dịch A hoặc B (xem Bảng 4) vào bình định mức dung tích 50 cm^3, thêm vào 20 cm^3 dung dịch vàng 50 mg/cm^3, thêm dung dịch axit clohydric (1 : 5) đến vạch và lắc kỹ.

Bảng 4

Dung dịch so sánh

Thể tích dung dịch ban đầu A hoặc B, cm^3

Nồng độ tạp chất,
mg/cm^3,

Dung dịch B

...

...

...

DS4 - 2

DS4 - 4

2,5

5,0

10

0,5

1,0

2,0

...

...

...

DS4 - 5

2,5

5,0

Lấy 10 cm^3 đến 20 cm^3 dung dịch so sánh đã chuẩn bị cho vào bình dung tích 25 cm^3 để xác định paladi, sắt, đồng và bạc.

4.2.2. Dùng dung dịch so sánh chuẩn bị theo 4.2.1 được tách vàng theo 4.1.2 để xác định crôm, antimon, platin và bítmút khi nguyên tử hóa mẫu trong lò graphít.

Chuyển thể tích dung dịch còn lại vào phễu khô và dùng dung dịch dibutyl sunfit tách chiết vàng hai lần. Sau khi chiết vàng, chuyển dung dịch vào bình dung tích 25 cm^3, pha loãng hai lần để tạo thành dung dịch so sánh có nồng độ tạp chất cần xác định 0,25 mg/cm^3, 0,5 mg/cm^3, 0,75 mg/cm^3, 1,0 mg/cm^3. Từ mỗi dung dịch so sánh (DS4-1 đến DS4-4) lấy 5 cm^3 cho vào bình dung tích 25 cm^3, thêm vào 5 cm^3 dung dịch axit tactric lắc kỹ, khi xác định antimon hoặc thêm vào 5 cm^3 dung dịch axit clohydric (1 : 5) lắc kỹ, khi xác định platin, crôm, bítmút.

4.2.3. Để xác định bạc, chì, antimon, bítmút, kẽm, đồng, niken, magan, crôm, rôdi và platin khi nguyên tử hóa mẫu thử trong ngọn lửa, dùng dung dịch so sánh được chuẩn bị từ dung dịch A và B không cho thêm vàng.

Chuẩn bị các dung dịch so sánh có nồng độ tạp chất cần xác định 0,2 mg/cm^3, 0,5 mg/cm^3, 1,0 mg/cm^3, 2,0 và 0,5 mg/cm^3 như sau: lấy một lượng dung dịch A hoặc B (Bảng 5) cho vào bình định mức dung tích 50 cm^3. thêm dung dịch axit clohydric (1 : 5) đến vạch và lắc kỹ.

...

...

...

Dung dịch so sánh

Thể tích dung dịch ban đầu A hoặc B, cm^3

Nồng độ tạp chất,
mg/cm^3,

Dung dịch B

DS - 1

DS - 2

1,0

...

...

...

0,2

0,5

Dung dịch A

DS - 3

DS - 4

DS - 5

0,5

...

...

...

2,5

1,0

2,0

5,0

5. Tiến hành phân tích

5.1. Phân tích mẫu được nguyên tử hóa trong ngọn lửa

Đo độ hấp thụ nguyên tử theo vạch phổ phân tích, có độ dài sóng được quy định trong Bảng 6.

Bảng 6

Tạp chất cần xác định

...

...

...

Tạp chất cần xác định

Độ dài sóng, nm

Bạc

Đồng

Sắt

Platin

Paladi

Rôdi

Bítmút

...

...

...

324,55

248,33

265,94

247,64

343,49

223,06

Chì

Antimon

Kẽm

...

...

...

Niken

Crôm

283,31

217,58

213,86

279,48

232,80

357,87

Phương pháp chuẩn bị mẫu thử để phân tích và ngọn lửa, dùng để xác định các tạp chất khác nhau, được quy định trong Bảng 7.

...

...

...

Tạp chất cần xác định

Phương pháp chuẩn bị mẫu thử

Ngọn lửa

Paladi, sắt, bạc, đồng

Hòa tan mẫu phân tích trong hỗn hợp axit clohydric và axit nitric (3 : 1).

Propan-butan-không khí
hoặc axetylen-không khí.

Bạc, đồng kẽm, chì, antimon, bítmút, mangan, niken

Hòa tan mẫu và chiết tách vàng bằng dung dịch dibutyl sunfit trong benzentoluen.

