专利名称：金锗合金的溶样方法
技术领域：
本发明涉及合金的测试方法，更具体地说是金锗合金中测定锗以前的金锗合金试样的溶样方法。
金锗合金、金锗锑合金是两种电子行业中的特殊合金，它们中锗的含量大约为12％(wt)左右。而金锗、金锗锑等合金中锗的测定方法尚未见于文献中，更没有溶解金锗、金锗锑合金材料方法的报道。
通常锗矿石、二氧化锗及铝基、铍基合金中锗的分析方法，多采用碱熔融，或用硝酸溶解硫酸冒烟后，在盐酸介质中蒸馏锗，在还原的气氛中用碘酸盐进行滴定或用重量法进行测定。
金属锗不易溶于非氧化性酸中，但溶于硝酸中，特别易溶于王水、硝酸加氢氟酸中，金不溶于单一的盐酸、硝酸和硫酸中，但溶于王水或有氧化剂存在的盐酸中。金锗合金可溶于王水中，但是由于王水中存在着盐酸，在溶样过程中锗有挥发损失。由于金和锗对无机酸作用的特殊性质，以及四氯化锗的易挥发性(四氯化锗的沸点为84℃，40℃时已有约60％锗挥发)，金锗合金的溶样问题成了金锗合金分析中必须要解决的技术问题。
本发明的目的就在于研究出一种金锗合金的溶样方法，在溶样的过程中使锗不损失，又便于以后锗的测定。
本发明的一种金锗合金的溶样方法，将待溶解的适宜量的金锗合金样品，置于密闭溶样器中，在密闭溶样器中加入盐酸和硝酸的混合酸溶液，拧紧密闭溶样器的盖子，置于微波炉内，同时将盛有适宜量水的容器放入微波炉中，在微波炉中进行溶解适宜的时间后，取出密闭溶样器，进行冷却，完成溶样。
所说的金锗合金为AuGe(金锗)、AuGeSb(金锗锑)合金其中的一种合金。所加入的金锗合金的样品的量为0.05～0.5克为好。金锗合金取样量小，小于0.05克，称样的误差大；取样量大，大于0.5克，以后测定锗时分取试样溶液的量小，使测定误差增大，而且样品量大，所加入的盐酸和硝酸的混合酸溶液用量加大，溶样的时间增长。所加入的盐酸和硝酸的混合酸溶液中盐酸与硝酸的体积比为1～4∶1；所加入的盐酸与硝酸的体积比为1～4∶1的混合酸溶液的量为2～20毫升，又以5～15毫升为好。加入盐酸与硝酸的体积比1～4∶1的混合酸的量与取样量的大小有关，取样量小，其混合酸的用量则小；取样量大，混合酸的用量则大。若其取样量大于0.5克，可以适当增加混合酸的量。
为了在微波炉中进行溶样的过程中分散部分微波，保证溶样过程的安全，在将拧紧盖子的密闭溶样器置于微波炉中的同时，将盛有适宜量的水的容器放入微波炉中，所盛有适宜量水的容器为烧杯，烧杯中盛有的适宜水量为150～500毫升为宜。
在微波炉中进行溶样时，所选择的微波炉的热效率为25～100％为好，又以微波炉的热效率为50～75％为更佳。所选择的微波炉的热效率低，溶样的时间就得加长；所选择的微波炉的热效率高，溶样的时间就可缩短。在微波炉中溶样的时间一般控制在2～10分钟，又以3～6分钟为佳。若取样量小于0.05克，所选择的微汉炉热效率高时，可适当缩短溶样的时间，若取样量大于0.5克，亦可适当延长溶样时间。在微波炉中溶样后，从微波炉中取出密闭溶样器，稍冷或立即在0℃～-20℃时冷却，尤以放入0℃～-20℃的冰柜或冰箱中冷却0.2～2.0小时为好，又以0.5～1.5小时为更佳。取出冷却后的密闭溶样器，打开密闭溶样器，将溶液立即定量转入容量瓶中，例100毫升的容量瓶中。
