[發明專利]一種光纖用四氯化鍺中痕量砷的檢驗方法

無效

• 申請號: 201410015792.X
• 申請日: 2014-01-14
• 公開（公告）號: CN103743736A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 普世坤;莫正輝;鮑開宏;浦勇;張國穎;田毅凡;祁君芳
• 申請（專利權）人: 云南臨滄鑫圓鍺業股份有限公司;武漢云晶飛光纖材料有限公司
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78
• 代理公司: 昆明祥和知識產權代理有限公司 53114
• 代理人: 和琳

技術領域

本發明屬于高純鍺材料制備過程中的產品質量檢驗方法，尤其是一種光纖用四氯化鍺中痕量砷的檢驗方法。

背景技術

光纖用四氯化鍺與普通的四氯化鍺相比，要求純度高于99.999999%，砷等有害雜質元素不能夠被檢測出，碳氫、氫氧、氫氯等基團的紅外吸收峰透過率要求高于97%以上，因此對于生產原料、生產工藝、包裝材料及方法、檢測方法及設備等都有著過高的要求，而我國現有的技術不能滿足這些要求，光纖用四氯化鍺長期以來依賴進口。

光纖用四氯化鍺由于其中的砷含量對于光纖的質量影響特別大，因此是光纖四氯化鍺中必須檢驗的雜質元素。含量過高，用四氯化鍺為摻雜劑生產的光纖其光傳輸效率會大大降低，因此生產工藝過程中砷的控制及檢驗就十分關鍵。對于檢驗痕量砷的方法，YS/T?13-2007標準中提供了一種用電感耦合等離子體質譜法（ICP-MS）測定的方法，但由于ICP-MS測定對儀器設備、測試環境、人員素質等要求均較高，且由于測定時砷含量在0.5~10?ng/g,?基體四氯化鍺難以消除，Ge、Ar⁺Cl^-會產生較嚴重的質譜干擾，重復性較差，影響測定的準確性，對于普通實驗室，由于受儀器設備等條件限制，無法進行檢驗，而送外檢測時由于樣品包裝材料、取樣、運輸等環節會污染樣品，難于達到要求，而用石墨爐來進行測試也同樣存在以上問題，難以得到準確結果，因此需用其它簡便易行的方法來進行檢驗。

發明內容

本發明所要解決的就是光纖級四氯化鍺中痕量砷難于檢驗的問題，提供一種簡便易行，結果可靠的測量方法，以確保產品中砷含量檢驗的準確性和科學性。

本發明一種光纖用四氯化鍺中痕量砷的檢驗方法，其特征在于該方法是通過以下的步驟實現的：

（1）在鹽酸溶液中用過氧化氫（H₂O₂）在低溫下氧化四氯化鍺中的痕量砷（Ⅲ）為砷（Ⅴ）；

（2）在低溫下蒸發除去四氯化鍺基體；

（3）蒸干以后再在鹽酸溶液中用氯化亞錫（SnCl₂）和碘化鉀把砷（Ⅴ）還原成砷（Ⅲ）；

（4）再用無砷鋅粒將砷（Ⅲ）還原成砷化氫；

（5）所生成的砷化氫氣體與溴化汞試紙片作用，生成黃棕色的砷化汞斑點，斑點顏色的深淺與砷含量成正比，與標準色階進行比較后得出試樣砷量；

（6）配制砷標準溶液，獲得一系列不同顏色深度的溴化汞紙片作為標準色階，并從標準色階上查得空白砷量；

（7）按下式計算砷的質量分數w_As，數值以百分含量表示：????????????????????????????????????????????????

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式中：

ｍ₁為從標準色階上查得的試樣砷量，單位μg；

ｍ₂為從標準色階上查得的空白砷量，單位μg；

V為被測痕量砷的樣品體積，單位mL。

本發明中，四氯化鍺需在低溫下進行氧化，將所含的痕量砷（Ⅲ）氧化為砷（Ⅴ），因砷（Ⅲ）在130℃時會形成AsCl₃揮發，而砷（Ⅴ）則難于揮發，以防在蒸發過程中造成砷的損失。

方法中主要的化學反應方程式如下：

（1）3H₂O₂+HAsO₂=?HAsO₃+3H₂O+O₂↑；

（2）2HCl+SnCl₂+HAsO₃=HAsO_2?+?SnCl₄+H₂O；

（3）HAsO₂+3Zn+6HCl=H₃As↑+3ZnCl₂+2H₂O；

（4）H₃As+3HgBr=Hg₃As(黃色)+3HBr↑。

制備溶液和分析用水均為去離子水或相當純度的水，其電阻率大于18.2?MΩ.cm，實驗所用的器皿均用5%的稀硝酸煮沸浸泡過夜后，用純水徹底清洗干凈待用。