專利名稱：金鍺合金的溶樣方法
技術領域：
本發明涉及合金的測試方法，更具體地說是金鍺合金中測定鍺以前的金鍺合金試樣的溶樣方法。
金鍺合金、金鍺銻合金是兩種電子行業中的特殊合金，它們中鍺的含量大約為12％(wt)左右。而金鍺、金鍺銻等合金中鍺的測定方法尚未見于文獻中，更沒有溶解金鍺、金鍺銻合金材料方法的報道。
通常鍺礦石、二氧化鍺及鋁基、鈹基合金中鍺的分析方法，多采用堿熔融，或用硝酸溶解硫酸冒煙后，在鹽酸介質中蒸餾鍺，在還原的氣氛中用碘酸鹽進行滴定或用重量法進行測定。
金屬鍺不易溶于非氧化性酸中，但溶于硝酸中，特別易溶于王水、硝酸加氫氟酸中，金不溶于單一的鹽酸、硝酸和硫酸中，但溶于王水或有氧化劑存在的鹽酸中。金鍺合金可溶于王水中，但是由于王水中存在著鹽酸，在溶樣過程中鍺有揮發損失。由于金和鍺對無機酸作用的特殊性質，以及四氯化鍺的易揮發性(四氯化鍺的沸點為84℃，40℃時已有約60％鍺揮發)，金鍺合金的溶樣問題成了金鍺合金分析中必須要解決的技術問題。
本發明的目的就在于研究出一種金鍺合金的溶樣方法，在溶樣的過程中使鍺不損失，又便于以后鍺的測定。
本發明的一種金鍺合金的溶樣方法，將待溶解的適宜量的金鍺合金樣品，置于密閉溶樣器中，在密閉溶樣器中加入鹽酸和硝酸的混合酸溶液，擰緊密閉溶樣器的蓋子，置于微波爐內，同時將盛有適宜量水的容器放入微波爐中，在微波爐中進行溶解適宜的時間后，取出密閉溶樣器，進行冷卻，完成溶樣。
所說的金鍺合金為AuGe(金鍺)、AuGeSb(金鍺銻)合金其中的一種合金。所加入的金鍺合金的樣品的量為0.05～0.5克為好。金鍺合金取樣量小，小于0.05克，稱樣的誤差大；取樣量大，大于0.5克，以后測定鍺時分取試樣溶液的量小，使測定誤差增大，而且樣品量大，所加入的鹽酸和硝酸的混合酸溶液用量加大，溶樣的時間增長。所加入的鹽酸和硝酸的混合酸溶液中鹽酸與硝酸的體積比為1～4∶1；所加入的鹽酸與硝酸的體積比為1～4∶1的混合酸溶液的量為2～20毫升，又以5～15毫升為好。加入鹽酸與硝酸的體積比1～4∶1的混合酸的量與取樣量的大小有關，取樣量小，其混合酸的用量則小；取樣量大，混合酸的用量則大。若其取樣量大于0.5克，可以適當增加混合酸的量。
為了在微波爐中進行溶樣的過程中分散部分微波，保證溶樣過程的安全，在將擰緊蓋子的密閉溶樣器置于微波爐中的同時，將盛有適宜量的水的容器放入微波爐中，所盛有適宜量水的容器為燒杯，燒杯中盛有的適宜水量為150～500毫升為宜。
在微波爐中進行溶樣時，所選擇的微波爐的熱效率為25～100％為好，又以微波爐的熱效率為50～75％為更佳。所選擇的微波爐的熱效率低，溶樣的時間就得加長；所選擇的微波爐的熱效率高，溶樣的時間就可縮短。在微波爐中溶樣的時間一般控制在2～10分鐘，又以3～6分鐘為佳。若取樣量小于0.05克，所選擇的微漢爐熱效率高時，可適當縮短溶樣的時間，若取樣量大于0.5克，亦可適當延長溶樣時間。在微波爐中溶樣后，從微波爐中取出密閉溶樣器，稍冷或立即在0℃～-20℃時冷卻，尤以放入0℃～-20℃的冰柜或冰箱中冷卻0.2～2.0小時為好，又以0.5～1.5小時為更佳。取出冷卻后的密閉溶樣器，打開密閉溶樣器，將溶液立即定量轉入容量瓶中，例100毫升的容量瓶中。
