使用过氧化氢提取四氯化锗的研究和探讨

王继胜

内蒙古锡林郭勒通力锗业有限责任公司技术部，内蒙古 锡林浩特 026000

在冶金工业中，除砷改善金属的硬度和导电性，其中包括铜、铁、 锗等等金属的特性来消除有害元素提高金属的质量。在锗生产过程中和检验中同样消除砷元素的危害及干扰。我们在检验金属的含量是也消除砷的影响，在蒸馏过程是用强氧化剂来消除砷的挥发和还原为高价态的砷。通过蒸馏四氯化锗用还原为二价态的锗，然后滴定法得出金属锗的含量。

1 实验部分

1.1 实验1：煤样中酸溶锗的测定

1.1.1 主要仪器及工作参数

712-分光光度计，（上海精密科学仪器有限公司），箱式电阻炉（上海跃进医疗器械厂）。

1.1.2 所需试剂

高锰酸钾（分析纯），过氧化氢（35% 溶液），盐酸（6.5mol/L），盐酸（1：1），十六烷基三甲嗅化铵（1%溶液），酚酞（1%），苯芴酮溶液（0.03%），锗标准溶液（1000µg/ml）。

1.1.3 引用文件

《煤中锗的测定方法》GB 8207-87。

1.1.4 实验分析步骤略

1.1.5 实验中的数据

管理样 1 管理样 2 管理样 3 管理样 4 管理样 5 管理样 6取样量（g） 1.0003 1.0008 1.0008 1.0013 1.0004 1.0008氧化剂及使用量无加任何氧化剂锗含量%（mg/L） 0.0660 0.06480 0.0548 0.0628 0.0628 0.0610高锰酸钾1g高锰酸钾1g过氧化氢5ml过氧化氢5ml无加任何氧化剂

1.1.6 实验结果

本实验中表明酸度足够下氧化的反应不是那么强，只能盐酸浓达到的情况下酸溶锗能提出，砷的含量不影响比色法测定锗的含量。

1.2 实验2：布袋尘中酸溶锗的测定方法

1.2.1 所需试剂高锰酸钾

分析纯，次亚磷酸钙：分析纯，盐酸:4.5mol/L ，盐酸：6.5 mol/L饱和碳酸氢钠溶液，淀粉溶液：0.5%，氢溴酸:分析纯，KIO3：分析纯，KI：分析纯，KIO3-KI标液，0.5%淀粉溶液。

1.2.2 引用文件

《锗富集物》ZBH31003-87；

《锌精矿化学分析方法 锗量的测定》GB/T8151.13-2000；

1.2.3 实验分析步骤略

1.2.4 实验中的数据

布袋样 1 布袋样 2 布袋样 3 布袋样 4 布袋样 5 布袋样 6取样量（g） 0.5005 2.0006 0.5005 2.0005 0.5005 2.0009氧化剂及使用量高锰酸钾1g高锰酸钾1g过氧化氢5ml过氧化氢10ml无加任何氧化剂无加任何氧化剂锗含量%（mg/L） 2.92 1.07 2.93 1.03 —— ——

1.2.5 实验结果

本实验的数据来看 过氧化氢也能高锰酸钾那样抑制砷，锑，锡的蒸馏逸出，起强氧化剂的作用。无加任何氧化剂的布袋尘无法滴定检测，（实验样品的颜色加热后变土黄色或变黑色）。因砷的蒸馏出去干扰锗的滴定。

砷，锑，铜，硫＜1mg 不干扰测定。锡定量干扰。

1.3 实验3：二氧化锗中锗含量的测定

1.3.1 所需试剂

氢氧化钠(分析纯)，次亚磷酸钙(化学纯)，12M盐酸(分析纯)，6M盐酸， 4.5M盐酸，高锰酸钾(分析纯)，硫酸(1:1)，酚酞(1%酒精溶液)，淀粉(0.5%水溶液) 无水碳酸钠(分析纯)，高纯锗：纯度99.999%，碘酸钾(分析纯)，碘化钾(分析纯)，饱和碳酸氢钠溶液。

