ICP-OES法測定尿素水溶液中鉻含量的不確定度評定

許 英

(山西省能源產品質量監督檢驗研究院，山西 太原 030012)

ICP-OES法測定尿素水溶液中鉻含量的不確定度評定

許 英

(山西省能源產品質量監督檢驗研究院，山西 太原 030012)

對采用電感耦合等離子體發射光譜法測定尿素水溶液中鉻含量結果不確定度進行了評估，分析了測量過程中存在的不確定度的來源，并結合測量結果給出了合成不確定度及擴展不確定度。

尿素水溶液；鉻含量；電感耦合等離子體發射光譜法；不確定度

引 言

測量不確定度是根據所用到的信息，表征賦予被測量量值分散性的非負參數。測量不確定度是對測量結果的定量表征，在一定程度上表明了測量結果的可用性，不確定度越小，測量結果的精度越高。根據CNAS-CL01:2006《檢測和校準實驗室能力認可準則》的要求，測量不確定度評定是通過國家實驗室認可的必要條件之一。本文以CNAS-GL06:2006《化學分析中不確定度評估指南》和JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》為依據，分析評定了電感耦合等離子體發射光譜法測定尿素水溶液中鉻含量的不確定度，得出了合理的測試結果[1]。

1 測定方法

尿素水溶液中鉻含量的測定方法按照GB 29518-2013《柴油發動機氮氧化物還原劑尿素水溶液》中附錄G進行[2]。稱取20 g樣品于100 mL容量瓶中，加入約5 mL硝酸，用水定容至刻度并搖勻，采用電感耦合等離子體發射光譜法測定痕量的金屬元素，利用檢測前制作好的標準曲線定量分析樣品中的金屬含量。

2 主要儀器及試劑

全譜直讀等離子體發射光譜儀，美國利曼，Prodigy7；電子天平(感量0.01 g)；容量瓶、單標線吸管和分度吸管經計量檢定均為A級。

鉻標準儲備液，1 000 μg/mL，為有證標準物質；硝酸為優級純試劑。

3 測量模型

尿素水溶液中鉻含量計算公式如式(1)。

(1)

式中：c為樣品中鉻的質量分數，mg/kg;m0為稱取的樣品量，g;m為從工作曲線上計算出的鉻質量濃度，μg/mL;v為樣品定容體積，mL。

4 不確定度來源分析

從測定方法和測量模型分析，該分析方法中不確定度主要來源于：樣品重復性測量引入的不確定度u(r)、樣品稱量引入的不確定度u(m0)、樣品定容體積引入的不確定度u(v)、配制鉻標準工作液引入的不確定度u1(P)、配制梯度標準溶液引入的不確定度u2(P)和標準曲線擬合引入的不確定度u3(P)。

5 不確定度分量的評定

5.1 樣品重復性測量引入的不確定度u(r)

在重復性測量條件下，對同一樣品進行10次測定(n=10)，結果如表1。

表1 被測樣品的10次測定結果 mg/kg

5.2 樣品稱量引入的不確定度u(m0)

5.3 樣品定容體積引入的不確定度u(v)

則100 mL A級容量瓶定容引入的標準不確定度為：

相對標準不確定度為：

u(V)=uc(V)/V=0.083 7/100=0.000 8

5.4 配制鉻標準工作液引入的不確定度u1(P)

5.4.1 鉻標準儲備液引入的不確定度

測定使用的鉻標準儲備液，質量濃度為1 000 μg/mL(國家鋼鐵材料測試中心)。該標準樣品的擴展不確定度U為4 μg/mL(k=2)，由此得出鉻標準儲備液的相對標準不確定度ur(P儲)=0.002。5.4.2 鉻標準儲備液稀釋引入的不確定度

鉻標準儲備液經過一次100倍稀釋，得到10 μg/mL鉻標準工作液，此溶液需現用現配。該過程使用1 mL的單標線吸量管和100 mL的容量瓶。根據JJG196-2006《常用玻璃量器檢定規程》的規定對單標線吸量管、容量瓶進行檢定，均符合A級要求[3]。

