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【摘 要】建立了一种电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定锌矿石中锗含量的分析方法，确定了溶样方法和分析谱线，对方法精密度和准确度进行了考察，结果表明。
【关键词】电感耦合等离子体原子发射光谱法;锌矿石;锗
引言
锗是一种具有重要工业价值的稀散金属，广泛应用于很多科技领域，如半导体材料、光纤通讯、红外光学、太阳能电池等。但锗在地壳中含量极少，资源有限且分布不均。所以，准确测定锗的含量就变得尤为重要。
锗的测定根据含量不同可以采用以下几种方法：含量较低的，一般采用原子吸收光谱法、萃取分光光度法、蒸馏分光光度法;含量较高的，采用碘酸钾滴定法、重量法等。对于质量分数较低的样品，目前应用较为广泛的是苯芴酮比色法，该法用磷酸、硝酸分解样品，然后将锗以四氯化锗的形式蒸出，与其他元素分离，蒸出的锗直接用水吸收。然后酸性介质中在阳离子界面活性剂存在下用光度法测定四价锗与苯芴酮及CTMAB形成的红色络合物。但该法采用的溶剂多为有机溶剂，有机溶剂毒性强，且显色法选择范围小，当有多种元素离子共存时存在干扰。
本工作建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法快速测定锌矿石中低锗含量的方法，简化了操作步骤，提高了分析效率，减少了环境污染。
1.实验部分
（1）电感耦合等离子体原子发射光谱仪：美国PE Optima 7300DV，工作参数：射频功率1.15KW，蠕动泵转速50r/min，雾化器压力0.2MPa，冲洗时间30s。
（2）试剂：
液氩，体积分数≥99.999%。
磷酸、高锰酸钾、硝酸、氢氟酸、盐酸均为分析纯。
（3）标准溶液：
锗国家标准溶液。GSBG62073-90，1000μg/mL，钢研纳克检测技术股份有限公司。
（4）试验方法：
称取锌矿石试样0.1g于250mL锥形瓶中，加入10mL～15mL磷酸、0.5g高锰酸钾、10mL硝酸，氢氟酸5～6滴，加热至液面平静（摇动锥形瓶无激溅色），并刚冒细微白烟时，立即取下，冷却。沿锥形瓶壁加入10mL水摇匀，冷却至室温后加盐酸10mL并立即塞上带有蒸馏管的橡皮塞进行蒸馏，用预先盛有15mL水的50mL比色管接收，蒸馏至液面出现短暂平静，残留液体积约为10mL且吸收液有倒吸倾向时，停止蒸馏，取下比色管，用水冲洗蒸馏管前端冷至室温后用蒸馏水定容。
2. 结果与讨论
2.1 分析谱线的选择
通过对实际样品组成、元素含量、空白进行分析，发现265.1nm和303.9nm两根谱线灵敏度都较高，但考虑到背景和干擾情况，最终选择303.906nm作为分析谱线。
2.2 样品前处理方法的选择
通过对直接溶样样品和蒸馏分离样品进行对比发现，蒸馏分离样品基线与纯标统一，也避免了其他元素的干扰，结果更准确。
2.3 消解液的选择
加高锰酸钾后，如颜色褪去，须补加高锰酸钾，然后再在电炉上加热1～2min。溶矿时可在较高温度下进行，但时间不宜过长，加热至刚出现细微白烟时立即取下，以免焦磷酸盐析出使结果偏低。
由于锗的氯化物、溴化物具有挥发性，故不能用盐酸、氢溴酸、王水、硫酸或高氯酸与盐酸、氢溴酸的混合酸来分解试样，甚至单独加高氯酸进行冒烟也会招致锗的损失;且准备蒸馏前，加盐酸时的溶液也必须充分冷却。
2.4 样品酸度介质的选择
蒸馏时的盐酸酸度很重要，通常在6～7mol/L盐酸中将锗蒸馏出来。如盐酸酸度小于4mol/L，锗不完全蒸馏出;盐酸酸度大于9mol/L，则不易收集完全。而微量锗在蒸馏至溶液体积减少一半时，即可蒸馏完全。蒸馏时，冷却接收瓶的水温不能过高，最好用流动水，防止四氯化锗挥发。
2.5 样品分析结果
按选定的试验条件和方法对锌矿石样品进行加标回收试验，测定值和加标回收结果见表1。
结果表明：回收率在95.5%～108.0%，相对标准偏差在1.44%左右（n=6），方法重现性好，精密度和准确度均能满足测定要求。
3. 总结
本工作采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定金属矿石中锗的含量，通过分析谱线的选择、样品消解液的选择、样品酸度的选择等研究结果表明，方法准确度高、精密度好测试结果准确可靠，弥补了过去用蒸馏分离-苯芴酮分光光度法的缺陷，可以用于批量快速测定金属矿石中锗的含量。
参考文献
[1]周令治，陈少纯.稀散金属提取冶金[M].北京：冶金工业出版社，2008.
[2]温彬宇，张锦柱.云南冶金[J].2004，33（4）：38-41
[3]梁云生，刘维理.冶金分析[J].2005，25（2）：88-90.
[4]鄢国强，范菊芬.理化检验[J].1987，23（6）：347-351.
[5]有色金属工业分析丛书编辑委员会.难熔金属和稀散金属冶金分析[M].北京：冶金工业出版社，1992：399.
