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Advances in Geosciences 地球科学前沿, 2012, 2, 125-130
http://dx.doi.org/10.12677/ag.2012.23018 Published Online September 2012 (http://www.hanspub.org/journal/ag.html)
A Brief Discussion on Rapid Analysis Method of Gold in
Field—Colorimetry
Qi Pei1, Fei Xia1, Shan Jiang2, Wenbo Zhou2
1East China Institute of Technology, Fuzhou
2Geologic Party No. 243, The China National Nuclear Corporation, Chifeng
Email: 313363600@163.com
Received: Jul. 26th, 2012; revised: Aug. 16th, 2012; accepted: Aug. 27th, 2012
Abstract: In recent years, the continuous exploration of gold has always been receiving great attention. In order to ac-
celerating the test of gold geochemical anomaly, guiding the field construction, reducing the prospecting targets, short-
ening prospecting period and evaluating deposit promptly, field on-site analysis measurement methods have been ap-
peared, and colorimetry has been widely applied because of its rapidness, sensitiveness and convenience. Thus, the au-
thors make a review of the articles on visual colorimetry during 1988-2010 in the perspectives of sensitiveness, con-
venience and time, so as to helping the geologists who firstly contact rapid analysis method of gold in understanding
and for their reference.
Keywords: Visual Colorimetry; Rapid Analysis Method of Gold in Field
浅谈野外快速测金方法——比色法
裴 琦1,夏 菲1,姜 山2,周文博 2
1东华理工大学,抚州
2核工业二四三大队,赤峰
Email: 313363600@163.com
收稿日期:2012 年7月26 日;修回日期:2012年8月16日;录用日期:2012年8月27 日
摘 要:近年来,随着黄金矿的不断开采,为了加速金矿化探异常的验证,指导野外施工,缩小找矿的靶区,
缩短找矿周期和及时对矿床作出评价,出现了野外现场分析测定方法,其中目视比色法以其快速、灵敏、简便
的特点应用较为广泛。为此,笔者从灵敏度、简易程度、耗时等方面综述了 1988~2010 年所发表的关于目视比
色法快速测金的文献,以便于初次接触野外快速测金实验的地质工作者进行了解、参考。
