ПРОБИРНЫЙ АНАЛИЗ, метод
количеств. определения металлов (гл. обр. благородных), основанный на сплавлении
анализируемой пробы с сухими реагентами и гравиметрич. анализе полученного сплава.
Применяется для исследования руд, продуктов их обогащения, сплавов, разл. изделий
и т. д. По данным П. а. осуществляют контроль технол. процессов, ведут учет
расходования благородных металлов, определяют пробы ювелирных изделий и сплавов,
содержащих благородные металлы.
После получения представительной
средней пробы исследуемого материала (см. Проба аналитическая) берут
обычно большую навеску (до 100 г), т.к. содержание благородных металлов, как
правило, низко. Навеску смешивают с шихтой. В состав последней входят: коллектор
(РbО), флюсы (кварц, бура, сода и др.), восстановители (напр., древесный уголь,
крахмал), иногда окислители (Рb3О4, KNO3 и
др.). Состав и соотношение компонентов шихты определяется составом анализируемого
материала. Обычно применяют тигельную плавку - восстановительно-раство-рит.
плавление навески материала с шихтой при 1000-1150°С в огнеупорных (шамотных)
тиглях объемом от 300 до 800 см3. При этом РbО восстанавливается
до Рb, происходит шлакование компонентов породы и образование сплава свинца
с благородными металлами (веркблей). Жидкий расплав выливают в изложницы и после
охлаждения веркблей отделяют от шлака. Одновременно с РbО могут частично восстанавливаться
оксиды др. металлов (меди, сурьмы, олова, никеля и т. д.), к-рые мешают дальнейшему
анализу.
Такие веркблей очищают
с помощью шерберной плавки, к-рая представляет собой окислительно-растворит.
плавление при 900-1050 °С в шербере-неглубокой чашечке из огнеупорной глины
диаметром 50-75 мм. Шерберная плавка применяется и как самостоят. метод для
плавления небольших (1-5 г) навесок материала, богатого золотом и серебром.
В состав шихты при этом входят металлич. Рb и бура. В ходе плавки примеси окисляются
и переходят в шлак.
Окислителями служат воздух, поступающий через открытую дверь печи, а также образовавшийся
при окислении свинца РbО. Как и при тигельной плавке, веркблей отделяют от шлака
и купелируют для выделения благородных металлов, т.е. подвергают окислит. плавлению
при 850-900 °С в пористых неглубоких чашечках (капелях) диаметром 40-60
мм, изготовленных из костяной муки, магнезита или цемента. При этом свинец окисляется
до РbО, большая часть к-рого (до 98,5%) всасывается пористой массой капели,
а остальная часть испаряется. Оксид свинца окисляет металлы-примеси, растворяет
их оксиды и вместе с ними поглощается капелью.
Золото и серебро в виде
сплава (королька) остаются на капели. Полученный королек взвешивают на пробирных
(микроаналит.) весах. Затем серебро раств. в разб. HNO3; оставшуюся
золотую "корточку" промывают, прокаливают и взвешивают. Количеств.
разделение происходит при отношении Ag к Аu не более 3:1, иначе может произойти
потеря тонких частиц золота. Массу серебра определяют по разности масс королька
и чистого золота. Предел обнаружения 0,1 г/т ограничен чувствительностью пробирных
весов (0,01 мг) и навеской материала. Ниж. границы определяемых содержаний обычно
составляют 1 г/т для золота и 3 г/т для серебра.
Если королек содержит платиновые
металлы, анализ его хим.. методами представляет сложный и длительный процесс.
Получили распространение комбинир. методы анализа с использованием пробирного
концентрирования, т. е. определение благородных металлов (в т.ч. Pt, Pd, Rh,
Ir, Ru) в корольке или свинцовом сплаве (масса 0,1-2 г) методами эмиссионного
спектрального, атомно-абсорбц., активац., фотометрич. анализа и др. Пределы
обнаружения Аи при этом достигают 0,005 г/т, Ag-0,1 г/т.
П. а. называют также определение
пробы ювелирных изделий (т. е. количеств. содержания Аи, Ag или Pt, выраженного
обычно числом массовых частей благородного металла в 1000 мас. ч. сплава, из
к-рого сделано изделие), к-рое проводят, как правило, без нарушения их целостности.
Для этого сравнивают линии, прочерченные изделием на пробирном камне (кремнистый
сланец черного или коричневого цвета), с линиями, прочерченными эталонами-т.наз.
пробирными иглами известного состава, иногда после смачивания линий спец. р-рами.
П. а.- один из самых старых
аналит. методов; о нем было известно еще за 2000 лет до н.э. В 1540 В. Берингуччи,
а в 1555 Г. Агрикола опубликовали первые руководства по пробирному искусству.
В 1763 М. В. Ломоносов описал П. а. в книге "Первые основания металлургии
или рудных дел".
=== Исп. литература для статьи «ПРОБИРНЫЙ АНАЛИЗ»: Плаксин И.Н.,
Опробование и пробирный анализ, М., 1947; Пробоотбирание и анализ благородных
металлов, 2 изд., М., 1978; Haffty J., Riley L. В., Goss W. D., A manual on
fire assaying and determination of the noble metals in geological materials,
Wash., 1977. Л.П. Колосова.
Страница «ПРОБИРНЫЙ АНАЛИЗ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.
|