為了驗證本發明的溶樣方法在溶樣過程中鍺不受到揮發損失，進行了實際金鍺合金、金鍺銻合金試樣的分析和回收率試驗，為此首先進行了酸度、金基體對原子吸收光譜法測定鍺的影響進行了研究。
鍺標準溶液的配制準確稱取預先于800℃灼燒半小時并冷卻的二氧化鍺(99.999％)0.7205克于150ml燒杯中，加NaOH0.5克，加水溶解后以H2SO4(1+1)中和并過量1毫升，冷卻后移入500毫升容量瓶中，加水至刻度搖勻，此溶液為1mg/ml鍺。
酸度的影響試樣經鹽酸與硝酸的體積比為3∶1的混合酸溶液溶解后，加入不同的量的鹽酸與硝酸的體積比1∶1混合酸，研究其對吸光度的影響，結果表明酸度對吸光度基本無影響。可采用4％(體積百分數)的鹽酸與硝酸的體積比1∶1的混合酸來進行鍺的原子吸收光譜法的測定。
金基體對測定的影響在40μg/ml，60μg/ml鍺中分別加入0.3，0.6，0.9mg/ml金，用選定的儀器工作參數進行測定，結果表明金基體對測定影響不大。
所用的儀器為WFX-ID型原子吸收光譜儀，配有N2O系統，北京第二分析儀器廠售。
鍺空心陰極燈 北京有色金屬研究總院售。
WLP6501-J微波爐 北京白菊電器公司售。
MS-21型密閉溶樣器石油化工科學院售。
所選用工作參數為波長265.1nm，燈電流4.5mA，乙炔流量為3.5l/min，狹縫寬度0.2mm，觀測高度為12mm。
工作曲線配制鍺濃度為0～100μg/ml的標準系列溶液，保持4％的(體積百分數)鹽酸與硝酸的混合酸(鹽酸與硝酸的體積比為1∶1)。用選定的儀器工作參數進行測定，并繪制工作曲線。其回歸方程為A＝3.90×10-3C+4.08×10-3，γ為0.9998。
按分析方法對金鍺、金鍺銻合金的兩個試樣分別進行九次測定，在兩個試樣中分別加入不同量的鍺，進行回收率試驗，其統計數據見表1，方法回收率為96～104％。
表1誤差統計及回收率
表1可以看出在溶樣過程中，鍺不揮發損失，本發明的溶樣方法完全可靠，適用于金鍺合金分析過程中的金鍺合金的溶樣。
本發明的方法的優點就在于1.本發明的溶樣方法是采用了微波爐、密閉溶樣器的新型的溶樣方法，溶樣快速、簡便，又使得用鹽酸和硝酸的混合酸溶解金鍺、金鍺銻合金樣品時，鍺不揮發損失，為以后的準確分析測定鍺奠定了基礎。
2.采用了微波爐、密閉溶樣器和鹽酸和硝酸的混合酸進行溶解樣品，又巧妙地與N2O-AAS測定法相結合起來，用于金鍺、金鍺銻合金中鍺的測定，使得測定方法不用分離主體，而又準確可靠，完全滿足了分析上的要求，比已有技術中的蒸餾—容量法，簡單、快捷，降低工作的勞動強度，降低了分析上的成本，其準確度又與上述方法相當。
以下用實施例對本發明的溶樣方法作進一步的說明，將有助于對本發明的金鍺合金的溶樣方法及其優點作進一步的了解，本發明的保護范圍不受這些實施例的限定。
實施例1稱取0.1克的金鍺(AuGe)合金試樣，該試樣中鍺的含量為12％左右，余量為金。將0.1克上述試樣置于MS-21型密閉溶樣器中，加入5毫升鹽酸和硝酸的混合酸，所加入的鹽酸和硝酸的混合酸中鹽酸與硝酸的體積比為3∶1，擰緊密閉溶樣器的蓋子，置于WLP650-J微波爐中，同時將盛有體積為200ml水的燒杯放入微波爐中，在微波爐75％熱效率下溶樣3min，稍冷，將密閉溶樣器放入已制冷的冰柜中，在-15℃的溫度下冷卻1小時，取出，打開密閉溶樣器，將溶解完全的試樣溶液立即定量轉入100ml的容量瓶中，補加2mlHNO3，加水至刻度搖勻，在WFX-1D型原子吸收光譜儀上，于波長265.1nm，狹縫寬度0.2mm，燈電流4.5mA，乙炔流量3.5l/min，燃燒器高度12mm，輔助氣為N2O的條件下進行Ge的測定，測定結果為11.72％，實驗結果表明在溶樣過程中鍺沒有揮發損失。