关键词:目视比色法;野外快速测金
1. 前言
金原子序数 79,在元素周期表上位于第六周期第
一副族(1B),和铜、银一起称铜族元素。原子量为
196.9665,比重为 19.319/cm3,因而金是贵“重”金
属。金的延展性很强。由于金在地壳中的含量极低,
地质样品中存在的金、银矿物很难用肉眼鉴别,其含
量的高低只能等到化验结果,在很大程度上影响了地
质找矿的速度。近年来,随着黄金矿的不断开采,必
须尽快寻找新的矿产资源,以满足不断增长的黄金需
求量。为了加速金矿化探异常的验证,指导野外施工,
缩小找矿的靶区,缩短找矿周期和及时对矿床作出评
价,因此需要野外现场分析测定方法。金的野外分析
不但受野外仪器设备条件的影响,而且还受到当地的
地理、地质条件的限制。地质探金与生产相结合,就
要求分析操作简便、省时、省料,仪器简单,检出效
果较好。随着金的普查找矿和成矿规律的研究以及地
Copyright © 2012 Hanspub 125
浅谈野外快速测金方法——比色法
球化学找矿的需要,国内对此已做过大量的金的野外
快速分析方法研究,并且成果显著。
2. 目视比色法
主要的野外快速测金方法有氢醌容量法和目视
比色法。目视比色法应用于地质找矿中具有操作简
便、设备简单及灵敏度高等优点,因而应用较为广泛。
国内的很多分析化学教科书中,都介绍了这种方法。
有些教科书对于目视比色法原理直接引用 larnbert-
Ber 定律[26,27],丁 荫 祥1991 年8月曾在龙岩师专学报
上对目视比色法的原理进行推导[28],即:
设:一束强度为 I0的平行复合光通过浓度为 c,
液层厚度为 b的样品溶液时,其透过光强度为 It,则 :
000102030100
1
n
nn
ii
I
IIfIfIfIf IfIf


 


1231 0
1
n
t ttttntni
i
I
If IfIfIfIfIt


 


其中,fi为某波长单色光强度占入射光总强度的百分
率,Iti 为该波长单色光透过溶液后的强度。
对于单色光来说,其通过溶液后光强度的变化是
符合 Iambert-Beer 定律的。现假设溶液对某色光吸收
的吸光系数为Ki,根据Iambert-Beer 定律,则有:
–
0
K
iCsbs
ti ie
IIf
00
11
ib ib
nn
K
CK
tieie
ii
IIf If




C
如果透过标准溶液和试液后的光强度分别为Its
和Itx,则:
0
1
iss s
n
K
Cb
ts ie
i
IIf



0
1
ix
n
K
Cxbx
tx ie
i
IIf



当它们的颜色和深度相同时:
ts tx
I
I
即:
00
11
iss six
nn
K
CbK Cxbx
ie ie
ii
If If





强度的百分率fi也相同,所以(1 )式可简化为:
(1)
由于入射光弧度I0相同,各波长单色光占入射光
iss six
nn
11
K
CbK Cxbx
ff



ie ie
ii
(2)
又由于标准系列与试液的显色条件和有色物质
均相同,液层厚度也相同,所以有 bx = bs。因 此,(2)
式又可简化为:
Cs Cx
ee


既:
因此,当标准溶液与式样溶液颜色深度相同时,
他们
,说明了目视比色法进行定最
分析
20 年来目视比色法的应用进展情况,
有关
出限
人文献中所提及的操作方法与实际
工作
的加工工序,要满足样品的代表性、分
析粒
熟悉各类
常用
Sx
CC
的浓度也相同。
此数学推导的过程
的原理。并对该方法的可靠性给予了证明。有助
于初次接触目视比色法的地质工作者进一步了解该
定律。
3. 应用概况
笔者综述了近
目视比色法野外快速测定金的应用概况见表 1。
方法的顺序排列为文献发表时间的先后顺序,检
为相关文献的实验测定数据,实验耗时是按照实
验步骤所需时间针对初次接触实验的地质人员所估
算。从溶矿到富集分离皆有许多可供选择的物质及设
