[发明专利]镓中杂质元素的分析方法

说明书

本发明涉及镓中杂质元素的分析方法，更确切地说是借部分溶解主体镓与小体积萃取相结合而富集镓中杂质元素后，用原子发射光谱溶液残渣法进行测定。

在已有的文献中，镓中杂质元素的分析方法分浓缩富集和测定二部分，在浓缩杂质方面有萃取法，离子交换法、挥发法，沉淀法等。在测定杂质方面有发射光谱法，分光光度法，极谱法，原子吸收光谱法等。

苏联国家标准（ΓOCT    13637-77）用盐酸硝酸溶解试样镓，然后在6M的盐酸中以乙酸丁酯或乙醚萃取分离主体镓，使其杂质富集在水相，再用发射光谱法（粉末法）进行测定。其优点是可同时测定多元素，灵敏度较高，但是由于取样量大，需用大量无机和有机试剂，须萃取多次，手续冗长，空白值较高，限制了检测限。

我国国标（GB    4375，12-84）也是以盐酸、硝酸溶解试样，在7.5M盐酸中，以异丙醚萃取二次分离主体元素镓，杂质元素富集在水相中，用发射光谱溶液残渣法进行测定。其优点是同时测定多种杂质元素，灵敏度较高。其缺点也是需用大量无机和有机试剂进行萃取，空白值较高，从而也限制了检测限的提高。

日本专利文献特开昭60-230041，介绍了在氨水-双氧水-水（1∶3∶10）的水溶液中沉淀分离大部分主体镓，取其清液用无火陷原子吸收光谱法进行测定。其优点是可以测定钾、钠、硅、硒、锗等杂质元素，测定灵敏度较高。但该法不能同时测定多元素杂质，需要单一元素逐个测定，且沉淀过滤等分离手续繁琐。

E.Jackwerth等人（Anal.Chem.Acta，87，341，1976）用3M盐酸-0.15M硝酸的混合酸溶解样品，将铜、铅、铋、镍、钴、银、金、钯、汞、锡、铁等杂质元素富集于未溶解的残余镓中，将残余的镓完全溶解于盐酸硝酸中，采用注入法的原子吸收光谱法进行测定。该法的缺点是由于取样量大（5克），试样溶解速度慢，要用大量的盐酸硝酸反复处理，而又不能富集铟;锡的样液需单独处理;而且测定各杂质元素时需在同一个试样溶液中逐个单独测定，每测定一个杂质元素就要换一个原子吸收光谱灯，费时费事;再者该富集方法只能富集大于10ppm的钴，当钴小于10ppm时，回收率偏低。

本发明的目的是要改进上述已有技术的缺点，尤其是要对E.Jackwerth等人提出的镓中杂质元素的测定方法进行改进，研究出一个优于Jackwerth法的富集杂质元素的条件。在该富集条件下，不但能富集铜、铅、铋、镍、钴、银、金、钯、汞、锡、铁，又能富集铟、铂。并使锡的试样溶液不用单独处理，钴低至0.2微克也能定量富集。然后再采取一次小体积萃取以完全分离镓，进而与溶液残渣发射光谱测定结合起来，从而达到同时测定多元素杂质的目的，使镓中杂质的测定具有手续简便，空白值低，灵敏度高，准确可靠，测定范围宽等特点。

本发明是一种镓中杂质元素的分析方法，主体镓部分溶解，使镓中的杂质元素富集在残余的未溶解的镓中，溶解主体镓的试剂为硝酸和盐酸，硝酸的浓度范围为0.20M～1.0M，盐酸的浓度范围为5.0M～12.0M;将大部分主体镓溶解后，将溶液倾出，再加入硝酸、盐酸将残余的未溶解的镓完全溶解，在盐酸介质中，用异丙醚、乙醚、二氯乙醚、醋酸丁酯中任何一种有机溶剂萃取镓，对富集于水相中的杂质元素进行测定。

为了更平稳而迅速地溶解主体镓，更好地富集镓中杂质元素，溶解金属镓的盐酸浓度的范围以9M～12.0M为佳，硝酸的浓度范围以0.25M～0.5M为佳。

萃取除镓后的水相，可用极谱法，原子吸收光谱法，无火陷原子吸收光谱法、原子荧光光谱法，ICP原子发射光谱法，原子发射光谱法（粉末法），原子发射光谱溶液残渣法进行测定，但以原子发射光谱溶液残渣法为佳。

通常称取金属镓的试样0.25克至2克（视试样中含的杂质元素的量而定），含的杂质元素量高，试样量还可取小于0.25克，杂质元素的含量甚低，可取大于2克的试样。将称取好的试样置于10毫升石英坩埚内加入盐酸和硝酸的混合酸，所用盐酸的浓度可为5.0M～12.0M，硝酸的浓度范围为0.20M～1.0M。