目前,锗的分析方法主要有光度法、极谱法、原子吸收光谱法、氢化物发生-原子荧光光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。
62.2.3.1 蒸馏分离-苯芴酮-十六甲烷基三甲基溴化铵光度法
方法提要
试样经硝酸-磷酸分解,难溶试样用氢氟酸-硝酸-磷酸分解或过氧化钠、氢氧化钠熔融分解。在6mol/LHCl溶液中,锗以四氯化锗形态经蒸馏与干扰元素分离。加磷酸使与锡、钼生成配合物,加过氧化氢将砷、锑氧化至高价,致使这些元素不被蒸馏,达到完全分离。
分取部分蒸馏液,在亚硫酸钠存在下的稀盐酸介质中,锗和苯芴酮、十六烷基三甲基溴化铵形成稳定的橙红色三元配合物,于分光光度计上,在波长508nm处,测定吸光度计算锗量。本方法适用于稀有和有色金属等一般矿石和岩石中锗含量测定。测定范围w(Ge):(0.5~500)×10-6。
仪器
分光光度计。
试剂
硼酸。
过氧化钠。
氢氧化钠。
过氧化氢。
硝酸。
磷酸。
氢氟酸。
盐酸。
亚硫酸钠溶液(200g/L)。
氢氧化钠溶液(250g/L)。
十六烷基三甲基溴化铵溶液(10g/L)称取1.0g十六烷基三甲基溴化铵于200mL烧杯中,加少量沸水,搅拌溶解,溶液清亮后冷却,移入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
苯芴酮溶液(0.6g/L)称取60mg苯芴酮(C19H12O5),溶解于100mL(1+49)HCl的无水乙醇中,混匀。
锗标准储备溶液ρ(Ge)=100.0μg/mL称取0.0720gGeO2于铂坩埚中,加1.0gNa2CO3,置高温炉中逐渐升温至900℃保持10min,取出冷却。在烧杯中用热水浸取熔块,洗出坩埚,用(1+2)H2SO4中和至酚酞褪色后过量4mL,加热逐去二氧化碳,冷却。移入500mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
锗标准溶液ρ(Ge)=5.0μg/mL用水稀释锗标准储备溶液配制。
酚酞指示剂(1g/L)乙醇溶液。
校准曲线
取0.0mL、1.0mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL锗标准溶液,置于一组50mL容量瓶中,加6.30mL(1+1)HCl、1mL200g/LNa2SO3溶液、5mL十六烷基三甲基溴化铵溶液、3mL苯芴酮溶液,立即用水稀释至刻度,混匀。在分光光度计上,用1~3cm比色皿,以试剂空白作参比,于波长508nm处测量吸光度。绘制校准曲线。
分析步骤
根据试样中锗的含量,称取0.5~1g(精确至0.0001g,锗含量大于20×10-6时,称取0.5g)试样,置于150mL烧杯中,加15mLHNO3、6mLH3PO4,盖上表面皿,加热煮沸至氧化氮的黄色逸尽。移去表面皿,继续加热蒸发至赶尽硝酸,取下冷却。加20mL(1+1)HCl,立即将试液移入蒸馏瓶中,用20mL(1+1)HCl分次洗烧杯并注入蒸馏瓶,加2~3mLH2O2。
含硅高的试样:将试样置于铂坩埚中,加10mLHF,在水浴上蒸发至湿盐状,加5mLHNO3,蒸发至小体积,加少量硼酸,2~3mLHNO3,继续蒸发至湿盐状。加15mLHNO3、6mLH3PO4,微热溶解盐类,移入烧杯中,按一般有色金属矿石分析步骤溶样。
含锡石等难溶矿物的试样:将试样置于银坩埚中,加3~4gNa2O2、2gNaOH,于650~700℃高温炉中熔融分解试样。冷却,加10mL热水浸取,浸取物移入蒸馏瓶中,水洗坩埚(控制体积不超过20mL)。加3mLH3PO4、2mLH2O2、30mLHCl。
蒸馏:冷凝管下端插入预先盛有5mL水的量筒中,加热蒸馏,待馏出液达30~50mL后即可停止蒸馏,用水洗冷凝管。将馏出液移入50mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。
