原子熒光法測定水中砷含量的不確定度評定

潘 敏

（曲靖市環(huán)境監(jiān)測站云南曲靖655000）

原子熒光法測定水中砷含量的不確定度評定

潘 敏

（曲靖市環(huán)境監(jiān)測站云南曲靖655000）

使用不確定度理論對原子熒光法測定水中砷含量進(jìn)行分析，在對其測試的過程中，我們從計(jì)算的角度對測量的不確定度的影響條件進(jìn)行了分析，最終確定原子熒光法測定水中砷含量的不確定度值。

原子熒光法；水中砷含量；不確定度

1 原子熒光法測定水中砷含量的不確定度分析的重要性

隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，我國的工業(yè)化進(jìn)程不斷推進(jìn)，人們生產(chǎn)、生活中所需要的化學(xué)產(chǎn)品的種類和數(shù)量也在逐漸增多。因此，化學(xué)藥品的增多使得化學(xué)藥品進(jìn)入到水環(huán)境的通道也逐漸增多，各種有害物質(zhì)對水環(huán)境帶來了重大影響。但是，水中的真實(shí)測量值往往不能通過簡單步驟的測量獲得，所以，我們在進(jìn)行水中測量的過程中引入不確定度的概念，最終結(jié)合測量的結(jié)果進(jìn)行不確定度的分析，找出影響測量結(jié)果的不確定影響條件，然后對測量中的不確定度進(jìn)行相應(yīng)的分析和評價(jià)，這樣才能使測量結(jié)果最接近測量真實(shí)值。對測量數(shù)據(jù)的不確定度進(jìn)行評定還可以側(cè)面的反映出實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)水平[1]。所以，本文將根據(jù)國家技術(shù)規(guī)范所規(guī)定的測量不確定的測量和表示方法來對原子熒光法測定水中砷含量的不確定度產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析和相應(yīng)的評定，最終給科學(xué)的評定辦法。

2 實(shí)驗(yàn)部分

實(shí)驗(yàn)中所使用的儀器是產(chǎn)地是北京海光的AFS-2100雙道原子熒光光度計(jì)，玻璃量器以及砷空心陰極燈。實(shí)驗(yàn)中所使用的檢測方法是生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)中所使用的試劑主要有砷標(biāo)準(zhǔn)溶液、砷樣品、氫氧化鈉、硼氫化鉀、鹽酸以及高純水等等。為了進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制，我們需要對砷標(biāo)準(zhǔn)使用液進(jìn)行逐級稀釋的辦法，最終得到0.1μg/mL的砷標(biāo)準(zhǔn)使用液。此外，還需要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)系列的溶液配制，現(xiàn)在10mL的刻度管中吸取濃度為0.1μg/ mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液，加入一定的鹽酸和硫脲，經(jīng)過定容后配制成1μg/L、2μg/L、4μg/L、8μg/L、16μg/L以及20μg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。最后，配制標(biāo)準(zhǔn)水樣，等待測量。把一起設(shè)備調(diào)制到合適的參數(shù)，并通過標(biāo)準(zhǔn)曲線的測量方法，采用峰面積的讀數(shù)方式，控制延遲時(shí)間為1s，讀數(shù)時(shí)間為12s。開機(jī)測量時(shí)，要先打開設(shè)備并按照一起的使用條件，對原子化器爐絲進(jìn)行點(diǎn)燃操作，通過熒光強(qiáng)度的辦法，并利用最小二乘法來做數(shù)據(jù)的擬合曲線。

3 數(shù)學(xué)模型分析

工作曲線的方程被設(shè)定為：I=a+bCx，其中I是熒光前度值，而a則是曲線中的截距大小，b為曲線的傾斜斜率，Cx是樣品中的砷濃度值，單位是μg/L。最后得到的實(shí)際濃度值是：C=Cx*f±μ，其中f是樣品的稀釋倍數(shù)值，而μ則是原子熒光法測定水中砷含量的不確定度[2]。

4 原子熒光法測定水中砷含量的不確定度評定分析

根據(jù)以往的評定測量以及分析計(jì)算得到的原子熒光法測定水中砷含量的不確定度來源主要是：砷標(biāo)準(zhǔn)液中引入的不確定度u(Cs)。當(dāng)砷標(biāo)準(zhǔn)儲備液的濃度是1000μg/mL，在標(biāo)準(zhǔn)液的證書上給出的不確定度值為上下浮動1μg/mL，這時(shí)取K值為2，經(jīng)過計(jì)算，其不確定度為0.05%。制備砷儲備液逐級引入的不確定度u(f)。該類型的不確定度主要是由于在進(jìn)行溶液稀釋過程中所使用的玻璃容器等造成的，這些不確定度往往是由于玻璃器皿的不確定度校準(zhǔn)誤差或者讀數(shù)重復(fù)性引起的。水樣稀釋中所產(chǎn)生的不確定度u(Cs0)。由下表分析得到水樣稀釋所產(chǎn)生的不確定度是0.24%。

表1 樣稀釋中所產(chǎn)生的不確定度

除此之外，還有合成標(biāo)準(zhǔn)上的不確定度，以及擴(kuò)展不確定度，前者是由于實(shí)驗(yàn)過程中的不確定度分量的相互獨(dú)立性所造成的，合成不確定度為：

后者是根據(jù)化學(xué)分析中的不確定度的評估指南可以得出?；瘜W(xué)分析結(jié)果中的不確定度的評定中所需要確定的因子。

5 結(jié)語

綜上所述，經(jīng)過上述分析得到原子熒光法測定水中砷含量的不確定度的影響因素為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)以及被測樣品的配制、標(biāo)準(zhǔn)樣品工作曲線的非線性以及原子熒光法測定水中砷含量的含量時(shí)的原子熒光光度計(jì)的測量性能等等。在進(jìn)行原子熒光法測定水中砷含量的不確定度測量時(shí)，我們所使用的被測水樣品是測量的標(biāo)準(zhǔn)樣品，其濃度值往往較高，而生活用水或者地下水以及未污染的水源中所含有的砷元素的濃度往往比較低，所以在進(jìn)行水樣稀釋中所產(chǎn)生的不確定度可以忽視不做計(jì)算。在進(jìn)行原子熒光法測定水中砷含量的不確定度時(shí)，導(dǎo)致工作曲線的非線性以及原子熒光光度計(jì)的測量性能是影響不確定度的主要因素，而除此之外的影響因素是標(biāo)準(zhǔn)儲備液的逐級稀釋過程中引入的不確定度。測量的過程中，需要同時(shí)給出被測樣品的濃度以及測量的不確定度的值，這樣才能使得樣品的測量可信度大大加強(qiáng)，最終保證原子熒光法測定水中砷含量的不確定度的科學(xué)性。

[1]葛福玲,陳前芳.原子熒光法測定水中砷含量的不確定度評定[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2012,28(4):127-130.

[2]張曙波,郭建民,屈艷霞,別桂鳳.原子熒光法測定食品中砷含量的不確定度評定[J].職業(yè)與健康,2011,27(19):2199-2201.

[3]張杉,王瑋.氫化物原子熒光法測定生活飲用水中砷含量的不確定度評定[J].環(huán)境衛(wèi)生學(xué)雜志,2012(4):182-186.