【采矿课件】实验十矿物—水溶液界面吸附量测定—紫外光谱法.doc

实验十矿物—水溶液界面吸附量测定—紫外光谱法一、目的要求1．了解用紫外分光光度计对矿物—水溶液界面吸附量测定的原理；2．了解和掌握紫外分光光度计测定矿物—水溶液界面吸附量测定的实验技术和操作。二、原理矿物的浮选分离是一个复杂的物理化学过程。矿物表面和各种药剂水溶液的相互作用使矿物表面性质发生变化矿物的可浮性也会发生改变从而通过浮选使矿物得到分离。所以说矿物—水溶液界面反应物性质在整个浮选过程具有关键性作用。因此了解和测定矿物—水溶液界面反应物性质是非常必要的。界面反应物性质的间接测定是用已知浓度和体积的药剂溶液与矿物作用后测定残余溶液的浓度可按下式计算出矿物对药剂的吸附量。(10－1)式中：Γ—矿物的吸附浓度(M/cm2)；C0—浮选剂溶液的初始浓度(M)；C—浮选剂溶液的残余浓度(M)；V—浮选剂溶液的体积(ml)；M—矿物的重量(g)；S—矿物的比表面积(cm2/g)。紫外光谱法的理论基础是比尔—朗伯特定律。即溶液的吸光度在幅射波长一定试样不变时与溶液的浓度、溶液槽的厚度及溶液的吸收系数有关其数学表达式为：(10－2)式中：A—溶液的吸光度；C—溶液的浓度；L—溶液槽的厚度；K—溶液的吸收系数和入射辐射的波长以及吸收物质的性质有关其单位为l/g·cm。若浓度单位为mol/1则K的单位为1/mol·cm称摩尔系数用ε符号表示。实验证明具有不同分子结构的各种物质对电磁辐射显示选择吸收的特性。如果试液是一个单组分体系且符合比尔一朗伯特定律则很易进行吸收物质的光度法测定。当试样中含有数种吸收物质用普通的比色和光电比色法常常产生困难必须事先进行分离及采取有效的避免干扰的办法。采用分光光度法一般皆可不加分离地进行多组分混合物的分析。若混合物中各组分的特征吸收不相重叠即当在波长λ1时甲物质显著吸收而其他组合的吸收可以忽略；在波长λ2时只有乙物质显著吸收而其他组分的吸收都微不足道这样便可在λ1、λ2波长处分别测定甲、乙组分。如硫氧化物阴离子的特征吸收波长为：、、和。我们可在不同的波长处测出硫的氧化物阴离子的类型。三、仪器和试剂1．可见-紫外光分光光度计；2．离心机；3．pH计；4．各种纯矿物细度为－320目；5．各种浮选剂；6．玻璃器皿；7．搅拌器；8．秒表。四、实验步骤l．绘制校正曲线在浮选剂用量的范围内配制一系列不同浓度的标准溶液以不含试样的空白溶液作参比测定标准溶液的吸光度绘制吸光度—浓度曲线。从校正曲线中可看出：如果吸光度—浓度呈直线关系说明符合比尔—朗伯特定律。如果吸光度—浓度曲线不是呈直线关系而是曲线则在选择溶液浓度范围时只可选取直线部分的范围。2．取细度为－320目的纯矿物1克在10m1浮选剂溶液中搅拌浮选剂的初始浓度要比校正曲线中最高标准试液浓度大。调整好pH值后搅拌5分钟。3．在紫外光谱仪上调好选择的波长数以不含试样的空白溶液（纯蒸馏水）作参比把固—液分离得到的试样清液置于光谱仪中进行测定获得该试样的吸光度。4．从校正曲线上查找该吸光度的对应浓度C0。5．根据C0、C和V便可按式10－1计算出矿物的吸附量。五、数据处理1．用表格列出在选择的波长范围内溶液吸光度与溶液浓度的对应关系；2．以浓度C为横坐标吸光度A为纵坐标画出吸光度—浓度校正曲线；3．从校正曲线中查出对应的清液吸光度之浓度；4．根据公式10－1计算出矿物吸附选浮剂的吸附浓度Γ。六、思考题1．为什么说用紫外光谱法测定固—液介面反应物的性质是固—液介面反应物性质的间接测定法?2．为什么用紫外光谱法来测定混合物时不用事先进行分离和采取有效的避免干扰的办法?