分取10.0~20.0mL蒸馏后试液,于另一个50mL容量瓶中,加1mLNa2SO3溶液、1滴酚酞指示剂,用氢氧化钠溶液中和至出现红色,加6.30mL(1+1)HCl,混匀,冷却。加5mL十六烷基三甲基溴化铵溶液、3mL苯芴酮溶液,立即用水稀释至刻度,混匀。以下按校准曲线进行测定。
锗含量的计算参见式(62.1)。
注意事项
1)四氯化锗易挥发,在试样分解过程中避免混入盐酸和氯离子。当试液处理至转化为盐酸溶液后,须连续操作蒸馏,不宜放置太久,以避免锗的损失。
2)中和时,氢氧化钠溶液应缓慢滴加,勿使溶液过高发热,必要时可在冷水浴中进行中和,防止四氯化锗挥发。
62.2.3.2 四氯化碳萃取分离-苯芴酮-十六烷基三甲基溴化铵光度法
方法提要
试样经硝酸-氢氟酸-磷酸分解,在9~10mol/LHCl的溶液中,用四氯化碳萃取锗与干扰元素分离,再用水将锗从有机相中反萃取在稀盐酸介质中,有亚硫酸钠存在下,锗和苯芴酮-十六烷基三甲基溴化铵形成稳定的橙红色三元配合物,于分光光度计上,在波长508nm处,测量吸光度计算锗量。本方法适用于稀有和有色金属等一般矿石和岩石中锗含量的测定。尤其适用于酸溶矿中。测定范围w(Ge):(0.5~100)×10-6。
仪器
分光光度计。
试剂
硼酸。
硝酸。
氢氟酸。
磷酸。
盐酸。
四氯化碳。
亚硫酸钠溶液(200g/L)。
十六烷基三甲基溴化铵溶液(10g/L)溶于沸水。
苯芴酮溶液(0.6g/L)称取60mg苯芴酮(C19H12O5),溶解于(1+49)HCl的无水乙醇中,移入100mL容量瓶,混匀。
锗标准溶液ρ(Ge)=1.0μg/mL用水稀释锗标准储备溶液(详见62.2.3.1)配制。
酚酞指示剂(1g/L)乙醇溶液。
校准曲线
取0mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL锗标准溶液,分别置于一组125mL分液漏斗中,补加水至10mL,加入30mLHCl,加约0.1g无水硫酸钠,加20mL四氯化碳,萃取2min。静置分层后,将有机相放入另一个125mL分液漏斗中,水相再用20mL四氯化碳萃取2min。静置分层后,两次有机相合并,水相弃去。有机相用5~10mL9mol/LHCl振荡洗涤2次,每次振荡1min,水相弃去。有机相用10mL水反萃取3min,反萃取2次,萃取的水相合并于50mL容量瓶中。加6.30mLHCl,混匀。加1mL亚硫酸钠溶液,5mL十六烷基三甲基溴化铵溶液,3mL苯芴酮溶液(每加一种溶液均需混匀),立即用水稀释至刻度,混匀。在分光光度计上,用1~3cm比色皿,以试剂空白作参比,于508nm波长处测量吸光度,绘制校准曲线。
分析步骤
根据试样中锗的含量,称取0.25~1g(精确至0.0001g,锗含量小于20×10-6,称取0.5g试样锗含量大于20×10-6,则称取0.25g)试样,置于瓷坩埚中,放入高温炉内逐渐升高温度至500~600℃灼烧2h,除去硫化物,取出冷却。用毛刷将试样刷入100mL聚四氟乙烯烧杯中,加水润湿,加5mLHNO3,10mLHF、5mLH3PO4,置于控温电热板上160℃加热分解试样,逐步升高温度至200~220℃(如有单体硫析出,反复加硝酸,继续加热,直至硫完全被氧化),升高温度至300℃,加热至呈透明稠状液体,取下。加入约50mg硼酸,用少许水吹洗杯壁,混匀,继续加热蒸至呈透明稠状,取下冷却。加10mL水,加热使盐类溶解,冷却至室温。将溶液移入125mL分液漏斗中,用30mLHCl分几次洗涤烧杯,合并于分液漏斗中(溶液的盐酸浓度应大于9mol/L),以下按校准曲线进行测定。
锗含量的计算参见式(62.2)
注意事项
四氯化碳萃取锗,回收率一般为90%左右,因此校准曲线需在相同条件下进行萃取。
