淺談電感耦合等離子發射光譜法的測量不確定度評估

【摘 要】 采用電感耦合等離子發射光譜法測定鉛標準物質，通過計算重復性、V的標準不確定度、鉛標準儲備液的標準不確定度、稀釋過程引起的標準不確定度、試劑空白導致的標準不確定度得出測量不確定度并對其進行評估。

【關鍵詞】 電感耦合等離子發射光譜法 測量不確定度 標準不確定度

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.05.016

不確定度指的就是由于測量誤差的存在，從而導致測量結果不確定的程度，從另一方面來說，不確定度也就是測量結果的可信賴程度，這也是檢驗測量結果質量的一項重要指標。當不確定度的指標越小，就說明測量所得的結果與真實的結果越接近；反之，如果不確定度的指標越大，就說明測量所得的結果與真實的結果越偏離，表明測量結果的質量不高，得出的測量結果使用價值偏低。因此，給出相應的不確定度可以明確的了解測量結果的使用價值，也能夠增強測量結果之間的可比性。

1 評估方案

1.1 測量對象及依據

擬對標準物質中鉛（200930）進行測量不確定度評估，測量依據為GB/T 5750.6-2006《生活飲用水標準檢驗方法金屬指標》中11.6鉛電感耦合等離子體發射光譜法。

1.2 準備工作

（1）樣品制備

用10mL單標線吸管吸取10mL鉛標準物質（200930），置于250mLA級容量瓶中，用1%硝酸溶液定容至刻度線。

（2）測量標準曲線的繪制

采用鉛標準溶液（15010612，ρ=1000μg/mL）配置100mg/L的鉛標準儲備液。用10mL單標線吸管吸取鉛標準儲備液10mL，置于100mLA級容量瓶中，制成鉛標準使用液待用。分別取鉛標準使用液體積0，0.5mL，1mL，1.5mL，2mL，3mL于100mL容量瓶中，用1%硝酸溶液定容至刻度線，制得鉛標準系列溶液濃度分別為0，0.5mg/L，1mg/L，1.5mg/L，2mg/L，3mg/L。

（3）測量參數

設置電感耦合等離子體發射光譜儀參數，波長為220.353nm，霧化氣流量0.5L/min，輔助氣流量0.5L/min，等離子氣流量12L/min。本實驗環境條件為溫度20℃，相對濕度40%。

2 測量結果與分析

2.1 測量結果

在重復性條件下，對標準樣品進行7次測量，測量數據為0.625mg/L、0.624mg/L、0.628mg/L、0.628mg/L、0.621mg/L、0.625mg/L、0.631mg/L，平均值為0.626mg/L。使用的標準物質批號標準值為0.621mg/L，不確定度為0.025mg/L，測量結果在標準范圍內，結果準確。單次測量標準偏差s=0.00327mg/L，平均值的標準偏差sa=0.00123mg/L。

2.2 不確定度的識別

按照數學模型以及方法概要，其不確定度來源有以下幾個方面：

（1）測量的重復性

測量的重復性是指在正常的情況以及正常操作的前提下，由同一實驗人員，在同一實驗室內，使用同一儀器，在短時間內，對相同的試樣所作的單次測試結果，在95%概率水平兩個獨立測試結果的最大差值。

單次測量標準差s=0.00327mg/L，以7次測量的平均值作為測量結果，那么平均值的標準偏差sa=0.00327/71/2=0.00123mg/L，則u0rel=0.00196。

（2）V的標準不確定度

V的標準不確定度所指的是測量容器體積所得到的不確定度。

250mL的A級容量瓶允差為±0.15mL，矩形分布，k=31/2，=0.15/31/2=0.0866mL；100mL的A級容量瓶允差為±0.10mL，矩形分布，k=31/2，=0.10/31/2=0.0577mL，那么=0.0866/250+0.0577/100=0.000923。本實驗在20℃進行，溫度對體積的影響可忽略。則=0.000923。

（3）鉛的標準不確定度

鉛的標準不確定度為U=4μg/mL，k=2，=4/2=2μg/mL，那么=2μg/mL/1000μg/mL=0.002。

（4）稀釋的標準不確定度

兩次用10mL單標線吸管，10mL單標線吸管的允差為±0.020mL，假定為矩形分布，k=31/2，=2×0.020/31/2/10=2×0.01155mL/10mL=0.00231。

（5）空白的標準不確定度

使用優級純硝酸，扣除空白導致的鉛含量影響可忽略不計。

（6）合成標準不確定度

=0.00375mg/L

（7）擴展不確定度

取k=2，=2×=2×0.00375=0.0075mg/L

3 結論

依據電感耦合等離子體發射光譜法測得的標準樣品中鉛含量結果為0.626mg/L，不確定度為0.0075mg/L（k=2）。

作者簡介

馬錚錚，碩士研究生，現于遼寧省交通科學研究院從事環保科研和環境監測工作。