МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ (ВИМС)

Научный совет по аналитическим методам

Ядерно-физические методы

Инструкция № 151—ЯФ

золото

Москва

1978

выписка из приказа Министра геологии Я 496 от 29 октября 1976 г.

4. При выполнении анализов геологических проб применять методы, рекомендованные ГОСТами и Научным советом по аналитическим методам.

ъоспроизводиглость и правильность результатов анализа руд и горных пород оценивается согласно Методическим указаниям НСАдЛ "Методы лабораторного контроля качества аналитических работ".

Примечание: Размножение инструкций на местах во избежание возможных искажений разрешается только фотографическим или электрографическим способом.

в)    пробу следует разлагать в вытяжном шкафу при включенной приточно-вытяжной вентиляции;

г)    при всех химических операциях необходимо соблюдать общие правила работы в химических лабораториях.

В связи с использованием аппаратуры, находящейся под высоким напряжением, необходимо придерживаться правил работы с электрическими приборами .

Литература

1.    Анализатор амплитудный дифференциальный одноканальный "AAHO-I", I960. Техническое описание, инструкция и паспорт.

2.    Методы лабораторного контроля качества аналитических работ. М., ВИМС, 1975.

3.    Нормы радиационной безопасности НРБ-69 # 82I-A-69.M., Атомнздат, 1970.

4.    Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72. М., Атомиздат, 1973.

5.    Цравила технической эксплуатации и безопасности обслуживания электроустановок промышленных предприятий. 1Ъсэнергоиздат, 1961.

6.    Раковский Э.Е., Серебряный Б. Л. Радиохимия, 10, 1,75 (1968).

7.    Универсальный сцинтилляционный датчик типа УСД,

I960. Техническое описание.

Заказ 5t/77. Л-83251. 1/П-78г. Объем ОД уч.-нэд.д. Тираж 450

Ротапринт ОЭП ВИМСа

МИНИСТЕРСТВО ГЕОЛОГИИ СССР Научный Совет по аналитическим методам при ВИМСе

Ядерно-физ ические методы

Инструкция № 151—ЯФ

НЕЙТРОННО-АКТИВАЦИОННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОЛОТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУБСТЕХИОМЕТРИЧЕСКОГО ВЫДЕЛЕНИЯ

Всесоюзный научно исследовательский институт минерального сырья

(ВИМС)

Москва, 1978

Инструкция 151-ЯФ рассмотрена и рекомендована Научным советом по аналитическим методам к применению для анализа рядовых геохимических проб - У1 категории.

(Протокол й 28 от 19 января 1976г.)

Председатель НОАМ    Г. В. Остроумов

Председатель секции

ядерно-физических методов    А.Л. Якубович

Ученый секретарь    Р.С. Фридман

Инструкция J* 151-ЯФ рассмотрена Научным советом по аналитическим методам (протокол № 28 от 19 января 1976г.) и утверждена ВШСом с введением в действие с I декабря 1977 г.

НЕЙТРОННО-АКТИВАЦИОННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗОЛОТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СУБСГЕХИОМЕГРИЧЕСКОГО ВЩЩЛЕНИЯ*)

Сущность метода

Методика определения золота, разработанная Э.Е. Раков-ским и Б. Л. Серебряным^, заключается в облучении проб тепловыми нейтронами атомного реактора, растворении облученных проб в царской водке, экстракции ионного ассоциата золота с субстехиометрическим количеством трифенилгуанидиния дихлорэтаном из I 0,5 н.солянокислого раствора и измерении радиоактивности экстракта.

Определению золота мешают йод, сурьма и таллий. йод-131 образуется при облучении содержащегося в пробе теллура тепловыми нейтронами. Для удаления йода остаток после обработки пробы царской водкой прокаливают.

Для устранения мешающего влияния сурьмы, содержащейся в пробе,0,5 н.солянокислый раствор,полученный после растворения пробы, кипятят в течение 3-5 мин. на водяной бане. При этом сурьма переходит в гвдюлизованную неэкстрагируемую форму.

Таллий мешает определению золота при его содержании более 0,1$, но пробы с таким высоким содержанием таллия встречаются крайне редко.

Эталоны готовят нанесением на фильтровальную бумагу эталонных солянокислых растворов с известным содержанием золота и последующим их высушиванием.

Пробы и эталоны,помещенные в алюминиевый пенал, облучают

¹    то    /    о

в потоке тепловых нейтронов 1,2.1Сг° нейтрон/ (см . сек) в течение 22 часов. Е£емя остывания составляет 5-7 суток.

х) йшсена в НСАМ лабораторией ядерных и физико-химических методов анализа ЦЦИГРИ.

