原子荧光光谱法测定地质化探样品中的锗

冯建琴

（江西省地矿局赣东北实验室，江西 上饶 334000）

1 方法简介

试样经HNO3-HF-HClO4-H3PO4四酸分解后，在20%的磷酸介质中，不必还原，锗与KHB4反应生成氢化物，以氢气为载气导入电热石英炉中，火焰中生成的自由氢原子通过锗高强度空心阴极灯，在原子荧光光谱仪中测定锗的原子荧光值，荧光强度与溶液中的锗浓度成正比。

2 仪器及材料

AFS-820原子荧光光谱仪，高强度空心阴极灯，高纯氩气（＞99.999%），30ml聚四氟乙烯坩埚，控温电热板。

3 试剂

需对HNO3、HF、HClO4、HCl作空白试剂，若某种试剂空白值＞1ng/ml，则应更换试剂，本实验所用试剂均为分析纯，实验用水为去离子水。

（1）HNO3(ρ=1.40g/ml)；

（2）HF(ρ=1.13g/ml)；

（3）HClO4(ρ=1.67g/ml)；

（4）H3PO4(ρ=1.68g/ml)；

（5）NaOH（粒状）；

（6）KHB4（未结块）；

（7）还原剂【ρ(KBH4）=3%】：先称5gNaOH溶于1000ml水中，然后称取30gKHB4倒入水中搅拌至完全溶解，现用现配。

（8）锗标准溶液：①锗标准溶液I(ρ(Ge)=100ug/ml）向北京有色研究总院购置。②锗标准溶液II(ρ(Ge)=10ug/ml)移 取10ml锗标准溶液I于100ml容器瓶中，加入2mlH3PO4，用水稀释至刻度摇匀。③锗标准溶液III(ρ(Ge)=2.5ug/ml）移取25ml锗标准溶液II于100ml容器瓶中，加入2ml H3PO4，用水稀释至刻度，摇匀。

4 分析步骤

（1）试样粒径应小于0.097mm，经60℃烘干，装入磨口小瓶中备用。试样量根据其含量称取0.1g～0.5g试料，精确至0.0005g。

（2）空白试验：随同试料分析全过程做平行3份空白试验。

（3）质量控制：每批次选取同类型土壤一级国家标准物质（GSS系列）4个及（于前批次基本样品中每10个抽取1个作为密码检查样），4个检查试料同时分析，并对每批次作质量控制图。

（4）试验步骤：①将试料5.1置于聚四氟乙烯钳锅中，加几滴水湿润后，依次加入5mlHNO3、5mlHF、1mlHClO4、2mlH3PO4，于150℃ ～160℃控温电热板上，加热1小时后，升温至240℃～250℃，直至HClO4白烟冒尽，除去HF后，取下；待冷却后，加2ml水于电热板上温热浸取，移入10ml比色管中，用水稀释至刻度，摇匀。澄清，以下按仪器工作条件中测定（见表1）。②工作曲线的绘制，于一组50ml容器瓶中，分别移取（0，0.5，1.0，2.0，3.0，5.0）ml锗标准溶液，加入10mlH3PO4用水稀释至刻度，摇匀，以下按仪器工作条件测定（见表1）。

计算结果：

式中：C从工作曲线中查得试料浓度，ug/ml；C0从工作曲线中查得空白浓度，ug/ml；V制备溶液总体积，ml；m试料质量，g。

表1 AFS-820原子荧光光谱仪工作条件

5 条件选择

5.1 载液的选择 （见表2）

表2 载液试剂量的选择表

由于两种酸作载液，值定的荧光值相差不大，而H3PO4没有HCl应用广泛，且对测定P元素可能会污染，所以选择了HCl。

5.2 载气的选择

（1）载气流量（见表3）：

表3 载气标准流量表

（2）锗在HCl、HNO3、王水、H2SO4、H3PO4介质中的均被KHB4还原为锗化物，其中以H3PO4介质中测定锗的灵敏度最高，磷酸浓度的影响（见表4）。

表4 磷酸浓度与荧光值比对表

H3PO4浓度＜4%时，灵敏度高，但酸度变化对测量精度影响大，＞4%～35%磷酸介质，荧光值影响小，选择20%较为适宜。

（3）还原剂浓度的影响：试验结果表明，KHB4浓度＜0.4g/l时无氩氢火焰，荧光值为0，30g/L时荧光值最大，且KHB4溶液保留时间最长。

6 方法质量

（1）检出限同时做12份试样空白，测定荧光值，在同时测定的工作曲线上查出锗的含量，以3倍标准偏差计算锗的检出限，得。

表5 所测定荧光值相对误差表

（2）相对误差（见表5）。