А.И. Бусев, В.М. Иванов - Аналитическая химия Золота

УДИ 543 -(- 546.59 ОТ РЕДКОЛЛЕГИИ Главный редактор «к«делена А. П. В иное радое Рад»игор тома «Ананнтнчеснзя химия золота» доктор хнмнчосннх наук Б. И. Пеи»ееицкий 0255-0519 042(02)-73 461-73 (()) И»дат»льат»о еНауна», 19)3 г. Серию: «Аналитическая химия алел»ентоо»» Рвданцнонн»я ноняогня: И.

П. Али.карин, А. И. Бусе», А, П. Вино»радое, А. Б. Брмакое, Ю, А. Золотов, А, В. Карлони, П, ». Палей, С. Б. Саввин, И. В. Таиаиаее, М. П. Волынец (учоный сократ»рь) Адрес Редколлегии: 117334 Москва, Воробьевское шоссе, 47а Ордена Ленина Институт геохимии н аналитической химии нм. В.

И. Вернадского Анод»мни наук СССР Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского АН СССР осуществляет издание серии монографий по аналитической химии отдельных элементов. Эта серия — «Аналитическая химия элементо⻠— составит около 50 томов. Потребность в подобного рода издании назрела давно. Вместе с тем у нас накопился огромный опыт многочисленных лабораторий, и теперь стало возможным и необходимым его подытожить.

Таким образом возникло настоящее издание — серия «Аналитическая химия элементов», которое осуществляется впервые. Аналитическая химия любого элемента и его различных соединений в настоящее время представляется чрезвычайно разнообразной как вследствие сложности современных объектов исследования и широты диапазона концентраций, которые бывает необходимо определить, так и вследствие разнообразия использующихся методов. В связи с этим для монографий был разработан общий план как в смысле содержания, так и последовательности изложения материала. В монографиях содержатся общие сведения о свойствах элементов и их соединений.

Затем рассматриваются химические реакции, являющиеся основанием для аналитических методов. Методы как физические, так и физико-химические и химические излагаются применительно для количественного определения данного элемента, начиная с анализа сырья, далее — типичных полупродуктов производства и, наконец, конечной продукции — металлов и сплавов, окисей, солей и других соединений и материалов. Как правило, приводятся принципы определения и, где это необходимо, дается точное описание всего процесса определения. Необходимое внимание уделяется быстрым методам анализа. Самостоятельное место занимает изложение методов определения так называемых элементов-примесей в чистых материалах. Обращается внимание на точность и чувствительность методов в связи с общей тенденцией повышения чувствительности методов определения следов элементов-примесей.

Монографии содержат обширную библиографию, доведенную до последних лет; они рассчитаны на широкий круг химиков, в первую очередь химиков- аналитиков исследовательских институтов и заводских лабораторий различных отраслей хозяйства, а также на химиков-преподавателей и студентов химических высших учебных заведений. К составлению монографий привлеченьг крупнейшие советские специалисты, имеющие опыт работы в области аналитической химии того или иного химического элемента.

Отдельные тома сории аналитической химии элементов будут выходить самостоятельно по мере их подготовки. Вышли в свет монографии, посвященные торию, таллию, урану, рутению, молибдену, калию, бору, цирконию и гафнию, кобальту, бериллию, редковемельным элементам и иттрию, никелю, технецию, прометию, астатину и францию, ниобию и танталу, протактинию, галлию, фтору, солону и теллуру, алюминию, нептунию, трансплутониевым элементам, платиновым металлам, радию, кремнию, германию, магнию; готовятся к печати монографии по аналитической химии рения, кадмия, кальция, ртути, лития, марганца, фосфора. Мы обращаемся с просьбой ко всем читателям присылать свои замечания и отзывы о монографиях.

ПРЕДИСЛОВИЕ Современные наука и техника, новые отрасли промышленности ставят перед аналитическим контролем природных и промышленных объектов позы»пенные требования относительно чувствительности и селективности определения. Зги требования актуальны и для определения золота, особенно в высокочистых материалах полупроводниковой техники. Значение золота с каждым годом возрастает, в основном за счет использования его в качестве валютной ценности. Поэте»«у понятно, что в арсенале аналитиков должны быть методы, позволяющие определять золото в широком интервале концентраций с максимально возможными чувствительностью и точностью.

Большое место в решении поставленной задачи отводится применению физических и физико-химических методов, а также использованию органических реагентов. Развитие химии координационных соединений золота, особенно интенсивное за последние двадцать лет, характеризовалось накоплением большого экспериментального материала по количественным термодинамическим данным о комплексообразовании золота с неорганическими и органическими лигандами. Эти данные позволили ооосновать многие существующие методы определения золота. Большой вклад в развитие аналитической химии золота внесли советские химики. В настоящее время нет монографии по аналитической химии золота.

Справочник Л. Гмелина, опубликованный в 1950 г., значительно устарел. В монографии В. Фрезениуса и Г. Индера по аналитической химии золота (Вег1ш — Е1е1йе1ЬегдЫеч Ъ'огй, Ярг1пяег «ег(ау, 1967) приведено ограниченное число аналиаируемых на золото объектов. Монография В. М. Латимера «Окислительные состояния элементов и их потенциалы в водных растворах» (М., ИЛ, 1954) требует дополнения в связи с многочисленными работами последних лет, посвященными окислитель- но-восстановительным свойствам золота. В монографии Ф.

