原子熒光光譜法測(cè)定鋅電解液中的痕量鍺

冉恒星 胡紅霞 張銳

（漢中鋅業(yè)有限公司化驗(yàn)室，陜西漢中724204）

原子熒光光譜法測(cè)定鋅電解液中的痕量鍺

冉恒星 胡紅霞 張銳

（漢中鋅業(yè)有限公司化驗(yàn)室，陜西漢中724204）

主要研究了鋅電解生產(chǎn)過(guò)程中新液、電解液中痕量鍺的準(zhǔn)確穩(wěn)定分析方法。結(jié)果表明：在20%的磷酸溶液中，用標(biāo)準(zhǔn)加入法，原子熒光光譜儀測(cè)定新液、鋅電解液中的鍺，對(duì)同一樣品進(jìn)行8次測(cè)定，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.3%，鍺的加標(biāo)回收率為95.6%～102.0%，結(jié)果穩(wěn)定可靠，能滿足生產(chǎn)要求。關(guān)鍵詞 標(biāo)準(zhǔn)加入法；原子熒光光譜法；鋅電解液；鍺

0 引言

在濕法煉鋅工藝中，鍺是危害比較嚴(yán)重的雜質(zhì)元素，鋅電解液、新液中要求鍺含量不超過(guò)0.04mg/L，否則會(huì)使電流效率急劇下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起“燒板”，所以電解液、新液中鍺分析的準(zhǔn)確性尤為重要。目前測(cè)定微量鍺的方法有：原子吸收光譜法［1］、極譜法［2］、分光光度法［3］等。對(duì)鋅冶煉中間產(chǎn)物中鍺的分析多采用萃取分離苯芴酮吸光光度法，但這種方法干擾多［4］，還要用有機(jī)溶劑萃取，操作繁瑣，不好掌握，結(jié)果重現(xiàn)性不好［5］。原子熒光光譜法具有靈敏度高、重現(xiàn)性好、物理和化學(xué)干擾少、線性范圍寬和多元素同時(shí)測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)，是一種性能優(yōu)良的痕量和超痕量元素分析方法［6］。據(jù)此，本實(shí)驗(yàn)采取原子熒光光譜法測(cè)定鍺。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

瑞利AF-610E原子熒光光譜儀（瑞利分析儀器公司）；鍺空心陰極燈。磷酸（分析純）；硫脲溶液（100g/L）；實(shí)驗(yàn)用水為二次去離子水。

鍺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（100μg/mL）：稱取0.144 1g二氧化鍺（≥99.99%），加0.5g氫氧化鈉，用水溶解后，加5mL硫酸（1＋6），移入1 000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。

鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液（1μg/mL）：移取10.00mL鍺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于1 000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻。

硼氫化鉀溶液（10g/L）：稱取2g氫氧化鉀溶于約200mL去離子水中，加入10g硼氫化鉀并使其溶解，用去離子水稀釋至1 000mL，搖勻，用時(shí)現(xiàn)配。

1.2 儀器工作參數(shù)

儀器工作參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 儀器工作參數(shù)Table 1 Operating parameters of instruments

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

分別于一組（5支）100mL比色管中移取試樣20.0mL，加入20mL磷酸，5mL硫脲（100g/L），混勻。分別加入0.0，1.0，2.0，4.0，8.0mL鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液，以水定容，混勻。用原子熒光光譜法測(cè)定，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，在曲線上查得鍺含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 硫脲濃度的影響

由于電解液中存在有高價(jià)錳等，有很強(qiáng)的氧化性，而原子熒光光譜法測(cè)定鍺必須在強(qiáng)還原氣氛中進(jìn)行，而硫脲是樣品前期處理中比較好的還原劑，能有效去除氧化性氣氛，消除高價(jià)錳的干憂。硫脲的濃度對(duì)測(cè)定樣品有一定的影響（圖1）。圖1表明，隨著硫脲濃度的增大，熒光強(qiáng)度增大，當(dāng)硫脲濃度為0.5%～2.5%時(shí)，熒光強(qiáng)度基本穩(wěn)定，濃度過(guò)大，易形成結(jié)晶，影響測(cè)定。

圖1 硫脲濃度對(duì)熒光強(qiáng)度的影響Figure 1 Influence of thiourea concentration on fluorescence intensity.