【关键词】电感耦合等离子体原子发射光谱法;锌矿石;锗
引言
锗是一种具有重要工业价值的稀散金属，广泛应用于很多科技领域，如半导体材料、光纤通讯、红外光学、太阳能电池等。但锗在地壳中含量极少，资源有限且分布不均。所以，准确测定锗的含量就变得尤为重要。
锗的测定根据含量不同可以采用以下几种方法：含量较低的，一般采用原子吸收光谱法、萃取分光光度法、蒸馏分光光度法;含量较高的，采用碘酸钾滴定法、重量法等。对于质量分数较低的样品，目前应用较为广泛的是苯芴酮比色法，该法用磷酸、硝酸分解样品，然后将锗以四氯化锗的形式蒸出，与其他元素分离，蒸出的锗直接用水吸收。然后酸性介质中在阳离子界面活性剂存在下用光度法测定四价锗与苯芴酮及CTMAB形成的红色络合物。但该法采用的溶剂多为有机溶剂，有机溶剂毒性强，且显色法选择范围小，当有多种元素离子共存时存在干扰。
本工作建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法快速测定锌矿石中低锗含量的方法，简化了操作步骤，提高了分析效率，减少了环境污染。
1.实验部分
（1）电感耦合等离子体原子发射光谱仪：美国PE Optima 7300DV，工作参数：射频功率1.15KW，蠕动泵转速50r/min，雾化器压力0.2MPa，冲洗时间30s。
（2）试剂：
液氩，体积分数≥99.999%。
磷酸、高锰酸钾、硝酸、氢氟酸、盐酸均为分析纯。
（3）标准溶液：
锗国家标准溶液。GSBG62073-90，1000μg/mL，钢研纳克检测技术股份有限公司。
（4）试验方法：
称取锌矿石试样0.1g于250mL锥形瓶中，加入10mL～15mL磷酸、0.5g高锰酸钾、10mL硝酸，氢氟酸5～6滴，加热至液面平静（摇动锥形瓶无激溅色），并刚冒细微白烟时，立即取下，冷却。沿锥形瓶壁加入10mL水摇匀，冷却至室温后加盐酸10mL并立即塞上带有蒸馏管的橡皮塞进行蒸馏，用预先盛有15mL水的50mL比色管接收，蒸馏至液面出现短暂平静，残留液体积约为10mL且吸收液有倒吸倾向时，停止蒸馏，取下比色管，用水冲洗蒸馏管前端冷至室温后用蒸馏水定容。
2. 结果与讨论
2.1 分析谱线的选择
通过对实际样品组成、元素含量、空白进行分析，发现265.1nm和303.9nm两根谱线灵敏度都较高，但考虑到背景和干擾情况，最终选择303.906nm作为分析谱线。
2.2 样品前处理方法的选择
通过对直接溶样样品和蒸馏分离样品进行对比发现，蒸馏分离样品基线与纯标统一，也避免了其他元素的干扰，结果更准确。
2.3 消解液的选择
加高锰酸钾后，如颜色褪去，须补加高锰酸钾，然后再在电炉上加热1～2min。溶矿时可在较高温度下进行，但时间不宜过长，加热至刚出现细微白烟时立即取下，以免焦磷酸盐析出使结果偏低。
由于锗的氯化物、溴化物具有挥发性，故不能用盐酸、氢溴酸、王水、硫酸或高氯酸与盐酸、氢溴酸的混合酸来分解试样，甚至单独加高氯酸进行冒烟也会招致锗的损失;且准备蒸馏前，加盐酸时的溶液也必须充分冷却。
2.4 样品酸度介质的选择
蒸馏时的盐酸酸度很重要，通常在6～7mol/L盐酸中将锗蒸馏出来。如盐酸酸度小于4mol/L，锗不完全蒸馏出;盐酸酸度大于9mol/L，则不易收集完全。而微量锗在蒸馏至溶液体积减少一半时，即可蒸馏完全。蒸馏时，冷却接收瓶的水温不能过高，最好用流动水，防止四氯化锗挥发。
2.5 样品分析结果
按选定的试验条件和方法对锌矿石样品进行加标回收试验，测定值和加标回收结果见表1。
结果表明：回收率在95.5%～108.0%，相对标准偏差在1.44%左右（n=6），方法重现性好，精密度和准确度均能满足测定要求。
3. 总结
本工作采用电感耦合等离子体原子发射光谱法测定金属矿石中锗的含量，通过分析谱线的选择、样品消解液的选择、样品酸度的选择等研究结果表明，方法准确度高、精密度好测试结果准确可靠，弥补了过去用蒸馏分离-苯芴酮分光光度法的缺陷，可以用于批量快速测定金属矿石中锗的含量。
参考文献
[1]周令治，陈少纯.稀散金属提取冶金[M].北京：冶金工业出版社，2008.
[2]温彬宇，张锦柱.云南冶金[J].2004，33（4）：38-41
[3]梁云生，刘维理.冶金分析[J].2005，25（2）：88-90.
[4]鄢国强，范菊芬.理化检验[J].1987，23（6）：347-351.
[5]有色金属工业分析丛书编辑委员会.难熔金属和稀散金属冶金分析[M].北京：冶金工业出版社，1992：399.