工作場所空氣中氟化物離子色譜儀分析的不確定度評定

緒紅霞 黃向榮 陳秀華 金祖華 郁佳

工作場所空氣中氟化物離子色譜儀分析的不確定度評定

緒紅霞 黃向榮 陳秀華 金祖華 郁佳

目的通過對工作場所空氣中氟化物含量的分析，找出了影響測定結果的各個分量。方法 按照《中華人民共和國國家職業衛生標準》GBZ/T160.36-2004進行檢測。結果影響測定結果的分量主要有:標準溶液、回歸曲線、樣品重復性試驗、樣品回收試驗、離子色譜儀、取樣等。結論回歸曲線是本次測定中不確定度的主要來源應引起檢測人員的高度重視。

氟化物;離子色譜儀;不確定度

隨著分析技術的不斷提高，離子色譜儀法技術正廣泛應用于工作場所空氣中金屬及其他化合物的定量檢測中。但任何測量都存在不確定度，本文以氟化物的含量測定為例，對離子色譜法測定工作場所空氣中氟化物的含量進行不確定度評定。

1 分析方法和測量參數概述

1.1 按照《中華人民共和國國家職業衛生標準》GBZ/T160.36-2004 操作［1］。

2 數學模型

式中:

C—空氣中氟的濃度(mg/m3);

5—吸收液的體積(ml);

c—測得樣品溶液中氟的濃度(ug/ml);V0—標準狀況下的采樣體積(L)。

3 測量不確定度的來源分析［2］

按樣品中氟的濃度與輸入量的函數關系式，氟的濃度的測量不確定度來源于測量重復性、從工作曲線上查得試樣溶液進樣體積中氟的絕對含量的不確定度主要包括工作曲線變動性、標準溶液配制的不確定度。因此，主要有以下幾個分量:

3.1 測量重復性的不確定度分量urel(1);

3.2 工作曲線變動性的不確定度分量urel(2);

3.3 標準溶液配制的不確定度分量urel(3);

3.4 回收率的不確定度分量urel(4);

3.5 離子色譜儀不確定度分量urel(5);

3.6 體積換算因子的相對不確定度urel(6)。

4 測量不確定度的計算

4.1 測量重復性標準差分量urel(1)對加標樣品進行5次重復測定，測定結果(mg/m3)為:

0.43、0.34、0.35、0.41、0.35。可計算得氟的濃度的平均值和數據列的標準差:

4.2 工作曲線變動性的不確定度分量urel(2)

濃度X 3.96E-05 0 0.008 0.025 0.053 0.104 0.208回歸曲線示值Y″ 0.0033892 0.0286306 0.0550885 0.1037466 0.2071451 Xm 0.2506(Xi-Xm)2 0.0628004 0.0280898 0.0064964 0 0.1758964∑(Xi-Xm)2 0.2732828(Yi-Yi″)2 2.126E-05 1.318E-05 4.362E-06 6.421E-08 7.308E-07∑ (Yi-Yi″)2 0.083 0.17 0.33 0.67示值Y

最小二乘法求回歸曲線:a=0.0034，b=0.3041，r=0.9992

回歸曲線的標準偏差

4.3 標準溶液配制的不確定度分量urel(3)

4.3.1 氟標準儲備液配制

使用的氟標準品為液體狀純品，純度為99.96%，擴展不確定度為1%(k=2)。因此，

4.3.2 配制100.00 μg/ml的標準儲備液使用100 mlA級容量瓶，根據GB/T12806《實驗室玻璃儀器單線容量瓶》，100 mlA級容量瓶的允差為±0.1 ml，按三角分布處理:

4.3.3 配制100.00 μg/ml的標準儲備液，又使用10.00 mlA級移液管，根據GB/T12806《實驗室玻璃儀器單線容量瓶》，10.00 mlA級移液管的允差為±0.02 ml，按三角分布處理:

4.4 回收率的不確定度分量urel(4)

樣品重復次數樣品本底濃度(mg/m3)實際測得加入量(mg/m3)標準加入量(mg/m3)回收率(%)1 0.35 106 2 0 0.31 94 0樣品+標準 3 0 0.35 0.33 106 4 0 0.34 103 0.32 97 5 0

由上表可知:回收率上限=106%，回收率下限=94%，回0.0606，則回收率的不確定度分量為:

4.5 離子色譜儀不確定度分量urel(5)

由于是相對測量，儀器的準確度不再考慮。而儀器的變動性已包含在總的重復性里，故不再重復評定。

4.6 體積換算因子的相對不確定度urel(6)

5 合成標準不確定度擴展不確定度［3］

測量結果的相對標準不確定度一覽表

來源 測量重復性 工作曲線變動性 標準溶液配制 回收率 體積換算符號 rrel(1) rrel(2) rrel(3) rrel(4) rrel(6)0.0487 0.0320 0.00513 0.0350 0.0014數值

6 擴展不確定度評定

取包含因子k=2，則:

7 測量結果的表示

氟含量可表示為:

8 討論

從上述數據可知，用離子色譜法測定工作場所空氣中氟化物的濃度的測量過程中，檢定合格的玻璃儀器所帶來的不確定度分量遠小于樣品測定過程中工作曲線線性擬合帶來的不確定度分量。因此工作曲線線性擬合是本次測定中不確定度的主要來源。若要減小不確定度，可對標準系列的濃度配制方法進行調整。

［1］ GBZ/T160.36-2004《工作場所空氣中氟化物的測定方法》．

［2］ 中國實驗室國家認可委員會．化學分析中不確定度的評估指南．北京:中國計量出版社，2012:12．

［3］ JJF1135-2005，化學分析測量不確定度評定．

201101 上海市閔行區疾病預防控制中心

1.2 氟標準系列溶液配制:吸取10.00 ml氟標準溶液GBW(E)080519(濃度為:1.000 g/L)于100 ml容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，即為100.00 mg/L的氟標準液。然后從濃度為100.00 mg/L的氟標準液準確吸取10.00 ml，用蒸餾水稀釋至100 ml，即為10.00 mg/L的氟標準使用液.再分別準確吸取 2.50、5.00、10.00、20.00 ml的 10.0 mg/L 氟標準使用液于5只100 ml容量瓶中，分別以蒸餾水稀釋至刻度，即配置成0.25、0.50、1.00、2.00 mg/L 的氟標準系列溶液。

1.3 水樣經過C18小柱及0.2 μm濾膜后直接進樣。

1.4 儀器:戴安ICS-2000離子色譜儀。