實施例2其操作方法和所用設備與實施例1完全相同，唯不同的是，所稱取的試樣為AuGeSb合金，該金鍺銻合金中含Ge12％左右，含Sb0.5％左右，余量為Au。結果表明在溶樣過程中鍺沒有揮發損失。
實施例3其操作方法和所用設備與實施例1基本相同，唯不同的是，在微波爐50％熱效率下，溶樣6min。
實施例4其操作方法和所用設備與實施例1完全相同，唯不同的是，所加入的鹽酸和硝酸的混合酸中，鹽酸與硝酸的體積比為2∶1，所加入的混合酸的量為10毫升，于微波爐中熱效率60％，熔樣10min。
權利要求
1.一種金鍺合金的溶樣方法，其特征是，將待溶解的適宜量的金鍺合金樣品，置于密閉溶樣器中，在密閉溶樣器中加入鹽酸和硝酸的混合酸溶液，擰緊密閉溶樣器的蓋子，置于微波爐內，同時將盛有適宜量水的容器放入微波爐中，在微波爐中進行溶解適宜的時間后，取出密閉溶樣器，進行冷卻，完成溶樣。
2.根據權利要求1的一種金鍺合金的溶樣方法，其特征是，所說的金鍺合金為AuGe、AuGeSb合金其中的一種合金。
3.根據權利要求1或2的一種金鍺合金的溶樣方法，其特征是，金鍺合金的樣品量為0.05-0.5克。
4.根據權利要求1或2的一種金鍺合金的溶樣方法，其特征是，所加入的鹽酸與硝酸的混合酸溶液中鹽酸與硝酸的體積比為1～4∶1。
5.根據權利要求4的一種金鍺合金的溶樣方法，其特征是，所加入的鹽酸與硝酸的體積比為1～4∶1的混合酸溶液的量為2-20毫升。
6.根據權利要求5的一種金鍺合金的溶樣方法，其特征是，所加入的鹽酸與硝酸的體積比為1～4∶1的混合酸溶液的量為5-15毫升。
7.根據權利要求1的一種金鍺合金的溶樣方法，其特征是，所盛有適量水的容器為燒杯，燒杯中盛有的適宜水量為150～500毫升。
8.根據權利要求1的一種金鍺合金的溶樣方法，其特征是，微波爐的熱效率為25-100％。
9.根據權利要求8的一種金鍺合金的溶樣方法，其特征是，微波爐的熱效率為50～75％。
10.根據權利要求8的一種金鍺合金的溶樣方法，其特征是，在微波爐中溶樣時間為2-10分鐘。
11.根據權利要求9的一種金鍺合金的溶樣方法，其特征是，在微波爐中溶樣時間為3-6分鐘。
12.根據權利要求1的一種金鍺合金的溶樣方法，其特征是，在0℃～-20℃的冰柜或冰箱中冷卻0.2-2.0小時。
13.根據權利要求12一種金鍺合金的溶樣方法，其特征是，冷卻0.5～1.5小時。
全文摘要
本發明涉及金鍺合金試樣的溶樣方法。將待溶解的樣品,置于密閉的溶樣器中,加入鹽酸和硝酸的混合酸溶液,置于微波爐中,在微波爐內進行溶解適宜時間,冷卻,而完成金鍺合金的溶樣。本溶樣方法快速、簡便,鍺在溶樣過程中不揮發損失,而又有與N
文檔編號B01F1/00GK1243030SQ9810305
公開日2000年2月2日 申請日期1998年7月23日 優先權日1998年7月23日
發明者楊萍, 宋永勝, 陳云紅, 李勇軍 申請人:北京有色金屬研究總院