备,如溶矿可用王水、硝酸及盐酸等,富集可用泡塑、
巯基棉、活性炭、黄原酯棉等,具体选择哪种方法哪
些物质和设备,这需要结合野外的实际情况由地质人
员具体情况具体分析,以上相关方法的综述可以为初
次接触野外快速测金实验的地质人员提供参考。
4. 结语
本人结合前
经验,在野外各种条件不便利的情况下总结出几
点注意事项:
1) 严把样品
度和防止样品污染,在实际工作中对地质样品的碎
样、过筛严格按规范要求操作,对化探样品采取翻滚法
混匀后,用牛角勺随机取样。否则会影响分析结果的可
靠性;
2) 实验操作人员要掌握一定的专业知识,
的化学试剂,熟练各项化学分析实验操作,严格按
实验规范要求工作,根据野外实际条件选用相适应的实
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126
浅谈野外快速测金方法——比色法
Copyright © 2012 Hanspub 127
etry in rapid anal ysis m ethod of go ld on field
方法类型 适用样品 富集分离方法原理 检测限 耗时 优缺点综述 文献
Ta b le 1. Applic ation sit uation of color im
表1. 目视比色法野外快速测定金的应用概况
痕量金的微珠析 化探样
该法建立在Au-TMK配合显色水相
0.3 ppb 4小时左右
该法操作灵敏简便,色阶梯度大,清晰
文献[1]
出比色法 品
分光光度法基础上,将有机提取剂溶
于醋酸–乙醇介质中,加入水改变介
质成份使Au-TMK配合物富集于提
取剂中成微珠析出,直接在坩埚中目
视比色。
可辨,稳定,成本低。但是样品的前期
处理需要用电及大型设备,有些地区达
不到该法的操作条件,该法适用于靠近
城镇或交通相对便利的地区。
目视比色法测定 地质样 王水、饱和溴水溶矿,泡沫塑料吸附
1 ppb 2小时左右
该法操作无需复杂仪器设备,可在野外
文献[2]
目视比色法测定 化探样
本文采用金一金试剂(4,4’-双(二乙氨
0~0.01 ppb 5小时左右
使用该法进行分析,比色色阶清晰,与
文献[3]
磷酸–王水溶样
岩矿样品
分解,用醋
大于1 ppm4小时左右
此法简便、快速、准确、易掌握,成本
文献[4]
硫代米蚩酮液珠
化探样品
泡沫塑料富集分离,
0.5 ppb 4小时左右
该方法测试灵敏度高,选择性好,稳定
文献[5]
黄原酯棉富集–
地质样品
黄原酯棉吸附,灰化法解脱。浸取液
0.5 ppb 3小时左右
成本低,黄原酯
文献[6]
泡塑吸附TMK-
化探样品
在磷酸–磷酸氢二钠介质中(PH-5),
0.2~20,000 ppb5小时左右 文献[7]
金试剂液珠萃取
化探样品
王水溶矿,硫脲解脱,采用金试剂
0.5~10,000 ppb5小时左右
中提及利用拟定的方法制备了
文献[8]
化探样品中金、
银、铜的野外
现场快速联合测
定——黄原酯棉富
集分离金试剂液
珠萃取比色法
化探样品
王水、氢氟酸溶矿,采用黄原酯棉为
吸附剂,以(4,4’一双(二乙氨基)–二
苯基甲硫酮)为显色剂,TBP( 磷酸三
丁酯)为萃取剂,拟定了一个联合测
定化探样品中金、银、铜的新方法。
金:0.2 ppb
银:50 ppb
铜:0.1 ppm
6小时左右
该法简单快速,可在野外无电、无排风
条件下进行现场采样、加工、分析及金、
银、铜的联合测定。由于该法可对化探
样品进行联合测定,如果实验要求只需
测单一金属,则会造成试剂浪费,因此
建议需要测多金属时考虑该法。
文献[9]
岩石中的痕量金 品 分离、硫脲洗脱,溶液经破坏处理后,
以TMK目视比色法测定。
工作使用。但是实验过程中人工操作比
较多,可能会增大实验结果误差。因此
该法适用于大量地质样品的快速分析
初选。
化探样品中ppb级
的金 品
基)–二苯基甲硫酮)–吐温-80 显色
体系研究和拟定了水相目视比色测
