電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定水中錳含量的不確定度評定

劉經(jīng)天 劉志江

（盤錦檢驗檢測中心，遼寧 盤錦124000）

近年來，錳污染對于飲用水源的危害是在我國很多地區(qū)都存在的問題，人體對過量的錳長期低劑量的吸收，會引起慢性中毒，可出現(xiàn)震顫性麻痹，嚴重危害人的神經(jīng)系統(tǒng)。本文依據(jù)JJF 1059.1:2012《測量不確定度評定與表示》，建立了電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測定水中錳不確定度的評定方法，分析檢測過程中的不確定因素，并對水中錳的不確定度進行評定。

1 試驗部分

1.1 錳的檢測方法

依據(jù)GB/T 5750.6－2006《生活飲用水標準檢驗方法金屬指標》標準中3.5 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法。

1.2 儀器設備和試劑

Optima-8000 鉑金埃爾默- 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀；中國計量科學研究院生產(chǎn)錳標液；環(huán)保級硝酸；所有玻璃量器均為A 級；實驗用水為超純水。

1.3 方法概要

1.3.1 取樣：可取樣直接用于測定，超出曲線范圍的可稀釋后測定。

1.3.2 制備錳的校準曲線：將錳標準溶液稀釋成不同濃度系列標液。

1.3.3 建立校準曲線：將錳標液依次吸入儀器，進行測定，用質(zhì)量濃度ρ 和強度值建立校準曲線A=bρ+a。

1.3.4 儀器用1.0%的硝酸調(diào)零，吸入試樣，依次得到平均強度值、錳質(zhì)量濃度ρ。

2 不確定度的識別、分析和量化

不確定度分量的組成因素：標準使用液的配置、標準系列的稀釋、樣品檢測的重復性、校準曲線擬合以及儀器引入的不確定度。

2.1 樣品檢測的重復性

2.2 標準使用液及標準系列稀釋引入的不確定度分量

2.2.1 錳標準溶液（1000mg/L）的不確定度：標準證書上給出相對標準不確定度為0.7%，（k=2）。

2.2.2 錳標準溶液（50mg/L），用5mL 的移液管吸取5.00mL標準儲備液于100mL 容量瓶中，定容即得。

2.2.3 在配置標準溶液（50mg/L）的過程中，由錳標準溶液、5mL 移液管、100mL 容量瓶引入的不確定度如下：

2.2.3.1 5mL 移液管的不確定度分量

2.2.4 配置標準系列引入的不確定度分量：

分 別 吸 取 標 準 溶 液（50mg/L）0.20mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、10.00mL 于6 個100mL 容量瓶中，用每升含有10.0mL 濃硝酸的去離子水定容，得到錳標準系列濃度為0.10、0.50、1.00、1.50、2.00、5.00mg/L，其中0.20mg/L 標準點使用一支1mL 刻度吸管，其他標準點使用同一支10mL 刻度吸管。

在配置過程中，由標準溶液（50mg/L）、1mL 刻度吸管、10mL刻度吸管、50mL 容量瓶引入的不確定都如下：

2.2.4.1 1mL 刻度吸管的不確定度分量

表1

表2

2.3 校準曲線擬合引入的不確定度分量（表1）

利用最小二乘法原理，擬合求得校準曲線y=3540477.27x-96348.07，r=0.9999。

經(jīng)計算得到標準溶液響應信號殘差的標準差為26325.95，標準曲線擬合引入的標準不確定度為0.00756mg/L。

校準曲線擬合引入的相對標準不確定度為：0.00756÷0.493×100%=1.53%

2.4 儀器引入的不確定度分量：電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀檢定證書提供的最大允許誤差為3.2%，k=2。結(jié)果為3.2%÷2=1.60%。

3 計算合成標準不確定度

各不確定度分量匯總見表2。

計算錳的合成標準不確定度：

4 報告結(jié)果

擴展不確定度：U=0.01210mg/L×2=0.024mg/L

結(jié)果報出為：ρ= 0.49mg/L，U=0.024mg/L，k=2。

5 結(jié)論

通過上述不確定度評定分析，實驗室要想獲得較為準確的檢測數(shù)據(jù)，應重點關注標準溶液的配制、工作曲線的測定以及儀器的穩(wěn)定性這幾個關鍵點。同時應當指出，評定沒有對錯，只有考慮得周全與否，周全的不確定度評定能夠提高檢驗檢測數(shù)據(jù)的準確性和科學性，增加實驗人員對于檢測結(jié)果報出的信心，為各級政府環(huán)保部門和企業(yè)提供有力的技術支撐。