62.2.3.3 苯萃取富集-水杨基荧光酮光度法
方法提要
在磷酸介质中,有阳离子表面活性剂溴化十六烷基三甲铵存在下,锗和水杨基荧光酮能形成灵敏度很高的三元配合物,最大吸收峰位于波长505nm,表观摩尔吸光系数为1.8×105。配合物的溶液放置一周后,其吸光度仍不变。用苯萃取富集四氯化锗并与伴生干扰元素分离。灵敏度高,稳定性好,可用于化探试样中μg/g级锗的测定。
仪器
分光光度计。
试剂
亚硫酸钠。
磷酸。
硝酸。
氢氟酸。
盐酸。
苯。
溴化十六烷基三甲铵溶液(40g/L)。
水杨基荧光酮溶液(3.5g/L)。
锗标准溶液ρ(Ge)=1.0μg/mL配制方法同62.2.3.2。
校准曲线
吸取0mL、0.10mL、0.20mL、0.30mL、0.40mL、0.50mL锗标准溶液分别置于一组25mL比色管中,加水稀释至约10mL,加5mLH3PO4、2mL水杨基荧光酮溶液、2mL40g/L溴化十六烷基三甲铵溶液,用水稀释至刻度,混匀。将溶液移入4cm比色皿中,在分光光度计上,以试剂空白作参比,于505nm波长处测量吸光度。绘制校准曲线。
分析步骤
称取0.1~0.2g(精确至0.0001g)试样,置于聚四氟乙烯塑料坩埚中,滴入数滴水润湿,加入2mLH3PO4、3mLHNO3、10mLHF,加盖(留一小缝),置于电热板上加热,待试样分解后,用水洗净坩埚盖,并蒸发至2mL体积取下。冷却后,用水吹洗坩埚壁,继续蒸至小体积,以赶尽硝酸和氢氟酸。取下冷却后,加15mL9mol/LHCl加热溶解,再用10mL9mol/LHCl将溶液移入分液漏斗中,加少许亚硫酸钠还原溶液中可能存在的氧化剂,混匀后,加10mL苯萃取2min以上,待分层后弃去水相。用9mol/LHCl洗涤一次,分层后弃去水相。加水10mL,反萃取1min,分层后将水相放入25mL比色管中,加5mLH3PO4、2mL3.5g/L水杨基荧光酮溶液、2mL溴化十六烷基三甲铵溶液,用水稀释至刻度,混匀。以下按校准曲线进行测定。
锗含量的计算参见式(62.2)。
62.2.3.4 2,4二氯苯基荧光酮光度法
方法提要
试样经硝酸、氢氟酸、硫酸分解,在硫酸介质中,在溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB)存在下,2,4-二氯苯基荧光酮与锗生成组成比为2∶1和4∶1两种配合物。配合物最大吸收峰在513nm波长处,其对比度Δλ=43nm。配合物吸收峰非常尖锐,半宽仅40nm,灵敏度高,选择性良好。配合物形成速度快,发色后即可测量吸光度,并在48h内保持不变。本法可直接测定一般试样中痕量锗,但含锡较多的试样仍应预先分离。
仪器
分光光度计。
试剂
硫酸。
硝酸。
氢氟酸。
溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB)(10g/L)。
2,4-二氯苯基荧光酮(50mg/L)乙醇溶液每100mL含0.5mL(1+1)H2SO4,避光保存。
锗标准溶液ρ(Ge)=2.0μg/mL用水稀释锗标准储备溶液(详见62.2.3.1)配制。
校准曲线
吸取0mL、0.25mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.50mL、3.50mL锗标准溶液置于一组50mL容量瓶中,加20mL(1+1)H2SO4、1.5mL2,4-二氯苯基荧光酮溶液、10mLCTMAB溶液,用水稀释至刻度,混匀。以空白试验溶液为参比,用2cm比色皿,于波长513nm处测量吸光度。绘制校准曲线。
分析步骤
称取0.1~0.3g(精确至0.0001g)试样,置于聚四氟乙烯塑料坩埚中,加5mLHNO3、7~8mLHF,加热分解并蒸发至小体积后,加20mL(1+1)H2SO4,蒸发到硫酸冒浓烟。冷却后转移到100mL容量瓶中(内盛约50mL水),用水稀释至刻度,混匀,干过滤。
