馮建琴
(江西省地礦局贛東北實驗室,江西 上饒 334000)
試樣經(jīng)HNO3-HF-HClO4-H3PO4四酸分解后,在20%的磷酸介質(zhì)中,不必還原,鍺與KHB4反應(yīng)生成氫化物,以氫氣為載氣導(dǎo)入電熱石英爐中,火焰中生成的自由氫原子通過鍺高強度空心陰極燈,在原子熒光光譜儀中測定鍺的原子熒光值,熒光強度與溶液中的鍺濃度成正比。
AFS-820原子熒光光譜儀,高強度空心陰極燈,高純氬氣(>99.999%),30ml聚四氟乙烯坩堝,控溫電熱板。
需對HNO3、HF、HClO4、HCl作空白試劑,若某種試劑空白值>1ng/ml,則應(yīng)更換試劑,本實驗所用試劑均為分析純,實驗用水為去離子水。
(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(粒狀);
(6)KHB4(未結(jié)塊);
(7)還原劑【ρ(KBH4)=3%】:先稱5gNaOH溶于1000ml水中,然后稱取30gKHB4倒入水中攪拌至完全溶解,現(xiàn)用現(xiàn)配。
(8)鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液:①鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液I(ρ(Ge)=100ug/ml)向北京有色研究總院購置。②鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液II(ρ(Ge)=10ug/ml)移 取10ml鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液I于100ml容器瓶中,加入2mlH3PO4,用水稀釋至刻度搖勻。③鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液III(ρ(Ge)=2.5ug/ml)移取25ml鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液II于100ml容器瓶中,加入2ml H3PO4,用水稀釋至刻度,搖勻。
(1)試樣粒徑應(yīng)小于0.097mm,經(jīng)60℃烘干,裝入磨口小瓶中備用。試樣量根據(jù)其含量稱取0.1g~0.5g試料,精確至0.0005g。
(2)空白試驗:隨同試料分析全過程做平行3份空白試驗。
(3)質(zhì)量控制:每批次選取同類型土壤一級國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GSS系列)4個及(于前批次基本樣品中每10個抽取1個作為密碼檢查樣),4個檢查試料同時分析,并對每批次作質(zhì)量控制圖。
(4)試驗步驟:①將試料5.1置于聚四氟乙烯鉗鍋中,加幾滴水濕潤后,依次加入5mlHNO3、5mlHF、1mlHClO4、2mlH3PO4,于150℃ ~160℃控溫電熱板上,加熱1小時后,升溫至240℃~250℃,直至HClO4白煙冒盡,除去HF后,取下;待冷卻后,加2ml水于電熱板上溫?zé)峤。迫?0ml比色管中,用水稀釋至刻度,搖勻。澄清,以下按儀器工作條件中測定(見表1)。②工作曲線的繪制,于一組50ml容器瓶中,分別移取(0,0.5,1.0,2.0,3.0,5.0)ml鍺標(biāo)準(zhǔn)溶液,加入10mlH3PO4用水稀釋至刻度,搖勻,以下按儀器工作條件測定(見表1)。
計算結(jié)果:
式中:C從工作曲線中查得試料濃度,ug/ml;C0從工作曲線中查得空白濃度,ug/ml;V制備溶液總體積,ml;m試料質(zhì)量,g。
表1 AFS-820原子熒光光譜儀工作條件
表2 載液試劑量的選擇表
由于兩種酸作載液,值定的熒光值相差不大,而H3PO4沒有HCl應(yīng)用廣泛,且對測定P元素可能會污染,所以選擇了HCl。
(1)載氣流量(見表3):
表3 載氣標(biāo)準(zhǔn)流量表
(2)鍺在HCl、HNO3、王水、H2SO4、H3PO4介質(zhì)中的均被KHB4還原為鍺化物,其中以H3PO4介質(zhì)中測定鍺的靈敏度最高,磷酸濃度的影響(見表4)。
表4 磷酸濃度與熒光值比對表
H3PO4濃度<4%時,靈敏度高,但酸度變化對測量精度影響大,>4%~35%磷酸介質(zhì),熒光值影響小,選擇20%較為適宜。
(3)還原劑濃度的影響:試驗結(jié)果表明,KHB4濃度<0.4g/l時無氬氫火焰,熒光值為0,30g/L時熒光值最大,且KHB4溶液保留時間最長。
(1)檢出限同時做12份試樣空白,測定熒光值,在同時測定的工作曲線上查出鍺的含量,以3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差計算鍺的檢出限,得。
表5 所測定熒光值相對誤差表
(2)相對誤差(見表5)。