5.4.2.1 1 mL單標線吸量管帶來的不確定度

根據5.3的評定方法，得出：

ur(v1)=0.004 0/1=0.004 0

5.4.2.2 100 mL容量瓶帶來的不確定度

根據5.3的評定方法，得出：

ur(V100)=0.000 8

根據以上結果，將配制鉻標準工作液引入的不確定度分量合成：

5.5 配制梯度標準溶液引入的不確定度u2(P)

繪制標準曲線時，取5個100 mL容量瓶，按編號順序用1 mL分度吸量管加入10 μg/mL鉻標準工作液0、0.1、0.2、0.5、1.0 mL，按照樣品相關處理步驟操作，用水定容至刻度并搖勻。質量濃度分別為0、0.01、0.02、0.05、1.00 μg/mL。以0.01 μg/mL溶液為例，移取0.1 mL標準溶液定容在100 mL容量瓶中，則配制0.01 μg/mL梯度溶液的不確定度為：

根據5.3的評定方法，得出：

ur(V1)=0.046 0

ur(V100)=0.000 8

u2(P)=0.046 0

5.6 標準曲線擬合引入的不確定度u3(P)

為了校準儀器，采用鉻標準工作液配制成4種濃度的標準溶液，以試劑空白調節零點，用電感耦合等離子體發射光譜儀分別測定3次，得到光譜強度I，結果見第38頁表2。

表2 校準曲線測定結果

(2)

6 合成標準不確定度的評定

各分量互不相干，以各分量的方和根計算相對合成標準不確定度：

=0.029 3

則合成標準不確定度：

7 擴展不確定度U

在95%的包含概率下，取包含因子k=2,則擴展不確定度U=uc×2=0.001 mg/kg

8 分析報告

用電感耦合等離子體發射光譜法測定尿素水溶液中鉻含量，測定結果表示為:

c=(0.017±0.001)mg/kg,k=2。

9 結論

通過分析尿素水溶液中鉻含量測定的不確定度來源可以看出，配制梯度標準溶液引入的不確定度占的比例較大，其次是曲線校準和樣品重復性測試引入的不確定度。因此，檢測過程中應使用高精度的、經檢定合格的量器，特別注意溶液的移取、定容、測量等，降低以上因素對相對合成標準不確定度的貢獻，確保檢測結果準確，有效提高檢測工作質量。

[1] 葉德培，趙峰，施昌彥.測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1-2012[S].國家質量監督檢驗檢疫總局.北京：中國質檢出版社出版發行，2013.

[2] 郝春曉，顧惠明，李爽，等.柴油發動機氮氧化物還原劑尿素水溶液：GB 29518-2013[S].北京：中國標準出版社，2013：24-28.

[3] 杜書利，張志清，謝軍燕，等.常用玻璃量器檢定規程：JJG 196-2006[S].北京：中國計量出版社出版，2007.

Uncertainty evaluation of chromium content in urea aqueous solution by inductively coupled plasma optical emission spectrometry

XU Ying

(Shanxi Energy Product Quality Supervision and Inspection Institute, Taiyuan Shanxi 030012, China)

In current study, the uncertainty of chromium determination in urea aqueous solution was evaluated using inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) and the source of uncertainty during determination was analyzed. Finally, the combined standard uncertainty and expanded uncertainty were calculated from measuring results.

urea aqueous solution; chromium content; inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES); uncertainty

2017-06-01

許 英，女，1966年出生，1998年畢業于太原工業大學，大學本科，高級工程師，主要從事煤化工產品的質量檢驗研究工作，擔任全國煤化工標準化技術委員會煤化工產品檢測方法分技術委員會副主任委員、全國醇醚燃料標準化技術委員會委員、全國肥料和土壤調理劑標準化技術委員會氮肥分技術委員會委員。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.04.12

O657

A

1004-7050(2017)04-0036-03

分析與測試