分取部分溶液于50mL容量瓶中,补加硫酸至3.6mol/L,以下按标准曲线进行测定。
锗含量的计算参见式(62.1)。
注意事项
1)温度和试剂加入顺序对吸光度影响不大。摩尔吸光系数ε=1.7×105。如用吐温、OP代替CTMAB尚可提高至1.8×105。
2)为防止锗在高浓度盐酸介质中有逸失的危险,采用硫酸体系。酸度在1~3.6mol/L范围内,吸光度基本不变。为避免钨、钼、铌、钛、锡等干扰,采用3.6mol/LH2SO4。
3)在2mol/LH2SO4介质中,常见元素及锆、钛等干扰都很小,仅钨、钼等只允许存在20μg。提高酸度至3.6mol/L,可允许存在4mgMoO2-4,2mgNb2O5、Ta2O5,1mgSb3+,0.5mgWO2-4,34μgSn4+。
62.2.3.5 锗钼酸-罗丹明B光度法
方法提要
试样以氢氟酸-硝酸-高氯酸-硫酸分解后,在0.12mol/LHCl中,锗(Ⅳ)与钼酸铵生成锗钼酸杂多酸阴离子。提高介质酸度后,使其与罗丹明B一价阳离子缔合,生成不溶性化合物而呈现“固态显色”反应,加入动物胶或表面活性剂保持胶溶状态,使其颜色强度稳定。于波长570nm处有最大吸收,借以用光度法测定锗。
仪器
分光光度计。
试剂
硝酸。
氢氟酸。
盐酸。
高氯酸。
硫酸。
五氧化二磷溶液(100.0μg/mL)用磷酸氢二钾配制。
五氧化二磷-三氯化铁-酒石酸-钼酸铵溶液8mL100.0μg/mLP2O5溶液、0.25mL100g/L三氯化铁溶液、2mL150g/L酒石酸溶液与10mL100g/L钼酸铵溶液混匀。用时现配。
动物胶溶液(20g/L)2g动物胶加75mL40~45℃温水,浸泡30min后,加25mL(1+1)HCl溶解,混匀。2~3日内可用。
三氯化铁溶液(100g/L)。
酒石酸溶液(150g/L)。
罗丹明B(0.25g/L)4mol/LH2SO4介质。
混合显色剂2mL罗丹明B、10mL动物胶溶液、30mL(1+1)H2SO4与50mLH3PO4混匀,过滤使用。用时现配。
锗标准储备溶液ρ(Ge)=100.0μg/mL称取14.41mg二氧化锗,置于铂坩埚中,加一颗粒状氢氧化钠(用无水乙醇洗净其表面)和2~3mL水,缓缓加热溶解。冷却,加20mL水和3.5mL4mol/LHCl,移入100mL容量瓶中,加水稀释至刻度,混匀。将此溶液逐级稀释制得。
锗标准溶液ρ(Ge)=1.0μg/mL由锗标准储备溶液稀释配制。
校准曲线
吸取0mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL锗标准溶液于一组25mL干燥烧杯中,补加0.12mol/LHCl至15mL,在不断摇动下,缓缓加入1mL五氧化二磷-三氯化铁-酒石酸-钼酸铵溶液(空白及标准系列应另加0.1mLFeCl3溶液),混匀。放置15~20min,加1mL酒石酸溶液,混匀。放置3~5min,在摇动下缓缓加入混合显色剂5mL,混匀。放置15min后(至少3h内稳定),在分光光度计上,用3cm比色皿,以试剂空白作参比,于570nm波长处测量吸光度,绘制校准曲线。
分析步骤
称取0.1~0.2g(精确至0.0001g)试样,置于铂坩埚中,加入约6~8mgWO3(试样中含钨较高时不必加),加1mL(1+1)HNO3、0.5mLHClO4和8~12滴(1+1)H2SO4,混匀,加7~8mLHF,加热至开始冒浓烟,再加5~6mLHF,继续加热至浓烟冒尽。冷却,加1.5mL4mol/LHCl,微热(低于60℃)将可溶性盐类溶解,用水冲洗入50mL容量瓶中,并稀释至刻度,混匀。静置过夜澄清。
分取5.0~15.0mL澄清溶液(含锗小于4μg,同时铁含量不超过空白溶液中所加铁量一倍)于25mL干燥烧杯中,补加0.12mol/LHCl至15mL,以下按校准曲线进行测定。
