催化极谱法测定纯铟中的痕量硅

一、方法要点

硅的极谱测定有间接法、直接发与伏安法等。本法在一定条件下使SiO₄^2-与MnO₄^2-形成β-12-硅钼酸。通过测定硅钼酸中组成钼的催化波来间接测定硅，灵敏度为7×10^-10mol/L，本法应用于高纯铟中痕量硅的测定，可检测至4×10^-6%。

二、试剂与仪器

(1)极谱底液：2.5%氯酸钾 -0.1mol/L苯羟乙酸 -0.25mol/L硫酸。

(2)试样表面腐蚀剂：乙酸-硝酸-氢氟酸(5：15：2)。

(3)钼酸铵溶液：0．5％、10％。

(4)硅标准溶液：0．1μg／mL。

(5)8960型极谱仪。

三、分析步骤

铟试样置于聚四氟乙烯烧杯中，加数毫升表面腐蚀剂，剧烈作用片刻，用水反复冲洗至干净，干燥表面，称量0．5000g，剪成细粒，逐颗投入盛氢氟酸(1+4)的铂坩埚中，作用数分钟，用水冲洗至净，将水倾尽，加盖，置于6mL,混合酸(0．4mol／L 硝酸-2．7mol/L硫酸)，加热分解待试样分解完毕，加水12mL、10％钼酸铵溶液1．5mL，搅匀，置于40～50℃水浴中20min，转入盛4mL 19mo1／L硫酸的萃取瓶中，摇匀，准确加入10mL乙酸乙酯，萃取1~2min，静置分层，吸出有机相用1．5mol／L硫酸10mL振荡洗涤两次，用移液管吸出5mL有机相于25mL分液漏斗中，用4mo1／L氨水6～10mL反萃取两次，反萃取液放入25mL或50mL容量瓶中，放置过夜，用水稀释至刻度，摇匀，吸出1mL于10mL容量瓶中，加底液至刻度，摇匀，转入极谱池中。通氮除氧5min，用仪器直流部分、滴汞工作电极及汞层阳极，于一0．5～0.9V记录钼催化波。

用钼标准溶液(5μg／mL)峰高计算结果，按硅钼酸H8[Si(Mo2O7)6]中硅与钼的组成比计算硅量，换算因子为40．99。

四、标准曲线的绘制

分别取硅标准溶液(0.1μg／mL)0.0、0.1、0．2、0.3、0.4、0.5mL于铂坩埚中，加0.5mL 0.6mol／L硫酸、5mL 0.5％钼酸铵溶液，搅匀，置于40～50℃水浴中20min，转入盛3mL4．5mol／L硫酸的管式萃取瓶中，摇匀，准确加入10mL乙酸乙酯，萃取1～2min，静置分层，吸出有机相用1．5mol／L硫酸l0mL振荡洗涤两次，用移液管吸出5mL有机相于25mL分液漏斗中，用4mol／L氨水6～10mL反萃取两次，反萃取液放入25mL或50mL容量瓶中，放置过夜。用水稀释至刻度，摇匀，吸出1mL于10mL容量瓶中，加底液至刻度，摇匀，转入极谱池中，通氮除氧5min，用仪器直流部分、滴汞工作电极及汞层阳极，于-0.05～0.9V记录钼催化波，由钼波峰高与相应的硅浓度作图，绘出硅标准曲线。

五、注意事项

(1)为避免基体元素水解，采用较高的酸度与钼酸铵浓度。当钼酸铵浓度为0．8％时，适宜的酸度为0.1～0.6mol／L；当温度为40～60℃时，放置20min，可形成稳定的β-硅钼杂多酸。

(2)萃取酸度为3．6～4．5mo1／L时，磷钼酸与砷钼酸遭到有效破坏，从而消除磷或砷的干扰，当硅为0.1μg时，可允许75μg磷或砷存在。

(3)萃取剂选择是极谱间接法测定硅的关键，比色法中常用的正丁醇或异戊醇，由于水相在有机相中溶解度大，大量。MoO₄^2- 溶入有机相，难以洗净，导致结果大大偏高，乙酸乙酯是一优良萃取剂，既能定量萃取β-硅钼酸，游离的MnO₄^2-又易于洗净，因而得到可靠的结果。

(4)因水的用量最大，要注意水的纯度。用MOS电路制造工艺制的反渗透水中可溶硅为0.6～lng，总硅1．5～5ng，优于石英亚沸蒸馏水及离子交换水，实验总空白值通常为20～30ng。