2.2 樣品溶液酸度的影響

磷酸能提高鍺測(cè)定的靈敏度，能有效地絡(luò)合過(guò)渡金屬，減少干擾，磷酸的濃度在20%時(shí)是處于最優(yōu)化的條件，所以選擇磷酸（20%）為測(cè)定介質(zhì)。

2.3 基體及共存元素的干擾

電解液中含鋅很高，鋅是能生成揮發(fā)性氫化物的元素，對(duì)測(cè)定元素存在干擾。為消除基體及共存元素對(duì)測(cè)定的干擾，本實(shí)驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。

2.4 方法精密度和準(zhǔn)確度

按照同樣方法對(duì)同一樣品平行測(cè)定8次，結(jié)果如表2所示。方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為5.3%，表明方法的穩(wěn)定性良好。

表2 方法精密度測(cè)定Table 2 Precision for the proposed method（n＝8） /（μg·L－1）

為了驗(yàn)證方法準(zhǔn)確性，在樣品溶液中加入標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定溶液的加標(biāo)回收率，見(jiàn)表3。由表3可知，樣品的加標(biāo)回收率為95.6%～102.0%，方法準(zhǔn)確、可靠。

表3 方法準(zhǔn)確度測(cè)定Table 3 Accuracy for the porposed method/（μg·L－1）

3 結(jié)論

用原子熒光光譜法測(cè)定鋅電解液中的鍺，其它雜質(zhì)基本不干擾測(cè)定，而基體干擾可用標(biāo)準(zhǔn)加入法予以消除。本法操作簡(jiǎn)便，測(cè)定快速、準(zhǔn)確。

［1］宋軍 .微量鍺的分析方法［J］.南京化工大學(xué)學(xué)報(bào)，2001（11）：27-31.

［2］陳則樹(shù).原子吸收光譜法測(cè)定有機(jī)鍺（Ge-132）中的鍺及其雜質(zhì)［J］.光譜試驗(yàn)室，1995（6）：35-37.

［3］刁全平，侯冬巖，回瑞華，等.分光光度法測(cè)定稻米及副產(chǎn)品中礦物元素鍺［J］.中國(guó)無(wú)機(jī)分析化學(xué)，2014，4（1）：66-68.

［4］唐榮明 .氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法測(cè)定鍺量［J］.湖南有色金屬，2012（4）：69-71.

［5］何煉，郝原芳.氫化物發(fā)生原子熒光光譜法測(cè)定銅礦石中的鍺［J］.山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004，18（5）：13-16.

［6］張錦茂，梁敬，董芳.中國(guó)30多年來(lái)原子熒光光譜儀器的發(fā)展與應(yīng)用［J］.中國(guó)無(wú)機(jī)分析化學(xué)，2013，3（4）：1-10.

Determination of Trace Germanium in Zinc Electrolyte by Atomic Fluorescence Spectrometry

RAN Hengxing，HU Hongxia，ZHANG Rui
（Laboratory of Hanzhong Zinc Industry Co.，Ltd.，Hanzhong，Shaanxi 724204，China）

An accurate and stable analysis method for the determination of trace germanium in zinc electrolyte and new electrolyte in the process of zinc electrolysis was investigated in this paper.The results indicated that germanium in zinc electrolyte could be determined by standard addition method using atomic fluorescence spectrometry in 20%phosphoric acid solution.The relative standard deviation for eight replicate measurements was 5.3%with 95.6%～102.0%recovery.The method is stable and reliable，and can meet the production requirement.

standard addition method；atomic fluorescence spectrometry；zinc electrolyte；germanium

O657.31；TH744.16

：A

：2095-1035（2015）02-0065-02

2014-07-15

：2014-12-29

冉恒星，男，工程師，從事有色冶煉鉛鋅產(chǎn)品分析研究。E-mail：502009687＠qq.com

10.3969/j.issn.2095-1035.2015.02.0016