锗含量的计算参见式(62.1)。
注意事项
1)硅、磷和砷与钼酸铵反应,干扰测定。磷和砷(<100μg)所形成的杂多酸,其解离度较锗大,可被大量酒石酸(其量足以配位钼酸根离子时)所破坏,从而可选择性地除去它们的干扰。磷钼酸难以定量地被酒石酸破坏而使结果稍有偏高,50~100μgP2O5的残留影响一致(相当于0.25~0.30μgGe),故在操作中特地加入一定量五氧化二磷(50μg),用以抵消试样中含有痕量磷时的影响。硅必须在制备试液过程中除去。大量可溶性钨酸根阴离子也能引起正干扰,但经氢氟酸处理、硫酸冒烟,可将钨酸沉淀,残留的少量钨没有影响。若用硫酸氢钾或硫酸氢钠熔融分解试样,则可溶性钨酸根大为增多,将影响锗的测定。比色溶液中大量铁存在(Fe大于3~4mg)时,会引起负干扰。
2)在批量分析中,每一试样从加入钼酸铵至加罗丹明B混合色剂的相距时间,应保持大致相同,且不宜过长。如过程过长,试剂空白颜色加深。
3)试液中含有大量砷和磷时,与钼酸铵生成杂多酸析出沉淀,酒石酸也难以将它们完全破坏,会导致结果偏高。
62.2.3.6 茜素红S-高氯酸-钒底液极谱法
方法提要
试样以氢氟酸-硝酸-高氯酸-硫酸分解,在高氯酸介质中,有钒(Ⅳ)存在下,锗-茜素红S配合物,可产生极灵敏的催化导数极谱波,峰电位为-0.57V。锗的浓度在0.002~0.2μg/mL范围内呈线性关系。借以进行极谱法测定。检测下限可以达到0.001μg/g。
仪器
示波极谱仪,三电极系统。
试剂
硫酸。
硝酸。
氢氟酸。
高氯酸。
氢氧化钠溶液(40g/L)。
钒(Ⅳ)溶液c(V4+)=0.1mol/L称取11.7gNH4VO3(偏钒酸铵)于800mL烧杯中,加约400mL水,加热溶解后缓慢加入50mL(1+1)HCl,继续加热至近沸,以抗坏血酸还原至呈深蓝色,并使沉淀全部溶解,冷却后用水稀至1000mL。
茜素红-S溶液(10g/L)。
锗标准溶液ρ(Ge)=0.10μg/mL用水稀释锗标准储备溶液(详见62.2.3.1)配制。
二甲基黄指示剂(0.05g/L)。
校准曲线
吸取0mL、0.10mL、0.20mL、0.40mL、0.60mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、8.00mL、10.00mL锗标准溶液于一组25mL比色管中,加入1滴二甲基黄指示剂,以氢氧化钠溶液调至溶液呈黄色后,再以0.5mol/LHClO4调至红色,并过量3mL。加入2mL茜素红-S溶液、3mLV4+溶液,用水稀释至刻度,混匀。放置0.5h后,倾入电解池中,在示波极谱仪上进行导数极谱测定(起始电位-0.4V)。
分析步骤
称取0.5g(精确至0.0001g)试样,置于塑料烧杯中,用少量水润湿,加5滴(1+1)H2SO4、5mLHNO3、5~7mLHF,在电热板上加热至冒白烟,补加5滴(1+1)H2SO4,继续加热蒸发至近干。取下冷却,加10mL水,加热溶解盐类,用热水转入50mL容量瓶中,稀释至刻度,混匀。
分取上层清液5mL于25mL比色管中,以下按校准曲线进行测定。
锗含量的计算参见式(62.1)。
注意事项
1)硒、钛有干扰,大量铅、锌、铁、钙、镁、铜、锰、钴、镍、砷、锡、钼、银、汞,1mg铝、锑、铋、镉、镓、铊,0.5mg金、铂、钯、铟、铀、钨、钒(Ⅴ)、碲、锆、铌以及大量SO2-4、PO3-4、NO-2、CN-、BO3-3等不干扰测定。钛的干扰,可用EDTA掩蔽。硒的干扰,在用硝酸、硫酸溶矿过程中,蒸干时已挥发掉。