Бимиша «Аналитическая химия благородных металлов» (М., «Мир», »969), в дополнении к ней (Р. Е. Веати(», Х. С. г ап йооа. Весен« Абгапсеэ ш 1Ье Апа1уИса1 СЬеш1э«гу о1 «Ье ХоЫе Ме1а!з. Ох1огс1. Ь)ев г'огй — Тогов1о — Яуг)пеу — ВгаппзсЬюе1я, Регяашоп Ргееэ, 1972), а также в «Руководстве по химическому анализу платиновых металлов н золота» С. И. Гинзбург и соавторов (М., «Наука», 1965) аналитическая химия золота рассматривается совместно с аналитической химией других благородных металлов.

Наша задача сводилась к обобщению имеющегося материала, зачастую рассеянноге по малодоступным изданиям. На основании литературных данных и собственного опыта отмечены чувствительность, селективность, надежность и перспективность методов. Авторы рассмотрели большинство имеющихся методов обнаружения, отделения и определения золота, в том числе специальные методы его определения в природных и промышленных объектах.

Подробно описаны наиболее надежные и проверенные методы. Особое внимание авторы обращали на методы отделения золота или сопутствующих ионов и на методы устранения мешающего влияния сопутствующих ионов при определении золота. Не занимаясь специальными проверочными исследованиями, в ряде случаев авторы не могли отдать предпочтение тем или иным литературным сведениям. Однако имеется расхождение в некоторых количественных данных по химии золота, взятых из разных.

источников. Авторы монографии, во избежание субъективизма, использовали весь экспериментальный материал. Было признано нецелесообразным приводить обширную. литературу по синтезу и исследованию золотоорганических соединений, представляющих интерес в химии координационных соединений золота. При написании монографии авторы использовали литературу, опубликованную до первой половины 1972 г.

Однако аналитическая химия золота развивается столь интенсивно, что даже представленный материал нуждается в дополнении. Авторы выражают искреннюю благодарность члену-корреспонденту АН УССР профессору А. Т. Пилипенко, кандидатам наук О. Б. Фальковой, Н. В.

Шведовой, Э. Е. Раковскому, Ю. В. Яковлеву и Ю. И. Беляеву за реценвирование монографии, полезные советы и замечания. Особую благодарность авторы выражают В. К. Соколовой за подготовку рукописи к печати. Авторы будут благодарны всем, кто сделает замечания, направленные на дальнейшее улучшение монографии. А. Л'.

Бував, В. М. Иванов Глава 1 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ И ХИМИКО-АНАЛИТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОЛОТА Золото — элемент первой группы периодической системы элементов Д. И. Менделоева; его порядковый номер 79, атомная масса 196,967 [1064, 1128, 1130, 1131, 1351[. Для золота известны изотопы с массовыми числами 183 — 201 (табл. 1), однако стабилен .только изотоп "'Ап. Масса изотопа ппАп равна 197,029181+ 0,000120 Н72[ (оп еделена масс-спектрографическим методом); 197,028470+ 0,003000 [1503[ (определена по данным ядерных реакций).

Атомные сечения активации '»"Ап равны 98,0 баря, '"Ап 35000 барк [185[; сечение захвата тепловых нейтронов изотопом "'Ап равно (2,3~0,7) ° 10' борн [175[ Некоторые константы для изотопов золота приведены в табл. 2. В литосфере содержится (в вес. »А): Ап 5 10 ', Р$ 5 10 ', Вп 5.10 ', [г 1.10 ', КЬ 1 ° 10 ', Рй 1.10 ', Оэ 5 10 ', Ау 1 10 '. [61[. В химически чистом виде золото встречается редко. Самородное золото содержит 4 — 15»4 А8. Разновидности золота— медистое золото (купроаурит), содержит до 20«/о Сп; порпецит— палладистое золото, содержит 5 — 11«А«Рй и до 44 Ая; висмугистое золото (бисмутоаурит), содержит до 4»4 В[; электрум (Ап, Ая) содержит 15 — 50»4 Ау и небольшие количества Сп, Ре. Иэвестцьт минералы золота ауростибит (АпЗЬ,), петцит (Ая, Ап),Те, яалаверит АпТе„креннерит АпТе„сильванит АпАлТе«, нагиагит Ь,Ап(Те, ЗЬ)«8», [61[, кюстелит (20 — 28 «4 Ап), мольдонит (64,5»4 Ап); золотые амальгамы (34,2 — 41,6«4 Ап); иридистое золото (62,1«А Ап); ауросмирид (19,3«4 Ап) [433[.

Содержание золота в минералах других элементов колеблется в широких п еделах теллурнстом серебре АлТе, — 0,1 9«А»; колорадините Н8Те (3,5 — 7,7»4 Ап) [203[; самородном серебре и серебряных амальгамах — 0,8»А» Ап [433[; галените — 0,003«4 Ап; сфалерите 0,002',4 Ап [56[, Сведении о геохимии золота приведены в работах [86, 203, 354, 434, 642, 692!. Золото в рудах встречается в виде 7 Таблица1 Массовое число Пернсд пслурсспздя тнп рвспеде ЭЗ, [)+, и - 0,01% ЭЗ ЭЗ, ИП ЭЗ ЭЗ вЂ” 97'/е' ])+ - Зг4 ИП ЭЗ ЭЗ вдк ИП ЭЗ 95е [) — 5е/е ЭЗ 80зб; ]) 20И 197 т 198 199 200 ИП Г ]) Г П р н м е ч е н и е.