火焰原子吸收法測土壤中銅的不確定度評定

洪家順

(江西省道地藥材質(zhì)量評價研究中心，江西 南昌 330029)

0 概述

0.1 主要儀器和試劑

精密電子天平：XSR205DU/A(最小稱量0.1 mg)，梅特勒-托利多國際貿(mào)易(上海)有限公司；火焰石墨爐一體原子吸收儀：PinAAcle 900T，珀金埃爾默企業(yè)管理(上海)有限公司；MILLI-IQ7005超純水機，密理博中國有限公司；鹽酸、硝酸、氫氟酸，優(yōu)級純；銅元素標準溶液(1000 μg/mL±0.7)，國家有色金屬及電子材料分析測試中心；

0.2 環(huán)境條件

操作環(huán)境溫度15 ℃～35 ℃，濕度20%～80%

0.3 分析方法

依據(jù)采用《土壤和沉積物 銅、鋅、鉛、鎳、鉻的測定火焰原子吸收分光光度法》(HJ491-2019)[1]，準確稱取0.2500 g(精確至0.1 mg)樣品于消解罐中，用少量水潤濕后加入3 mL鹽酸、6 mL硝酸、2 mL氫氟酸，按照HJ 832消解方法消解樣品。試樣定容后，保存于聚乙烯瓶中，靜置，取上清液待測。冷卻后置于電熱板上100 ℃趕酸，并濃縮至2～3 mL，放冷后轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶，用超純水定容，用火焰石墨爐一體原子吸收儀檢測。

標準溶液配制：用移液槍分別移取1000 ug/mL的銅標準溶液10 μL、20 μL、40 μL、80 μL、160 μL，定容于100 mL容量瓶中，混勻。

1 不確定度分量圖[2][3][4]

2 計算A類不確定度[5][6]

樣品進行7次重復檢測，結果見表1，重復性引入的不確定度Uc為：

表1 十次重復檢測結果

標準偏差s(xi)=0.140

3 B類不確定度分量的計算[5][6]

3.1 標準曲線線線性回歸擬合引起的不確定度

表2是標準溶液系列的3次檢測結果，對該數(shù)據(jù)進行擬合得：Y=0.13899X+0.00207，r=0.9997，斜率b=0.1389。計算結果見表2所示。

=1.13*10-3

=0.51097

其中：P——測試C的次數(shù)；n——測試標準溶液次數(shù)；b——標準曲線的斜率，

因此由標準曲線帶來的相對不確定度

表2 計算結果一覽表

3.2 樣品稱量引入的不確定度

天平最小刻度值為0.1 mg，按均勻分布

樣品稱量的相對標準不確定度為

Urel(3.2)=0.02887/(0.2500×1000)=0.0001155

3.3 樣品定容，容量瓶引入的不確定度[7]

3.3.1 容量瓶校準引起的不確定度

樣品定容于100 mL容量瓶中，A級容量瓶在20 ℃時的允許差為±0.10 mL，按三角形分布。

則由溶液體積引起的相對標準不確定度

Urel(3.3.1)=0.0408/100=0.00041

3.3.2 溫度對容量瓶體積的影響

試驗中一般有±3 ℃的溫度變化，則100 mL容量瓶體積的變化為±100×2.1x10-4×3=±0.063 mL，假設溫度變化是矩形分布。

則由溫度引起的相對標準不確定度為：

Urel(3.3.2)=0.036/100=0.00036

3.3.3 樣品定容引起的相對標準不確定度為

=0.000546

3.4 標準溶液配制引入的不確定度

3.4.1 標準溶液的純度

根據(jù)廠家報告給出銅標準液擴展不確定度為0.7%(k=2)，純度不確定度為：

Urel(3.4.1)=0.7%/2=0.35%=0.0035

3.4.2 移取標準溶液體積引入的不確定度

移液槍移取的銅標準溶液10 μL、20 μL、40 μL、80 μL、160 μL，在注射器行程的5%～30%范圍內(nèi)，精確度為1.5%。假設體積變化是矩形分布，1次移取標準溶液體積的不確定度：

配制曲線用標準溶液共移取標準溶液5次，移取標準溶液體積的不確定度：

3.4.3 容量瓶校準引起的溶液體積不確定度

樣品定容于100 mL容量瓶中，A級容量瓶在20 ℃時的允許差為±0.10 mL，按三角形分布，其標準不確定度為：

則由溶液體積引起的相對標準不確定度為：

Urel(3.4.3)=0.0408/100=0.00041

3.4.4 溫度對容量瓶體積的影響：

試驗中一般有±3 ℃的溫度變化，則100 mL容量瓶體積的變化為±100×2.1x10-4×3=±0.063 mL，假設溫度變化是矩形分布，溫度引起的標準不確定度：

則由溫度引起的相對標準不確定度為：

Urel(3.4.4)=0.036/100=0.00036

3.4.5 標準溶液溶液定容至100 mL容量瓶引起的相對標準不確定度為：

Urel(4.4)=

=0.043011

3.5 試驗用水引入的不確定度

由于試驗用的水為一級水，因此試驗用水引入的不確定度可以忽略不計。

4 合成不確定度U

4.1 不確定度分量組成表

表3 不確定度分量組成表

4.2 合成標準不確定度計算

≈0.0091

5 擴展不確定度Uk

取擴展因子k=2，則擴展不確定度：

Uk=U×2=0.0091*2≈0.02

6 結果報告

供試品中銅含量的測定結果可表示為(19.59±0.02)mg/kg，其中擴展不確定 Uk=0.02是由合成標準不確定度U=0.0.0091乘上包含因子k=2。

7 結果討論

原子吸收分光光度法測土壤中銅含量不確定度的主要來源第一是標準溶液配制引入，第二是繪制標準曲線的不確定度，第三是樣品重復測量引入的不確定度。樣品稱量、溶解后的定容引起的不確定度分量可以忽略不計。