2)底液各组分的影响情况为:随着高氯酸浓度增高,峰电位向正向移动,高氯酸浓度在0.04~0.08mol/L范围内,波高稳定,大于0.08mol/L则波高逐渐下降。无茜素红-S存在时,不出现极谱波引入少量茜素红-S,即出现灵敏的极谱波,且随用量增加,波高急剧增高当茜素红S浓度为0.08%时,波高达到最大在0.04%~0.12%范围内,波高变化不大。茜素红S量继续增大时,波高又急剧下降。无钒(Ⅳ)存在时,也不出现极谱波,钒(Ⅳ)浓度大于0.012mol/L,波高基本不变。
62.2.3.7 苏木精-钒(Ⅳ)底液极谱法
方法提要
试样经硝酸、氢氟酸、硫酸分解,在草酸介质中锗-苏木精-钒(Ⅳ)于-0.59V(S.C.E)有一灵敏的催化波。在0.01mol/L草酸-0.0033mol/L苏木精-0.0024mol/LV4+-0.006mol/LEDTA所组成的底液中,灵敏度高和选择性较好,线性范围为1.2×10-4~8×10-2μg/mL。测定矿石中痕量锗,检测下限为5×10-3μg/g。
仪器
示波极谱仪,三电极系统。
试剂
硫酸。
硝酸。
氢氟酸。
氢氧化钠溶液(40g/L)。
草酸溶液(25g/L)。
EDTA溶液c(EDTA)=0.1mol/L。
苏木精溶液(5.5g/L)。
钒(Ⅳ)溶液c(V4+)=0.1mol/L称取11.7gNH4VO3溶于400mL近沸的水中,冷却后加入50mL(1+1)HCl,搅拌下加入90mL100g/L抗坏血酸,加热使沉淀溶解,冷至室温后,用水稀释至1000mL。
锗标准溶液ρ(Ge)=0.050μg/mL、ρ(Ge)=0.50μg/mL由锗标准储备溶液(62.2.3.1)稀释配制。
二甲基黄指示剂(0.05g/L)。
校准曲线
吸取0mL、0.06mL、0.10mL、…、4.00mL锗标准溶液(0.050μg/mL)和0mL、1.00mL、2.00mL、…、4.00mL锗标准溶液(0.50μg/mL),分别置于一组25mL容量瓶中,加入1滴(1+1)H2SO4,加1滴二甲基黄指示剂,滴加氢氧化钠溶液至指示剂恰呈黄色,用草酸溶液回滴至指示剂呈红色后过量1.5mL。加入1.5mLEDTA溶液,5mL苏木精溶液,6mLV4+溶液,用水稀释至刻度,混匀。在示波极谱仪上,于原点电位-0.4V处,用导数部分扫描。绘制校准曲线。
分析步骤
称取0.1~0.5g(精确至0.0001g)试样,置于石墨坩埚中,用水润湿后加硝酸、氢氟酸各5mL和5滴(1+1)H2SO4,加热至冒三氧化硫白烟,再加5滴(1+1)H2SO4,继续加热至冒三氧化硫白烟3min。稍冷后,加水溶解盐类,转入50mL容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀,澄清。
分取1.0~5.0mL清液置于25mL容量瓶中,以下按校准曲线进行测定。
锗含量的计算参见式(62.1)。
注意事项
1)锗-苏木精-钒(Ⅳ)在草酸、硫酸、磷酸、高氯酸、一氯乙酸、硫酸-磷酸、硫酸-硫酸铵、盐酸-氯化铵所组成的微酸性介质中,均显示催化波,但在草酸中灵敏度最高。在pH1.6~1.8时,催化电流最大,在此pH两侧电流随pH变动而下降,故控制底液最终pH1.6~1.8。
2)无苏木精时不显波,加苏木精后,催化电流随底液中苏木精浓度增加而升高,浓度在这60mg/L时,催化电流值几乎不变。钒(Ⅳ)浓度对催化电流的影响似苏木精,当底液中钒(Ⅳ)浓度为0.024~0.032mol/L时,催化电流达最大值而且稳定。EDTA不仅可有效地掩蔽干扰离子,而且有助于提高催化电流值。当底液中EDTA浓度为0.004~0.006mol/L时,催化电流达最大值。
3)在25mL体积中,对0.5μgGe来说,15mgBa2+,10mgBr-,6mgF-,5mgFe3+、La3+、Rb+,3mgMg2+、Al3+、Bi3+,1mgZn2+、Au3+、Ag+、Co2+、Sn2+、Ni2+、As3+、Tl+、Be2+,0.5mgHg2+、Mn3+、Sr2+、Zr4+,0.1mgMo6+,0.05mgCd2+、Pb2+、Te4+、Ti4+、U6+、W6+,0.01mgSb3+、Se4+、Th4+的存在,均不干扰测定,故本法有较高的选择性。一般矿样可不经分离直接测定。