Н 151-ЯФ

Гамма-излучение ¹⁹⁸ Au (g^. _ 4|2 _Кэв) измеряют на гамма-спектрометре, помещая пробы в колодец кристалла NaJ(Tl).

Для получения стабильного выхода золота при его выделении в радиохимически чистом виде необходимо прибавить носитель (I мл КГ² М раствора HiuCl₄) и таким образом увеличить содержание золота, так как при работе с микро граммовыми количествами возможны неконтролируемые потери радиоактивного изотопа    .

Навеска пробы составляет от I до 100 мг в зависимости от количества имеющегося исследуемого материала. Порог чувствительности метода равен 5.10“** г Аи .

D таблЛ даны допустимые расхождения между повторными определениями золота² по У1 категории (2D    ).

Таблица I

Допустимые расхождения² для У1 категории

Содержание золота, %    Допустимые    расхождения ОТН. %    (    D    доп)

0,005 - 0,0099 36 0,002 - 0,0049 50 0,001 - 0,0019 70 0,0005 - 0,00099 83

В табл.2 приведены расхождения между повторными определениями по данным авторов инструкции для содержаний от 5.10“³ до 2.10“'?, для определения которых она и рекомен-

^roe™-    Таблица    2

Расхождения между повторными определениями по данным авторов

Содержание золота,?! Фактические расхожие!Запас точности

!ния, отн.% (d эксп.) ! (D доп/ D эксп.)

0,005 - 0,0099	29,1	1,2
0,0005 - 0,00099	37,5	2,2
0,000028	72,8	и
0,00000019	81,2	1.0

4

Jf 151-ЯФ

Методика проверена на пробах различных минералов (пирит, халькопирит, галенит, амфибол, кварц и др.) и на породах с малым содержанием золота.

Реактивы и материалы

1.    Кислота азотная 1,40,х.ч.

2.    Кислота соляная d 1,19,х.ч., и 0,5 н. раствор.

3.    Кислота хлорная концентрированная (57%-ная), х.ч.

4.    1,2-Дихлорэтан.

5.    2,5.10”^ М раствор хлорида трифенилгуанддиния в дихлорэтане .

6.    Фильтры с синей лентой.

7.    Алюминиевая фольга толщиной 0,1-0,2 мм из алюминия марки А-995.

8.    Носитель золота(1СГ^ М раствор HAuCi^ ) .Навеску металлического золота 0,2 г (200 мг) помещают в термостойкий стакан на 50 мл, приливают 20 мл царской водки³⁰^, накрывают часовым стеклом и нагревают до полного растворения золота

и удаления бурых паров no₂ . Раствор количественно переносят концентрированной соляной кислотой в мерную колбу на 100 мл, доливают до метки концентрированной соляной кислотой и тщательно перемешивают. 13 I мл полученного AI раствора HAuCi^ содержится 2 мг золота.

9*Эталоны,содержащие 0,1 мкг золота.Для приготовления эталонов 0,1 мл раствора-носителя (10“^М раствор ilAuCl^) помещают в колбу на 100 мл, доливают до метки концентрирован--ной соляной кислотой и перемешивают. В I мл полученного 10“^ М раствора НАиС1₄ содержится 0,002 мг (2 мкг) золота.

Из фильтров с синей лентой нарезают полоски шириной 10 мм. Пипеткой на 0,1 мл наносят на конец полоски 0,05 мл раствора (0,1 мкг золота). ЬЫсушенную под кварцевой лампой или над плиткой полоску помещают между двумя полосками чистого фильтра того же размера, отрезают конец, на который нанесено золото ( ~ 15 мм), и заворачивают его в алюминиевую фольгу.

х) d- относительная плотность.

хх) Оесь азотной d 1,40 и соляной d 1,19 кислот в отношении 1:3.

к

Я 151-ЯФ

Аппаратура и принадлежности

1.    Одноканальный или многоканальный гамма-спектрометр с кристаллом NaJCTl)¹*?.

2.    Транспортный свинцовый контейнер для перевозки облученных проб типа КЛ-7,0; КД-8,8 и др.

3.    Переносные контейнеры типа 4 КГ, КИЗ-50 м и др.

4.    Бокс для разборки радиоактивных проб типа 6 КШь.

5.    Инструмент дистанционный типа ИД.

6.    Набор индивидуальных дозиметров.

7.    Радиометр типа "Сигнал", СРП-2 или аналогичный.

8.    Контейнер из алюминия марки А-995.

9.    Весы торзионные ВТ с ценой деления 0,5 мг.

10. Весы аналитические АДВ-200.

11. Плитка электрическая.

12. Водяная баня.

13. Тигли корундовые.

14. Стеклянные стаканы на 100 мл.