为了验证本发明的溶样方法在溶样过程中锗不受到挥发损失，进行了实际金锗合金、金锗锑合金试样的分析和回收率试验，为此首先进行了酸度、金基体对原子吸收光谱法测定锗的影响进行了研究。
锗标准溶液的配制准确称取预先于800℃灼烧半小时并冷却的二氧化锗(99.999％)0.7205克于150ml烧杯中，加NaOH0.5克，加水溶解后以H2SO4(1+1)中和并过量1毫升，冷却后移入500毫升容量瓶中，加水至刻度摇匀，此溶液为1mg/ml锗。
酸度的影响试样经盐酸与硝酸的体积比为3∶1的混合酸溶液溶解后，加入不同的量的盐酸与硝酸的体积比1∶1混合酸，研究其对吸光度的影响，结果表明酸度对吸光度基本无影响。可采用4％(体积百分数)的盐酸与硝酸的体积比1∶1的混合酸来进行锗的原子吸收光谱法的测定。
金基体对测定的影响在40μg/ml，60μg/ml锗中分别加入0.3，0.6，0.9mg/ml金，用选定的仪器工作参数进行测定，结果表明金基体对测定影响不大。
所用的仪器为WFX-ID型原子吸收光谱仪，配有N2O系统，北京第二分析仪器厂售。
锗空心阴极灯 北京有色金属研究总院售。
WLP6501-J微波炉 北京白菊电器公司售。
MS-21型密闭溶样器石油化工科学院售。
所选用工作参数为波长265.1nm，灯电流4.5mA，乙炔流量为3.5l/min，狭缝宽度0.2mm，观测高度为12mm。
工作曲线配制锗浓度为0～100μg/ml的标准系列溶液，保持4％的(体积百分数)盐酸与硝酸的混合酸(盐酸与硝酸的体积比为1∶1)。用选定的仪器工作参数进行测定，并绘制工作曲线。其回归方程为A＝3.90×10-3C+4.08×10-3，γ为0.9998。
按分析方法对金锗、金锗锑合金的两个试样分别进行九次测定，在两个试样中分别加入不同量的锗，进行回收率试验，其统计数据见表1，方法回收率为96～104％。
表1误差统计及回收率
表1可以看出在溶样过程中，锗不挥发损失，本发明的溶样方法完全可靠，适用于金锗合金分析过程中的金锗合金的溶样。
本发明的方法的优点就在于1.本发明的溶样方法是采用了微波炉、密闭溶样器的新型的溶样方法，溶样快速、简便，又使得用盐酸和硝酸的混合酸溶解金锗、金锗锑合金样品时，锗不挥发损失，为以后的准确分析测定锗奠定了基础。
2.采用了微波炉、密闭溶样器和盐酸和硝酸的混合酸进行溶解样品，又巧妙地与N2O-AAS测定法相结合起来，用于金锗、金锗锑合金中锗的测定，使得测定方法不用分离主体，而又准确可靠，完全满足了分析上的要求，比已有技术中的蒸馏—容量法，简单、快捷，降低工作的劳动强度，降低了分析上的成本，其准确度又与上述方法相当。
以下用实施例对本发明的溶样方法作进一步的说明，将有助于对本发明的金锗合金的溶样方法及其优点作进一步的了解，本发明的保护范围不受这些实施例的限定。
实施例1称取0.1克的金锗(AuGe)合金试样，该试样中锗的含量为12％左右，余量为金。将0.1克上述试样置于MS-21型密闭溶样器中，加入5毫升盐酸和硝酸的混合酸，所加入的盐酸和硝酸的混合酸中盐酸与硝酸的体积比为3∶1，拧紧密闭溶样器的盖子，置于WLP650-J微波炉中，同时将盛有体积为200ml水的烧杯放入微波炉中，在微波炉75％热效率下溶样3min，稍冷，将密闭溶样器放入已制冷的冰柜中，在-15℃的温度下冷却1小时，取出，打开密闭溶样器，将溶解完全的试样溶液立即定量转入100ml的容量瓶中，补加2mlHNO3，加水至刻度摇匀，在WFX-1D型原子吸收光谱仪上，于波长265.1nm，狭缝宽度0.2mm，灯电流4.5mA，乙炔流量3.5l/min，燃烧器高度12mm，辅助气为N2O的条件下进行Ge的测定，测定结果为11.72％，实验结果表明在溶样过程中锗没有挥发损失。