62.2.3.8 石墨炉-原子吸收光谱法
方法提要
试样经硝酸、氢氟酸分解(硅酸盐试样)或硝酸、盐酸分解(硫化矿试样),于盐酸介质中用苯萃取锗,再用水反萃取锗,以分离干扰元素。以镍-草酸铵-氢氧化铵为基体改进剂,用石墨炉原子吸收光谱法测定。可测定0.x×10-6的锗。
仪器
原子吸收光谱仪(配有石墨炉、背景校正器)。
试剂
氢氟酸。
盐酸。
硝酸。
苯。
氯化钡溶液(100g/L)。
混合基体改进剂称取0.3522gNi2O3,用5mLHNO3温热溶解称取12.5g草酸铵,用200mL水温热溶解。将以上两种溶液同时移入500mL容量瓶中,加入53mL氢氧化铵,混匀,再加入125mLHNO3,冷却,用水稀释至刻度,混匀。
锗标准溶液ρ(Ge)=0.20μg/mL由锗标准储备溶液(62.2.3.1)稀释配制。
校准曲线
吸取含锗0μg、0.05μg、…、0.60μg的锗标准溶液置于一组50mL分液漏斗中,加5mL水、10mLHCl,加入10mL苯,萃取3min。分层后弃去水相,准确加入5mL水反萃取3min,用水洗漏斗颈,水层放入10mL比色管中,加入2mL混合基体改进剂,稀释至刻度,混匀。参考表62.6、表62.7的仪器工作条件进行测定,绘制校准曲线。
表62.6 原子吸收光谱仪参考工作条件
表62.7 石墨炉参考工作条件
分析步骤
1)硅酸盐分析
称取0.5g(精确至0.0001g)试样,置于塑料坩埚中,用少量水润湿,加10mLHNO3,5mLHF,加热溶解,蒸发至恰干。加5mL水温热浸取残渣,冷至室温,加入10mLHCl,然后用8mol/LHCl移入50mL或25mL容量瓶中,并稀释至刻度。澄清。
分取10.0~15.0mL清液于50mL分液漏斗中,加入10mL苯,萃取3min。分层后弃去水相,加入5.00mL水反萃取3min,用水洗漏斗颈,水层放入10mL比色管中,加入2mL混合基体改进剂,稀释至刻度,混匀。以下按校准曲线进行测定。
2)硫化矿分析
称取0.1g(精确至0.0001g)试样置于150mL烧杯中,用水润湿,加入10mLHNO3,待剧烈作用后,在电热板上加热并蒸至恰干。加少量水温热溶解,稍冷后加0.5mL(1+1)HCl,用水转入25mL比色管中,加2mLBaCl2溶液,稀释至刻度,混匀。放置过夜。
分取5.0mL清液于50mL分液漏斗中,加10mLHCl、10mL苯,以下按校准曲线进行测定。
锗含量的计算参见式(62.1)。
注意事项
石墨炉法中,钼、铁、钴、铜、硒、碲、硫酸根、磷酸根、氯根均产生程度不同的干扰,经苯萃取、水反萃取后,溶液中仍然留有相当量的氯根、铁等。用草酸铵-氢氧化铵-镍混合基体改进剂,可使干扰完全消除。硫酸根大于200μg/mL时(由于在氩相中能形成GeS),仍有负干扰当分析硫化矿物时,必须在萃取之前用氯化钡沉淀除去大部分的硫酸根。
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MTT时一般以490nm为检测波长,570nm为参考波长,不可以通用。原理是:在特定波长下测定每一种物质都有其特定的波长,在此波长下,此物质能够吸收最多的光能量。如果选择其它的波长段,就会造成检测结果的不准确。因此,在测定检测物时,我们选择特定的波长进行检测,称为测量波长MTT时为490nm。但是每一种物质对光能量还存在一定的非特异性吸收,为了消除这种非特异性吸收,我们再选取一个参照波长,以消除这个不准确性。在参照波长下,检测物光的吸收最小,MTT时为570nm。检测波长和参照波长的吸光值之差可以消除非特异性吸收。
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