15. Мерные колбы на 100 мл.

16. Пипетки измерительные 0,1, 1,0 и 2,0 мл.

17. Пробирки с притертой пробкой емкостью 20 мл.

18. Пробирки центрифужные стеклянные емкостью 10 мл.

19. Пробирки стеклянные для измерения радиоактивности золота.

Ход анализа

I. Подготовка проб к облучению

Навеску пробы 100 мг, взвешенную на аналитических или торзионных весах с точностью не хуже 1%₉ заворачивают в алюминиевую фольгу (при анализе мономинеральных фракций навеска может быть меньше). Пробы и эталоны помещают в алюминиевый пенал. В пенал входит около 100 проб, в том числе не менее трех эталонов. Так как плотность потока тепловых нейтронов вдоль канала реактора может меняться, эталоны должны быть размещены равномерно по всей длине пенала.

2.    Облучение цроб в реакторе Перед облучением составляют акт, в котором указывают

условия облучения, вид, вес и средний химический состав проб, характер упаковки и ожидаемую суммарную активность без свинцовой защити.

фобы облучают в ядерном реакторе в потоке тепловых нейтронов 1,2.10^ нейтрон/фмЧ сек) в течение 22 часов.

Облученные пробы перевозят в свинцовом контейнере в хранилище, где они "оставают" в течение 5-7 дней.

3.    Определение содержания золота

Облученную пробу высыпают из фольги в стеклянный стакан или в корундовый тигель, добавляют 2 мг носителя золота (I мл I0“² М раствора HAucl*}, растворяют в царской водке при нагревании на плитке, раствор упаривают досуха, остаток прокаливают в течение 5 мин. и снова растворяют в 3-4 мл царской водки. Раствор упаривают до объема 1-2 мл., приливают соляную кислоту dl,19 и снова упаривают до объема 1-2 мл. Фильтруют в пробирку на 20 мл, промывая осадок на фильтре водой. Общий объем раствора в пробирке доводят до 10 мл. Раствор нагревают на кипящей водяной бане в течение 5 мин. и после охлаждения добавляют 2 мл 2,5.10“^ М раствора хлорида трифенилгуанидикия в дихлорэтане. Цробирку встряхивают в течение 3 мин. и после расслоения раствора нижнюю фазу с помощью пипетки переносят в центрифужную пробирку.

При этом на внешней поверхности пипетки может остаться некоторое количество раствора верхней фазы, которое попадет в отобранную нижнюю фазу. Поэтому к раствору в центрифужной пробирке прибавляют 1,5 мл 0,5 н. соляной кислоты и после встряхивания в течение трех минут и последующего центрифугирования отбирают I мл органической фазы в стеклянные пробирки для измерения радиоактивности ^B_Au .

Облученный эталон помещают в стеклянный стакан, добавляют I мл (2 мг) носителя золота, упаривают досуха со смесью хлорной и аэотной кислот (1:1), растворяют в царской водке и яатем продолжают по ходу анализа.

tqo    *    Г51-ЯФ

Радиоактивность ^А1ЮАи определяют на одноканальном или

многоканальном гамма-спектрометре по фотопику с энергией

0,412 Мэв.

Содержание золота в пробе (С_пр) рассчитывают по формуле:

•

где Сэт-содержание золота в эталоне, мг (0,1 мкг);

А_Пр,А_эт- активность пробы и эталона, имп/мин;

Р_Пр - вес пробы, мг.

4. Мытье химической посуды

Вэ избежание сорбции радиоактивного вещества на стенках посуды не следует долго держать в ней растворы проб. Посуду (корундовые тигли, стеклянные стаканы) следует вычистить содой, обмыть водой, прокипятить 10-15 мин. в царской водке и снова обмыть водой. Центрифужные пробирки и пробирки для измерения радиоактивности следует ополоснуть ацетоном, прокипятить 10-15 мин. в царской водке и обмыть водой.

Техника безопасности

При работе с радиоактивными веществами следует руководствоваться общепринятыми правилами^3,4. По количеству активности на рабочем месте определение золота относится к Ш классу. Группа радио токсичности зависит от состава проб, но в среднем ее можно отнести к группе В.

Следует иметь в виду, что при облучении активируются все элементы, входящие в состав пробы, причем образующиеся изотопы имеют самые различные периоды полураспада (от нескольких секунд до нескольких лет) и обладают иета- и гаша-излучением различной энергии.

При радиохимическом определении золота необходимо придерживаться следующих практических рекомендаций по технике безопасности:

а)    при работе с радиоактивными веществами необходимо пользоваться резиновыми перчатками и пинцетом;

б)    вскрывать пенал и разбирать пробы разрешается только в боксе;

Ь