实施例2其操作方法和所用设备与实施例1完全相同，唯不同的是，所称取的试样为AuGeSb合金，该金锗锑合金中含Ge12％左右，含Sb0.5％左右，余量为Au。结果表明在溶样过程中锗没有挥发损失。
实施例3其操作方法和所用设备与实施例1基本相同，唯不同的是，在微波炉50％热效率下，溶样6min。
实施例4其操作方法和所用设备与实施例1完全相同，唯不同的是，所加入的盐酸和硝酸的混合酸中，盐酸与硝酸的体积比为2∶1，所加入的混合酸的量为10毫升，于微波炉中热效率60％，熔样10min。
权利要求
1.一种金锗合金的溶样方法，其特征是，将待溶解的适宜量的金锗合金样品，置于密闭溶样器中，在密闭溶样器中加入盐酸和硝酸的混合酸溶液，拧紧密闭溶样器的盖子，置于微波炉内，同时将盛有适宜量水的容器放入微波炉中，在微波炉中进行溶解适宜的时间后，取出密闭溶样器，进行冷却，完成溶样。
2.根据权利要求1的一种金锗合金的溶样方法，其特征是，所说的金锗合金为AuGe、AuGeSb合金其中的一种合金。
3.根据权利要求1或2的一种金锗合金的溶样方法，其特征是，金锗合金的样品量为0.05-0.5克。
4.根据权利要求1或2的一种金锗合金的溶样方法，其特征是，所加入的盐酸与硝酸的混合酸溶液中盐酸与硝酸的体积比为1～4∶1。
5.根据权利要求4的一种金锗合金的溶样方法，其特征是，所加入的盐酸与硝酸的体积比为1～4∶1的混合酸溶液的量为2-20毫升。
6.根据权利要求5的一种金锗合金的溶样方法，其特征是，所加入的盐酸与硝酸的体积比为1～4∶1的混合酸溶液的量为5-15毫升。
7.根据权利要求1的一种金锗合金的溶样方法，其特征是，所盛有适量水的容器为烧杯，烧杯中盛有的适宜水量为150～500毫升。
8.根据权利要求1的一种金锗合金的溶样方法，其特征是，微波炉的热效率为25-100％。
9.根据权利要求8的一种金锗合金的溶样方法，其特征是，微波炉的热效率为50～75％。
10.根据权利要求8的一种金锗合金的溶样方法，其特征是，在微波炉中溶样时间为2-10分钟。
11.根据权利要求9的一种金锗合金的溶样方法，其特征是，在微波炉中溶样时间为3-6分钟。
12.根据权利要求1的一种金锗合金的溶样方法，其特征是，在0℃～-20℃的冰柜或冰箱中冷却0.2-2.0小时。
13.根据权利要求12一种金锗合金的溶样方法，其特征是，冷却0.5～1.5小时。
全文摘要
本发明涉及金锗合金试样的溶样方法。将待溶解的样品,置于密闭的溶样器中,加入盐酸和硝酸的混合酸溶液,置于微波炉中,在微波炉内进行溶解适宜时间,冷却,而完成金锗合金的溶样。本溶样方法快速、简便,锗在溶样过程中不挥发损失,而又有与N
文档编号B01F1/00GK1243030SQ9810305
公开日2000年2月2日 申请日期1998年7月23日 优先权日1998年7月23日
发明者杨萍, 宋永胜, 陈云红, 李勇军 申请人:北京有色金属研究总院