Propan-butan- không khí

...

...

...

Crôm

Hòa tan mẫu và chiết tách vàng bằng dung dịch dibutyl sunfit trong benzentoluen.

Axetylen -không khí (ngọn lửa khử giầu khí cháy).

Platin, rôdi

Dung dịch sau khi tách vàng cho thêm dung dịch đệm +.

Propan- butan - không khí hoặc axetylen-không khí (ngọn lửa oxy hóa dư chất oxy hóa).

+ Lấy 5 cm ^3 dung dịch mẫu thử hoặc dung dịch so sánh cho vào bình dung tích 25 cm^3, thêm vào 5 cm^3 dung dịch cadimisunfit và lắc kỹ.

Phun tuần tự dung dịch so sánh và dung dịch mẫu thử vào ngọn lửa của nó đốt khí và đo độ hấp thụ nguyên tử của tạp chất. Mỗi tạp chất đo không ít hơn hai lần và tính độ hấp thụ trung bình.

Xây dựng đồ thị chuẩn: trục tung là độ hấp thụ trung bình, trục hoành là nồng độ tạp chất cần xác định trong dung dịch so sánh.

...

...

...

5.2. Phân tích mẫu được nguyên tử hóa trong lò graphit (kiểu XGA). Khi xác định bitmut, crôm, atimon và platin hàm lượng nhỏ hơn 0,005 %, tiến hành nguyên tử hóa mẫu trong lò graphit.

Điều kiện nguyên tử hóa trong lò XGA – 74, được quy định trong Bảng 8.

Bảng 8

Tạp chất cần xác định

Thể tích dung dịch ban đầu

X 10-3 cm^3

Điều kiện nguyên tử hóa

Sấy khô

Hóa tro

...

...

...

Nhiệt độ
°C

Thời gian
s

Nhiệt độ
°C

Thời gian
s

Nhiệt độ
°C

Thời gian
s

Bitmut

Antimon

Platin

...

...

...

20

20

50

20

150

150

150

150

30

...

...

...

60

30

1000

1000

1800

1000

25

25

25

...

...

...

2650

2650

2650

2650

15

15

20

15

Dẫn tuần tự dung dịch so sánh và dung dịch mẫu thử vào là có thiết bị điều khiển theo chương trình và nung lò theo chế độ quy định (xem Bảng 8).

...

...

...

Đo độ hấp thụ và xây dựng đồ thị chuẩn theo 5.1.

6. Xử lý kết quả

Hàm lượng của nguyên tố tạp chất cần xác định (X), % được tính theo công thức:

X = x 10^-4

trong đó

C          là nồng độ tạp chất tìm được theo đồ thị chuẩn mg/cm^3;

V          là thể tích dung dịch cơ bản, cm^3;

K          là hệ số pha loãng dung dịch cơ bản;

m         là khối lượng mẫu phân tích, gam.

...

...

...

7. Kiểm tra độ chính xác của kết quả phân tích

7.1. Sai lệch của kết quả xác định song song hoặc kết quả hai lần phân tích với xác suất tin cậy P = 0,95, không được vượt quá sai lệch tuyệt đối cho phép, quy định trong Bảng 9.

Bảng 9

Hàm lượng tạp chất

Sai lệch tuyệt đối cho phép, d

Hàm lượng tạp chất

Sai lệch tuyệt đối cho phép, d

0,0001

0,0003

...

...

...

0,003

0,00004

0,00008

0,0001

0,0005

0,005

0,008

0,02

0,05

...

...

...

0,001

0,003

0,008

Đối với hàm lượng ở khoảng trung gian, cho phép tính sai lệch theo phương pháp nội suy tuyến tính.

7.2. Độ chính xác của kết quả phân tích theo TCVN 5196 : 1990.

Phụ lục bắt buộc

Phương pháp chiết bàng từ dung dịch dibutyl sunfit trong benzentoluen

Cho pha hữu cơ, thu được su khi chiết vàng vào cốc dung tích 1000 m^3 và cô đến muối ẩm, làm nguội, thêm vào 5 cm^3 đến 10 cm^3 axit sunfuric và 15 cm^3 đến 20 cm^3 axit nitric. Sau khi xảy ra phản ứng oxy hóa các chất hữu cơ, cô để đuổi.