定化探样品中金的方法。王水溶矿,
活性炭吸附,盐酸、混合洗涤液解脱,
加混合掩蔽剂、吐温-80、缓冲溶液、
金试剂进行目视比色。
试样经灼烧,磷酸–王水
金共存的离子一般不再干扰测定。但是
实验过程要应用布氏漏斗且实验操作
较为繁琐,因此该法并不适用于大量地
质样品。
萃取比色法测定
岩矿中的金
酸丁酯–甲基异丁基酮直接萃取比
色或泡塑吸附富集金,经灰化,过氧
化氢和盐酸溶解,在(pH = 3~4)缓冲
液和掩蔽剂的混合液中萃取,TMK
显色测定金。
封闭溶样技术、
低、效率高,既适用于野外也适用于室
内。但应用此法须10 g以上样品,建议
样品较充足的条件下考虑使用。
萃取比色法测定
化探样品中的痕
量金
硫脲解脱,以硝酸和硫酸破坏硫脲,
拟定了液珠萃取比色测定痕量金的
方法。
性好,形成的液珠色泽清晰,0 mg~5 mg
之间的色阶可用肉眼辩认且设备简单,
但实验过程中需要用电,建议满足供电
条件的地区使用。
该方法操作简单快速、
液珠萃取比色法
测定地质样品中
的金。
用三正辛胺-TBP(1:3)混合萃取–金
试剂液珠比色法测定金。
棉灰化时无臭味、残渣少,三正辛胺
-TBP(1:3)混合萃取–金试剂液珠比色
法测定Au,其液珠凝聚好,灵敏度高,
选择性和稳定性都比单用TBP有所提
高。但实验过程繁琐且操作要求标准
高,建议能满足实验条件的地区使用。
此法液珠不论冬夏均能长时间不散,颜
TBP 液珠萃取比
色测定痕量金
在F作为增敏剂的条件下,以TBP萃
取金与TMK 生成的有色络合物的方
法。
色稳定,具较好的实用性,但实验要求
精度高,有些野外实际操作达不到该标
准,因此使用该法时需视具体情况而
定。
文献[8]
比色法测定痕量
金
(4,4’-双(二乙氨基)–二苯基甲硫酮)
为显色剂,磷酸三丁酯(TBP)为萃取
剂,研制了液珠萃取比色新方法。
“金的野外快速分析箱”。
分析箱体积小,携带方便,可用于化探
找矿、地质普查找矿现场采样分析。但
是该方法实验操作中需要的试剂较多,
建议使用前将所需试剂准备齐全。
浅谈野外快速测金方法——比色法
Continued
中
化探样品 银。泡塑经灰化解脱后,以金试剂(4,4’-
双(二乙氨基)二苯甲硫酮)TBP(磷酸
三丁酯)-TOA(三正辛胺)液珠萃取比
色法分别测定金、银。
金:0.5 ppb
银:5 ppb 6小时左右 一
次制备不易保存,需反复多次制备。建
议有保存条件的地区使用。
文献[10]
本法采用HCI-NaCI-KMnO4为溶剂,
以封闭溶样法分解试样。利用自制的
二苯硫脉–甲基异丁(DPTU-MIBK)
泡塑,在10%HCI介质中富集分离金、
该法简单快速,一次溶样可连续测定
Au、Ag。但需自制二苯硫脲–甲基异
丁酮(DPTU-MIBK)泡塑,有些地区
二苯硫脲–甲基
异丁酮泡塑富集
液珠萃取比色法
测定化探样品
的金银
三正辛胺棉富集
分离液珠萃取比
色法测定地质样
品中的金
地质样品 5小时左右
方法还需
多次实验验证。
文献[11]
此法易学、测试快、操作简便,结果准
工第一关。
探样品中的金、银
化探样品
本文采取盐酸、磷酸、高锰酸钾、氯
利用该吸附
剂富集分离金、银,以硫代米蚩酮
(TMK)-磷酸三丁酯(TBP)液珠萃取比
色法进行测定。
0.5 ppb 6小时左右
学、工作多年的实验人员操作,以减小
文献[13]
目视比色法 地质样品 1~200 ppm3小时左右
麻烦,建议有野外配制条
件的地区使用。
文献[14]
测定
——二苯硫脲–三
正辛胺棉富集分
离液珠萃取比色
法
地质样品
氟化氢
铵、硝酸溶矿, TNOA棉吸附
柱吸附,硫代米蚩酮(TMK)液珠萃取
比色法进行测定。
金:0.5 ppb
银:0.5 ppb
5小时左右
要求精度高,一般野
外达不到该实验标准,建议有条件的地
区使用。
文献[15]
MK泡塑光导
比色法)
地质样品
,混合解脱剂解
脱,利用XBG-1 型光电比色计显色分
析。
0.02~50 ppm2小时左右
