【摘要】隨著我國(guó)采礦業(yè)的發(fā)展，我國(guó)的巖礦測(cè)定技術(shù)也取得了較大的發(fā)展和進(jìn)步，下文中筆者將結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，對(duì)離子交換分離比色法進(jìn)行巖礦中的微量碘的測(cè)定問(wèn)題進(jìn)行分析，文中筆者將從儀器及試劑、分離條件及樣品處理、淀粉比色法測(cè)定微量碘、催化比色法測(cè)定微量碘等幾個(gè)方面，談?wù)剬?duì)該問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。

【關(guān)鍵詞】離子交換分離；比色測(cè)定

隨著我國(guó)采礦業(yè)的發(fā)展，我國(guó)巖礦的相關(guān)測(cè)定和分析技術(shù)也取得了較大的發(fā)展，巖礦的測(cè)定技術(shù)對(duì)于巖礦的化學(xué)成分的分析有著非常重要的影響，其結(jié)果直接關(guān)系著巖礦的品級(jí)的確定，以此相關(guān)測(cè)定技術(shù)應(yīng)該引起有關(guān)科研人員的重視。就目前來(lái)看，我國(guó)在對(duì)巖礦中的碘元素進(jìn)行測(cè)定的過(guò)程中，一般采用的是淀粉比色法或催化比色法。這兩種方法的最大應(yīng)用特點(diǎn)就是要對(duì)待測(cè)定的巖礦中的微量碘元素按要求進(jìn)行預(yù)分離和富集處理，一般來(lái)說(shuō)，為了避免由于預(yù)分離和富集處理的操作不當(dāng)以及試劑選取不合理導(dǎo)致的測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確等問(wèn)題，有關(guān)工作人員應(yīng)該按照性格的技術(shù)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)試樣進(jìn)行以717陰離子交換樹(shù)脂分離富集，并用0.5mol/L硝酸鈉淋洗出溴后，接著用2.0mol/L硝酸鈉全部淋洗出碘。而洗出的碘在0.5×10-6以上者可用淀粉比色法測(cè)定，在0.5×10-6以下者可用催化比色法測(cè)定。下文中筆者將結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)和研究成果，對(duì)該問(wèn)題的試驗(yàn)進(jìn)行具體分析。

1.儀器及試劑

由于離子交換分離比色測(cè)定法是在傳統(tǒng)的預(yù)分離的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所以在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，所選用的實(shí)驗(yàn)儀器和試劑也是同上述預(yù)分離實(shí)驗(yàn)步驟以及富集步驟相一致的，具體為：

（1）島津UV-120-02分光光度計(jì)，光度計(jì)的作用在于能夠?qū)r礦中的未洗出的微量碘進(jìn)行投射，以便更好的確定其位置。

（2）碘標(biāo)準(zhǔn)溶液。溶解0.1308g在105℃烘干兩小時(shí)的KI于水中，用水沖至1升，保存在陰處。此溶液含碘100μg/ml，使用時(shí)作適當(dāng)稀釋。碘標(biāo)準(zhǔn)溶液的作用在于能夠?qū)Υ郎y(cè)定的巖礦中的微量碘進(jìn)行淋洗。

（3）CdI2溶液，1%水溶液。

（4）H3AsO3-H2SO4混合溶液。0.6gAs2O3放在250ml瓶中，加100ml水，加3粒NaOH，搖動(dòng)使AsO3溶解，加105ml濃H2SO4，冷卻，用水沖到刻度。由于該溶液的化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，所以可以在此類試驗(yàn)中長(zhǎng)期使用。

（5）0.01mol/LCe（SO4）2溶液稱取3.34gCe（SO4）2·2（NH4）2SO4·4H2O于500ml瓶中，加水，再加11ml濃H2SO4，水沖至刻度，搖勻。該溶液的濃度較高，并且穩(wěn)定性也較好，所以也可以長(zhǎng)期使用。

（6）（NH4）2Fe（SO4）2溶液稱取1.5g（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O溶于97.5ml水中，加1：1H2SO42.5ml。保存在棕色瓶中，避免陽(yáng)光直射導(dǎo)致的變質(zhì)，由于該溶液長(zhǎng)期放置會(huì)與水中的氧發(fā)生反應(yīng)，所以不可長(zhǎng)期使用，一般來(lái)說(shuō)，此溶液可用一星期。

2.分離條件及樣品處理

在準(zhǔn)備好上述的材料和儀器后，就可以按照有關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟和要求對(duì)樣品進(jìn)行處理，做好樣品的預(yù)分離，一般來(lái)說(shuō)，在對(duì)樣品巖礦進(jìn)行淋洗Br后，應(yīng)該再用2mol/LNaNO325ml洗脫I-，只有這樣才能保證處理后的樣品的化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定。

試驗(yàn)證明，上述溶液NaOH濃度高至3mol/L也不影響B(tài)r-、I-的吸附和解脫，所以在溶液的調(diào)制的過(guò)程中，不一定要嚴(yán)格的控制NaOH的濃度比例，只要保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的比例即可，不過(guò)實(shí)踐中筆者認(rèn)為，如果條件允許，還是應(yīng)該盡量將其控制在2.5mol/L以下，以保證實(shí)現(xiàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.淀粉比色法測(cè)定微量碘

將巖礦的試樣按照上述方法進(jìn)行預(yù)處理后，即可開(kāi)始微量碘的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，下面筆者將從標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制、樣品溶液測(cè)定、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等幾個(gè)方面，對(duì)其實(shí)驗(yàn)的具體步驟進(jìn)行分析。