氢溴酸(分析纯)，无水碳酸钠(分析纯)，碘酸钾(分析纯)，高纯锗：纯度99.999%。

1.3.2 引用文件

《锗富集物》2BH 31003-87 ；

《南京锗厂有限责任公司技术文件》Q/N2-J-62-2005；

1.3.3 实验分析步骤略

1.3.4 实验中的数据

产品样 1 产品样 2 产品样 3 产品样 4 产品样 5 产品样 6取样量（g） 0.2002 0.2002 0.2005 0.2000 0.2000 0.2004氧化剂及使用量高锰酸钾1g高锰酸钾1g过氧化氢5ml过氧化氢10ml无加任何氧化剂无加任何氧化剂锗含量%（mg/L） 65.03 65.10 65.05 65.05 —— ——

1.3.5 实验结果

本实验中的数据来看 过氧化氢和高锰酸钾同样抑制砷的蒸馏抑出，起强氧化剂的作用。无加任何氧化剂的二氧化锗的样品无法滴定金属锗含量。（实验样品的颜色加热后变土黄色或变黑色）。

1.4 实验4：湿法提取的母液中测定锗含量

1.4.1 所需试剂

高锰酸钾：分析纯，次亚磷酸钙：分析纯，盐酸:4.5mol/L，盐酸：6.5 mol/L饱和碳酸氢钠溶液，淀粉溶液：0.5%，氢溴酸：分析纯，KIO3：分析纯，KI：分析纯，KIO3-KI标液，0.5%淀粉溶液

1.4.2 引用文件

《锌精矿化学分析方法 锗量的测定》GB/T8151.13-2000。

1.4.3 实验分析步骤略

1.4.4 实验中的数据

湿法液1湿法液2 湿法液3 湿法液4 湿法液5 湿法液6取样量（mL） 50.00 10.00 50.00 10.00 50.00 10.00氧化剂及使用量高锰酸钾1g高锰酸钾1g过氧化氢5ml过氧化氢10ml无加氧化剂 无加氧化剂锗含量%（mg/L） 0.09 0.17 0.09 0.17 —— ——

1.4.5 实验结果

本实验中的数据来看 过氧化氢和高锰酸钾同样抑制砷的蒸馏抑出，起强氧化剂的作用。无加任何氧化剂的二氧化锗的样品无法滴定金属锗含量。（实验样品的颜色加热后变土黄色或变黑色）。

2 结果与讨论

1）上述几种不同的介质中提取四氯化锗的分析中，过氧化氢也能起到氧化剂的作用，粗四氯化锗液体中的杂质砷，将被氧化转变成砷酸留在残留中而被除去。不影响四氯化锗的蒸馏除去，四氯化锗的沸点是83.1℃，三氯化砷的沸点是130.4℃，过氧化氢的沸点是150.2 ℃。

2）过氧化氢的别名叫双氧水，分子式为：H2O2，无色透明液体。相对密度1.4067(25℃)。熔点-0.41℃。沸点150.2℃。溶于水、醇、乙醚，不溶于石油醚。极不稳定，遇热、光、粗糙表面、重金属及其他杂质会引起分解，同时放出氧和热。具有较强的氧化能力，为强氧化剂。在有酸存在下较稳定，有腐蚀性。高浓度的过氧化氢能使有机物质燃烧。与二氧化锰相互作用，能引起爆炸。

3）过氧化氢的化学性质

（1）H2O2是二元弱酸，具有酸性；

（2）氧化性；

注：在酸性条件下H2O2的还原产物为H2O，在中性或碱性条件其还原产物为氢氧化物。

4）H2O2在高浓度酸性条件下跟三氯化砷反应，三价砷氧化成五价砷。反应式为：ASCl3+2H2O2+2H+=H3ASO4+3HCl。

5）不同的角度和实验证明过氧氢可以替代高锰酸钾能使用氧化剂的提取锗和消除三价砷，可以提高产品质量和研究价值，也提高生产的成本和效益。

[1]有色金属工人技术理论教材.中国有色金属工业总公司职工教育教材编审办公室.

[2]刘淑萍，吕朝霞，周玉振，刘科，等著.冶金分析和实验方法[M].冶金工业出版社.