学目测比色法的测试
精度。但该法所需实验设备与试剂较
多,建议能满足实验要求的地区使用。
文献[16]
王水溶矿,三正辛胺棉吸附,掩弊剂
混合溶液解脱,金试剂-TBP混合显色
剂与洗洁精溶液显色。
0.5 ppb
加入洗洁精溶液,提高了液珠萃取比色
法测定金的稳定性,降低了成本。但是
市场所售洗洁精溶液有很多种,因此具
体哪种洗洁精溶液适用于该
野外快速测金新
方法及其应用效
果
地质样品 王水溶矿,泡塑吸附,DNG解脱,
TMK显色。 0.5 ppm 3小时左右
确,经济省时。但原样烘干、破碎缩分
这道程序在有些地区的野外实际操作
中达不到实验规范要求,容易造成目数
过大或样品污染等问题。因此建议使用
该法时严把样品加
文献[12]
二正辛基亚砜棉
富集分离液珠萃
取比色法测定化
化钠溶矿,将金的螯合萃取剂负载在
脱脂棉上,制备了一种螯合纤维素——
二正辛基亚砜棉吸附剂,
该法简单快速、灵敏度高、选择性好、
设备简单、成本低,一次溶样可连续测
定金、银。此法选用DOSO棉进行吸附,
而高锰酸钾是一种强氧化剂,容易破坏
DOSO棉,故高锰酸钾加入量要严格控
制。此法要求实验人员熟练掌握该法且
经验丰富,建议使用该法时选用熟悉化
人为误差。
该法选用的吸附物质为巯基棉,巯基棉
对金的吸附还可在漏斗上进行,所需设
备少、易操作、富集效果好,为野外找
金、现场采矿及提金工艺提供一个便
捷、较准确、易掌握的分析方法。但巯
基棉的制备较
野外快速测金—— 硝酸、氯酸钾、盐酸溶矿,巯基棉吸
附,盐酸解脱,TMK显色。
地质样品中金银
的连续快速 本文采用氯化钠、高锰酸钾、
DPTU-
该法制备了DPTU-TNOA棉吸附柱吸
附并研究了动态法富集分离金、银的条
件。当含金溶液以1~6 ml·Min−1,流速
通过0.1 g吸附剂制备的吸附柱时,金、
银的吸附率均在98%以上。但是制备该
吸附剂过程繁琐且
野外快速测金新
方法及其应用效
果(T
王水溶矿,泡塑吸附
TMK泡塑光导比色法是集化学的冷分
析与物理的光导探测为一体的,适用于
野外快速分析并指导野外找矿,克服了
由于单一使用仪器法带来的购置费昂
贵以及野外携带维修不便的缺点,又提
高了单一使用化
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128
浅谈野外快速测金方法——比色法
Continued
目视比
色法野外快速测
定痕量金
岩石矿物
矿,泡塑吸附,EDTA、磷 酸 盐
酸溶液解脱,TMK直接于泡沫塑料上
显色。
5小时左右
议使用该法时注意实验环境与操作精
度。
文献[17]
泡沫塑料富集硫
代米氏酮 王水溶
该法可直接在泡塑上TMK显色,这对
野外分析是极为方便的,适应野外地质
化探样品的测定,可为野外提供可靠、
稳定、快速的分析结果。但样品含量的
高低、显色时酸度及过氧化氢含量等均
可对显色造成影响。影响显色的因素较
多,可能造成的误差就会增大,因此建
地质样品中金的
快速测定 地质样品
混合溶剂、硝酸溶矿,双硫腙泡塑吸
0.005~Xppm 3小时左右 文献[18]
地矿样品中金的
快速测定——双硫
腙泡塑富集分离
液珠萃取比色法
地质样品
氯酸钾、高锰酸钾、氟化氢铵、硝酸
溶矿,双硫腙泡塑吸附,氯化钾、盐
酸、硝酸解脱,加入掩弊缓冲溶液、
混合显色剂、洗洁精形成有色液珠,
2.5~0.72 ppm3小时左右
献[18]都选用双硫腙泡塑进
行吸附,双硫腙对金具有极强的萃取能
文献[19]
目视比色法测定
化探样品中的痕 化探样品
本法采用王水溶样、活性炭吸附富集,
与其他杂质分离,载金活性炭经高温
灰化、灰渣中的金用王水溶解,蒸干, 0.01~2 ppm 3小时左右
用正丁醇为萃取剂,TMK与Au在氯乙
酸)柠檬酸铵)EDTA)氯化铵)氨水体系
文献[20]
泡塑富集–硫代
米蚩酮萃取微珠
比色法在野外测 化探样品 5~1200 ppb 2.5小时左右
