使用過氧化氫提取四氯化鍺的研究和探討

王繼勝

內(nèi)蒙古錫林郭勒通力鍺業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)部，內(nèi)蒙古 錫林浩特 026000

在冶金工業(yè)中，除砷改善金屬的硬度和導(dǎo)電性，其中包括銅、鐵、 鍺等等金屬的特性來消除有害元素提高金屬的質(zhì)量。在鍺生產(chǎn)過程中和檢驗(yàn)中同樣消除砷元素的危害及干擾。我們在檢驗(yàn)金屬的含量是也消除砷的影響，在蒸餾過程是用強(qiáng)氧化劑來消除砷的揮發(fā)和還原為高價(jià)態(tài)的砷。通過蒸餾四氯化鍺用還原為二價(jià)態(tài)的鍺，然后滴定法得出金屬鍺的含量。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)1：煤樣中酸溶鍺的測定

1.1.1 主要儀器及工作參數(shù)

712-分光光度計(jì)，（上海精密科學(xué)儀器有限公司），箱式電阻爐（上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠）。

1.1.2 所需試劑

高錳酸鉀（分析純），過氧化氫（35% 溶液），鹽酸（6.5mol/L），鹽酸（1：1），十六烷基三甲嗅化銨（1%溶液），酚酞（1%），苯芴酮溶液（0.03%），鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000μg/ml）。

1.1.3 引用文件

《煤中鍺的測定方法》GB 8207-87。

1.1.4 實(shí)驗(yàn)分析步驟略

1.1.5 實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)

管理樣 1 管理樣 2 管理樣 3 管理樣 4 管理樣 5 管理樣 6取樣量（g） 1.0003 1.0008 1.0008 1.0013 1.0004 1.0008氧化劑及使用量無加任何氧化劑鍺含量%（mg/L） 0.0660 0.06480 0.0548 0.0628 0.0628 0.0610高錳酸鉀1g高錳酸鉀1g過氧化氫5ml過氧化氫5ml無加任何氧化劑

1.1.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)中表明酸度足夠下氧化的反應(yīng)不是那么強(qiáng)，只能鹽酸濃達(dá)到的情況下酸溶鍺能提出，砷的含量不影響比色法測定鍺的含量。

1.2 實(shí)驗(yàn)2：布袋塵中酸溶鍺的測定方法

1.2.1 所需試劑高錳酸鉀

分析純，次亞磷酸鈣：分析純，鹽酸:4.5mol/L ，鹽酸：6.5 mol/L飽和碳酸氫鈉溶液，淀粉溶液：0.5%，氫溴酸:分析純，KIO3：分析純，KI：分析純，KIO3-KI標(biāo)液，0.5%淀粉溶液。

1.2.2 引用文件

《鍺富集物》ZBH31003-87；

《鋅精礦化學(xué)分析方法 鍺量的測定》GB/T8151.13-2000；

1.2.3 實(shí)驗(yàn)分析步驟略

1.2.4 實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)

布袋樣 1 布袋樣 2 布袋樣 3 布袋樣 4 布袋樣 5 布袋樣 6取樣量（g） 0.5005 2.0006 0.5005 2.0005 0.5005 2.0009氧化劑及使用量高錳酸鉀1g高錳酸鉀1g過氧化氫5ml過氧化氫10ml無加任何氧化劑無加任何氧化劑鍺含量%（mg/L） 2.92 1.07 2.93 1.03 —— ——

1.2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)來看 過氧化氫也能高錳酸鉀那樣抑制砷，銻，錫的蒸餾逸出，起強(qiáng)氧化劑的作用。無加任何氧化劑的布袋塵無法滴定檢測，（實(shí)驗(yàn)樣品的顏色加熱后變土黃色或變黑色）。因砷的蒸餾出去干擾鍺的滴定。

砷，銻，銅，硫＜1mg 不干擾測定。錫定量干擾。

1.3 實(shí)驗(yàn)3：二氧化鍺中鍺含量的測定

1.3.1 所需試劑

氫氧化鈉(分析純)，次亞磷酸鈣(化學(xué)純)，12M鹽酸(分析純)，6M鹽酸， 4.5M鹽酸，高錳酸鉀(分析純)，硫酸(1:1)，酚酞(1%酒精溶液)，淀粉(0.5%水溶液) 無水碳酸鈉(分析純)，高純鍺：純度99.999%，碘酸鉀(分析純)，碘化鉀(分析純)，飽和碳酸氫鈉溶液。

氫溴酸(分析純)，無水碳酸鈉(分析純)，碘酸鉀(分析純)，高純鍺：純度99.999%。

1.3.2 引用文件

《鍺富集物》2BH 31003-87 ；

《南京鍺廠有限責(zé)任公司技術(shù)文件》Q/N2-J-62-2005；

1.3.3 實(shí)驗(yàn)分析步驟略

1.3.4 實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)

