PGE的地球化学性质及其分配系数的实验研究进展

PGE的地球化学性质及其分配系数的实验研究进展（精选2篇）

PGE的地球化学性质及其分配系数的实验研究进展 篇1

PGE的地球化学性质及其分配系数的实验研究进展

随着现代化仪器的发展和分析方法的改进,对PGE的分析技术已经取得突破.PGE已经成为岩石学、矿床学和地球化学的一个重要研究领域.本文系统综述了PGE和Au元素的分配系数实验的研究进展,区分和总结了适用于岩浆硫化物矿床的`实验数据.根据此实验数据发现仅用硫化物液相不混熔模型难以解释岩浆硫化物矿床的高PGE-Au含量,提出应该增加考虑岩浆后期的熔体或流体活动对PGE-Au元素的再富集过程.同时介绍一些关于PGE数据处理的常用方法及其应用.

作 者：喻钢 杨晓勇 YU Gang YANG Xiao-yong  作者单位：中国科学院壳-幔物质与环境重点实验室,中国科学技术大学,地球和空间科学学院,安徽,合肥,230026 刊 名：岩石矿物学杂志  ISTIC PKU英文刊名：ACTA PETROLOGICA ET MINERALOGICA 年，卷(期)： 26(1) 分类号：P5 关键词：铂族元素   Au   分配系数   岩浆硫化物   岩石成因  

PGE的地球化学性质及其分配系数的实验研究进展 篇2

关键词 化学平衡常数 分配系数 实验教学 绿色化学实验

化学平衡常数及分配系数测定实验是一个经典的物理化学实验，测定I2在CCl4和H2O中的分配系数k以及反应I2+KI=KI3的平衡常数KC。本实验涉及到的操作为标准的硫代硫酸钠溶液标定单质碘。通过该实验可以帮助学生更好地理解分配系数的物理意义和化学平衡常数的测定方法。该实验设计思路清晰，易于操作，但是由于学生操作不当，会使实验结果误差很大；同时该实验内容未能及时更新，与当前绿色化学理念相左，因此结合我们长期的教学与管理实践经验，对该实验中存在的一些问题进行讨论，并对这些问题提出一些改进建议。

一、实验方法设计思路

在恒温、恒压下I2和KI在水溶液中建立如下平衡：

为了测定平衡常数，应在不扰动平衡状态的条件下，测定平衡组成。当上述反应达到平衡时，用Na2S2O3标准溶液来滴定溶液中I2的浓度，随着I2的消耗，平衡向左移动，使KI3持續分解，最终只能测得溶液中I2和KI3的总量。由于KI和KI3均不溶于CCl4，只有I2既可溶于CCl4也可溶于H2O，当温度和压力一定时，上述化学平衡及I2在CCl4层和H2O层中的分配平衡同时建立。为了测定上述体系I2的平衡浓度，本实验首先设计一个实验，即体系中没有KI存在，只有I2在CCl4及H2O中的分配平衡，测定I2在CCl4和H2O中平衡浓度，利用下式求出实验温度下I2在两液相中的分配系数k。

由于分配系数只是温度的函数，当温度不变时，分配系数为常数。利用已测出的分配系数，来计算分配平衡和化学平衡都存在的体系中水层I2的平衡浓度，然后可求出KI3和KI的平衡浓度。

二、实验操作中常出现的问题及解决办法

在长期的教学与管理实验的实践中发现，学生操作和现存实验装置中都存在一定的问题，导致学生在实验中出现一些问题，增加了实验误差。以下我们讨论三个方面的问题。

1.移液管取液不准确

用移液管取液时会有一些困难，一是取水层时需量取50 mL水层溶液，由于所取体积较大，而且水层密度较大，在取液时不易控制，调好刻度后，从母液中取出移液管会有液滴滴落，使得实际量取的体积不足50 mL，这样结果会产生偏差；而取四氯化碳层时，由于四氯化碳在下层，如果取出的溶液中混有少量的水，必然会对结果产生影响，而且四氯化碳在移液管中形成的液面也不好观察，极易产生误差。

要解决上述问题，我们只需要准备一个25mL的移液管和一个10mL带刻度的移液管，把原需取50mL水层改为取25mL水层，这样不但可以降低取液的难度，还可以减少硫代硫酸钠的用量，当然为了提高准确度，可以适当的降低硫代硫酸钠的浓度；用10 mL带刻度的移液管移取四氯化碳层时，一定要让移液管中上层保留约1mL的水溶液，然后以水层的凹液面为准，把刻度调到移液管的10mL的刻度线，缓慢的放开手指，把四氯化碳层放在一个干净的锥形瓶中，直到水层的凹液面刚好到5 mL所在的刻度线才停止放液，这样就很好的解决了四氯化碳液面不好观察及混入水层的问题。

2.淀粉指示剂加入过早

指示剂过早的加入，会使单质碘进入淀粉颗粒中，在滴定过程中很难把这部分碘滴定。要解决这个问题只能是尽量晚加淀粉溶液，在滴定四氯化碳层时甚至可以不用淀粉溶液也可以准确滴定到终点，可以通过四氯化碳层的颜色来判断终点。

3.滴定四氯化碳层时滴加速度过快

硫代硫酸钠与单质碘的反应速率很快，但是单质碘从四氯化碳层转移到水层很慢，有些同学滴定过程速度过快，造成水层已经无色，甚至已过量，尽管此时四氯化碳层还有颜色，但实际已经过了滴定终点。因此在滴定四氯化碳层时，要少滴多振荡；或者在取出的四氯化碳层样品中加入适量的KI。

三、本实验的绿色化改进

在物理化学实验中，教师要首先自觉学习并树立良好的绿色化学意识，老师应把绿色化学意识贯彻到教学中去。把具体的实验体系与环境、能源、成本联系起来，设计对环境友好的、耗能和成本低的实验。

要在物理化学实验中推行绿色化实验，必须要保证实验教学效果。在本实验中，我们通过对实验内容进行改进，主要是减少药品用量。上表列出了改进前后一些试剂的用量对比，也列出了改进前后实验结果的对比。其中，KI的浓度在改进前后分别为0.1000 mol/L和0.0200 mol/L；Na2S2O3的浓度在改进前后分别为0.0201mol/L和0.0040 mol/L。从表中可以看出，改进后单质碘、KI和Na2S2O3的用量约为改进前的20%，改进后实验测定的平衡常数（平均值644）与30℃的标准值（638）很接近，偏差仅为0.09%。由此表明以上对本实验的改进能达到预期的实验教学效果，药品的用量也显著减少，使该实验向绿色化迈进了一步。

参考文献：