经实践检验,此法可应用于野外无电力
文献[21]
萃取分离硫代米
氏酮目视比色法 矿石样品
结合野外现场的条件,经试验提出了
用甲基异丁基酮–异戊醇萃取分离,
硫代米氏酮目视比色法快速测试地质
可测得ppb级
别的金 4小时左右
金的测定,方
法简便、实用、稳定。突出了对野外现
场分析的适应性、快速性、可操作性及
文献[22]
件与要求的地区使用。
附,硫脲或灰 化解脱,采用液珠 萃取
比色法进行测定。
该方法制备了双硫腙泡塑并研究了富
集分离金的条件和解脱方法,该法可在
室温条件下进行,精度高,可用两种方
法进行解脱,适用于地质样品中金的快
速测定。但整个实验要求准确度高,建
议有保存条件和实验条件的地区使用。
该法与文
与标准系列色阶进行比色测定。
力。将双硫腙负载在泡塑上非常牢固,
不易脱落。该法建议有制备和保存双硫
腙泡塑条件的地区使用。
该法采用常量金吸附装置,方便、快速,
量金 在PH3.2的缓冲溶液中,用硫代米氏酮
(TMK)的正丁醇溶液萃取,进行比色
测定。
中显色,方法简便快速,能适合大量化
探样品的实际分析。但是实验要求准确
度高,实验过程较为繁琐,建议能满足
实验条件的地区使用。
金的应用
王水溶矿,泡塑吸附,盐酸解脱,TMK
显色。
条件下现场金的测试,误差较小。但是
操作注意事项较多,文献[21]提及10
条,影响实验结果准确性因素较多,建
议各方面均达到实验要求的地区使用。
该方法适宜于矿石中痕量
快速测定岩石矿
物中的金 样品中的金。
可信性。建议使用该法时环境温度保持
在10℃~30℃,并保证样品加工的质量,
样品加工的粒度及流程必须符合规范
的要求,否则分析结果的可靠性不能保
证。
痕量金现场快速
简便测试方法 地质样品
经酸溶(王水加热或HCL-KCLO3冷溶
溶样),活性炭富集,用硫代米蚩酮
(TMK)显色,小体积水相目视比色。
可测得ppb级
别的金 3小时左右
本法可在野外不具备用电的简陋条件
下,对样品痕量金进行快速分析,适合
野外工作对样品的直接现场分析,操作
快速、简便。本法显色条件严格,操作
必须严细。比色时如水相发红,或微珠
呈绿色,均应补加TMK显色溶液及增
大微珠体积后再比色测定。建议能满足
实验条
文献[23]
Copyright © 2012 Hanspub 129
浅谈野外快速测金方法——比色法
Copyright © 2012 Hanspub
130
Continued
速
测试方法 地质样品
金在一定的酸度条件下,能聚氨基甲
塑料富集,并以它为载体,无臭味灰
化后,硫代米氏酮直接在泡塑上显色。
b级
别的金 3小时左右 文献[24]
痕量金野外快
酸酯泡沫塑料所富集,与其它元素分
离。在浸金后的溶液中,用EDTA二钠
掩蔽砷、锑等干扰元素,再以小泡沫
可测得pp
此方法完全可满足化探普、详查和异常
矿点检查的要求。与其他的化学法和仪
器法比较,具有重现性好、分析快速、
成本低、易掌握等特点。实验过程较类
似方法相对简化,但实验操作要求严
细,符合规范要求,否则会对实验结果
的准确性造成影响。
浅析野外金的快
速分析方法 地质样品
该法采取结晶紫染色、乙酸丁酯萃取
的目视比色法进行野外金的快速测
试。
可测得ppm级
别的金 3
文献[25]中所提及的比色法操作快速、
简便、实用,适合地质样品的现场分析。
此建议视野外具
体条件来决定是否使用该法。
~4小时左右
但该法重现性较差,且标准色阶的溶液
配制要求条件较高,不仅要在相同分析
条件下进行,而且要使用到高精度天平
的称取;标准液要当日配制,由标准液
做出的标准色阶通常只能放置数小时,
十分不便,而且在样品不多的情况下,
浪费试剂,不经济。因
文献[25]
验方法,尽量避免试剂浪费,减少影响实验结果的人
为因素;
野外
同,实验人员应及时清理相关实验设备,保持野外实
验室干净整洁。
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