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制。取含0-20μg/ml（樣品中I-含量低可縮短系列）標(biāo)準(zhǔn)溶液于25ml比色管中，加4mol/LNaNO312ml左右，加水至略少于20ml，加20%NaCl1ml，加飽和溴水0.5ml，搖勻，放置5分鐘后，加20%甲酸鈉1ml，搖勻再放置5分鐘以破壞過(guò)剩氧化劑，加1：1H3PO40.5ml，加1%CdI21ml，搖勻，加0.5%淀粉溶液1ml，水沖至25ml，搖勻，10分鐘后在570nm處，用1cm比色池，以試劑空白作參比，測(cè)定吸光值。

（2）樣品溶液測(cè)定。在樣品的測(cè)定前，先將淋洗液收集在50ml燒杯中，加熱縮小體積，移到25ml比色管中，體積不超過(guò)20ml，以下同標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制手續(xù)。

（3）實(shí)驗(yàn)表明NaNO3對(duì)吸光值影響甚微。1：1H3PO4加入量，從0.25-0.75ml，吸光值變化不大。20%甲酸鈉加入量從0.5-1.5ml，吸光值基本不變。另外，還可以從實(shí)驗(yàn)的結(jié)果看出，實(shí)驗(yàn)中NaNO3的吸光值一直比較穩(wěn)定。

（4）從上文的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中我們可以看出，淀粉比色法測(cè)定碘，是測(cè)定微量碘的經(jīng)典方法，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)微量碘的具體含量的測(cè)定，還能夠根據(jù)其繪制出一個(gè)較為詳細(xì)的樣品容易的濃度變化曲線，有助于巖礦中的其他化學(xué)元素的測(cè)定參考。另外，筆者為了確定該方法的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，用這個(gè)方法測(cè)定了十四個(gè)水系沉積物及土壤標(biāo)準(zhǔn)樣，實(shí)驗(yàn)結(jié)果均與定值較接近，充分的說(shuō)明了該種方法的穩(wěn)定性和可靠性。

4.催化比色法測(cè)定微量碘

催化比色法作為目前常用的一種微量碘的測(cè)定方法，其主要應(yīng)用于0.5×10-6以下的碘元素，下文中筆者將從標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制、樣品溶液測(cè)定、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等幾個(gè)方面，對(duì)其應(yīng)用效果進(jìn)行分析。

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制。取0-0.4μgI-于25ml比色管中，加入與樣品相同量的NaNO3，加20%NaCl2ml，1mlH3As2O3-H2SO4混合溶液，加水至體積為14ml，放在25℃左右水浴中，放置15分鐘左右，期間經(jīng)常搖動(dòng)，使水浴中溫度均勻。按一定順序向管中各加入1.0mlCe（SO4）2溶液，立即搖勻，10-15分鐘后，按相同順序加入1ml1-5%硫酸亞鐵銨溶液，搖勻，取出比色管，在室溫下放置20分鐘，用1cm比色池，去離子水作參比，在488nm處測(cè)吸光值。

（2）樣品溶液測(cè)定，在樣品的測(cè)定前，要首先將淋洗液收集在25ml的比色管中，然后取適當(dāng)量溶液逐漸的滴入，并按標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制手續(xù)測(cè)定。

（3）試驗(yàn)證明，NaNO3對(duì)吸光值影響很大。硫酸濃度對(duì)反應(yīng)速度有影響，但在0.24-2.0mol/L范圍內(nèi)對(duì)催化反應(yīng)無(wú)影響，在使用該方法進(jìn)行測(cè)定時(shí)，可以講起濃度控制在1mol/L左右。

（4）從上文的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以看出，采用該方法進(jìn)行巖礦中的碘的含量的分析，具有排除有效干擾源，實(shí)現(xiàn)更加純凈的測(cè)定的效果。也就是說(shuō)可以通過(guò)上述步驟，將巖礦中的干擾離子排除于樣品外，目前該分析結(jié)果Ce4+-As3+催化體系早已廣泛應(yīng)用于各種物品中碘離子的測(cè)定，由于其具有的干擾少，經(jīng)分離富集，干擾離子完全除去等特點(diǎn)，使得其必將更加廣泛的應(yīng)用于碘元素的巖礦分析中。另外，在該實(shí)驗(yàn)中，筆者為了更好的檢驗(yàn)其準(zhǔn)確性，用本法測(cè)定12個(gè)巖石、水系沉積物和土壤表樣，結(jié)果與定值或參考值一致，充分的說(shuō)明了改種方法的可靠性。

綜上所述，隨著我國(guó)采礦業(yè)的發(fā)展，各種先進(jìn)的化學(xué)分析方式在巖礦分析和測(cè)定中的應(yīng)用，我國(guó)的碘元素的巖礦測(cè)定也取得了一定的技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步。上文中筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)，對(duì)離子交換分離比色測(cè)定方法對(duì)巖礦中的微量碘的測(cè)定進(jìn)行了分析，筆者根據(jù)碘的洗出大小的不同，對(duì)0.5×10-6以上和0.5×10-6以下的碘選取了不同的測(cè)定方法，經(jīng)試驗(yàn)證明，均取得了很好的實(shí)驗(yàn)效果，其測(cè)定值與參考值一致，說(shuō)明離子交換分離比色測(cè)定法是一種較為科學(xué)和準(zhǔn)確的微量碘的測(cè)定方式，可以被廣泛的應(yīng)用在未來(lái)的巖礦元素測(cè)定中。

【參考文獻(xiàn)】

[1]徐思琦.大氣氣溶膠中碘、溴的形態(tài)分布、來(lái)源及其環(huán)境意義[D].中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)，2010.