產(chǎn)品樣 1 產(chǎn)品樣 2 產(chǎn)品樣 3 產(chǎn)品樣 4 產(chǎn)品樣 5 產(chǎn)品樣 6取樣量（g） 0.2002 0.2002 0.2005 0.2000 0.2000 0.2004氧化劑及使用量高錳酸鉀1g高錳酸鉀1g過氧化氫5ml過氧化氫10ml無加任何氧化劑無加任何氧化劑鍺含量%（mg/L） 65.03 65.10 65.05 65.05 —— ——

1.3.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)來看 過氧化氫和高錳酸鉀同樣抑制砷的蒸餾抑出，起強(qiáng)氧化劑的作用。無加任何氧化劑的二氧化鍺的樣品無法滴定金屬鍺含量。（實(shí)驗(yàn)樣品的顏色加熱后變土黃色或變黑色）。

1.4 實(shí)驗(yàn)4：濕法提取的母液中測定鍺含量

1.4.1 所需試劑

高錳酸鉀：分析純，次亞磷酸鈣：分析純，鹽酸:4.5mol/L，鹽酸：6.5 mol/L飽和碳酸氫鈉溶液，淀粉溶液：0.5%，氫溴酸：分析純，KIO3：分析純，KI：分析純，KIO3-KI標(biāo)液，0.5%淀粉溶液

1.4.2 引用文件

《鋅精礦化學(xué)分析方法 鍺量的測定》GB/T8151.13-2000。

1.4.3 實(shí)驗(yàn)分析步驟略

1.4.4 實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)

濕法液1濕法液2 濕法液3 濕法液4 濕法液5 濕法液6取樣量（mL） 50.00 10.00 50.00 10.00 50.00 10.00氧化劑及使用量高錳酸鉀1g高錳酸鉀1g過氧化氫5ml過氧化氫10ml無加氧化劑 無加氧化劑鍺含量%（mg/L） 0.09 0.17 0.09 0.17 —— ——

1.4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)來看 過氧化氫和高錳酸鉀同樣抑制砷的蒸餾抑出，起強(qiáng)氧化劑的作用。無加任何氧化劑的二氧化鍺的樣品無法滴定金屬鍺含量。（實(shí)驗(yàn)樣品的顏色加熱后變土黃色或變黑色）。

2 結(jié)果與討論

1）上述幾種不同的介質(zhì)中提取四氯化鍺的分析中，過氧化氫也能起到氧化劑的作用，粗四氯化鍺液體中的雜質(zhì)砷，將被氧化轉(zhuǎn)變成砷酸留在殘留中而被除去。不影響四氯化鍺的蒸餾除去，四氯化鍺的沸點(diǎn)是83.1℃，三氯化砷的沸點(diǎn)是130.4℃，過氧化氫的沸點(diǎn)是150.2 ℃。

2）過氧化氫的別名叫雙氧水，分子式為：H2O2，無色透明液體。相對密度1.4067(25℃)。熔點(diǎn)-0.41℃。沸點(diǎn)150.2℃。溶于水、醇、乙醚，不溶于石油醚。極不穩(wěn)定，遇熱、光、粗糙表面、重金屬及其他雜質(zhì)會引起分解，同時(shí)放出氧和熱。具有較強(qiáng)的氧化能力，為強(qiáng)氧化劑。在有酸存在下較穩(wěn)定，有腐蝕性。高濃度的過氧化氫能使有機(jī)物質(zhì)燃燒。與二氧化錳相互作用，能引起爆炸。

3）過氧化氫的化學(xué)性質(zhì)

（1）H2O2是二元弱酸，具有酸性；

（2）氧化性；

注：在酸性條件下H2O2的還原產(chǎn)物為H2O，在中性或堿性條件其還原產(chǎn)物為氫氧化物。

4）H2O2在高濃度酸性條件下跟三氯化砷反應(yīng)，三價(jià)砷氧化成五價(jià)砷。反應(yīng)式為：ASCl3+2H2O2+2H+=H3ASO4+3HCl。

5）不同的角度和實(shí)驗(yàn)證明過氧氫可以替代高錳酸鉀能使用氧化劑的提取鍺和消除三價(jià)砷，可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和研究價(jià)值，也提高生產(chǎn)的成本和效益。

[1]有色金屬工人技術(shù)理論教材.中國有色金屬工業(yè)總公司職工教育教材編審辦公室.

[2]劉淑萍，呂朝霞，周玉振，劉科，等著.冶金分析和實(shí)驗(yàn)方法[M].冶金工業(yè)出版社.