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贵金属(指金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铂)大多拥有美丽的色泽、极佳的物理化学性能和广泛用途,但在地壳中含量甚微,而且普遍是高度分散在一些矿石中。因此,研究简单、灵敏、选择性好的贵金属分析方法具有重要意义。本论文在总结了近5年来贵金属分析测定方法的研究基础上,基于铑、铱和钌与钨酸盐形成的杂多酸可进一步和一些碱性染料反应生成离子缔合物,采用光度法或共振散射光谱法分别建立了测定Rh(Ⅲ)、Ir(Ⅳ)和Ru(Ⅲ)的新方法,其中光度法的摩尔吸光系数达到了106数量级,共振散射光谱法的检出限则达到了10-2或10-3ng/mL,明显优于一般的光度法甚至ICP-OES法,具有一定的实际应用价值。具体研究工作如下: 1、两个离子缔合物体系测定铑的研究 (1)在盐酸介质和阿拉伯胶存在下,Rh(Ⅲ)与钨酸盐及罗丹明6G形成的离子缔合物在579nm处能产生强烈的共振光散射现象,实验初步研究了共振光散射现象产生的原因,并基于此建立了一个测定Rh(Ⅲ)的共振散射光谱法。该方法的线性范围为0.01~0.25ng/mL,检出限为2.4×10-3ng/mL,且大量存在的常见离子对Rh(Ⅲ)的测定不构成干扰。用本方法测定催化剂及冶金产品中铑的含量,得到的结果与用SnCl2法测定的结果基本吻合,相对标准偏差(RSD)在2.5%以内,加标回收率在99.8%~102.4%之间。 (2)基于铑与钨酸盐形成的铑钨杂多酸阴离子和丁基罗丹明B在H2SO4介质和PVA存在下会发生离子缔合反应,且生成的缔合物于589nm处的吸光度与Rh(Ⅲ)的浓度(c)在0.03~0.50μg/25mL范围内符合朗伯-比尔定律,建立了一个测定Rh(Ⅲ)的分光光度法。该方法的摩尔吸光系数ε为5.70×106L·mol-1·cm-1,检出限为9.1×10-3μg/25mL,且等量存在的常见离子包括贵金属离子不干扰测定。将方法用于冶金产品和催化剂中铑的测定,其精密度(用RSD表示)在3.0%以内,加标回收率在101.7%~102.9%之间。此外,实验还测得了在离子缔合物中Rh(Ⅲ)与丁基罗丹明B的组成比为1∶2。 2、两个缔合物体系测定铱的研究 (1)在HNO3介质和阿拉伯胶存在下,Ir(Ⅳ)与钨酸盐及乙基罗丹明B反应形成的离子缔合物在616nm处有强烈的共振光散射现象,且相对于试剂空白,缔合物体系的散射光强度(Δ(Ⅰ))与Ir(Ⅳ)的浓度在0.5~8.25ng/mL范围内有良好的线性关系,据此建立的测定Ir(Ⅳ)的共振散射光谱法的检出限为0.077ng/mL。除Ru(Ⅲ)外,等量存在的其它常见离子不干扰测定。用该方法测定冶金样品,RSD在2.5%以内,回收率在97.2%~102.0%之间。机理研究表明,Ir(Ⅳ)对乙基罗丹明B自聚集现象的促进作用可能是离子缔合体系产生共振散射光的原因。 (2)依据Ir(Ⅳ)与钨酸盐及丁基罗丹明B在HClO4介质和PVA存在下的离子缔合反应,在609nm处建立了一个测定Ir(Ⅳ)的共振散射光谱法。方法的线性范围为0.4~7.2ng/mL,检出限为9.0×10-3ng/mL,且除Rh(Ⅲ)外,等量存在的其它常见离子不干扰测定,用其测定含铱湿法冶金样品,RSD在5.0%以内,回收率在96.0%~104.0%之间。机理研究表明,Ir(Ⅳ)对丁基罗丹明B的自聚集现象有促进作用,这可能是离子缔合体系产生共振散射光的原因。 3、两个离子缔合物测定钌的研究 (1)Ru(Ⅲ)与Na2WO4及次甲蓝可以在H2SO4介质和PVA存在下反应生成Ru(Ⅲ)与次甲蓝组成比为1∶2的离子缔合物,该缔合物在698nm处的吸光度与Ru(Ⅲ)的浓度在0.10-1.2μg/25mL范围内有良好的线性关系,据此建立的测定Ru(Ⅲ)的光度法的摩尔吸光系数为1.88×106Lmol-1·cm-1,且等量存在的常见离子不干扰测定。用该方法对含钌冶金样品进行测定,RSD在2.5%以内,回收率在97.1%~102.7%之间。 (2)Ru(Ⅲ)与钨酸盐及丁基罗丹明B在H2SO4介质和阿拉伯胶存在下会形成离子缔合物,该缔合物中Ru(Ⅲ)与丁基罗丹明B的组成比为1∶2,且其在582nm处的吸光度与Ru(Ⅲ)的浓度在0.05~1.0μg/25mL范围内线性关系良好。由此建立的测定Ru(Ⅲ)的光度法的摩尔吸光系数为3.35×106L·mol-1·cm-1。除Rh(Ⅲ)外,等量存在的其它常见离子不干扰测定。将方法用于含钌冶金样品的测定,RSD在2.0%以内,回收率在95.4%~102.0%之间。