電感耦合等離子體質譜法測定樣品中砷殘留量的測量不確定度評定方法

賀逢衛

（廣西真龍實業有限責任公司，廣西 賀州542699）

1 引言

砷，俗稱砒，是一種類金屬元素，在化學元素周期表中位于第4 周期、第VA 族，原子序數33，元素符號As。2017年10月27日，世界衛生組織國際癌癥研究機構公布致癌物清單,對其進行初步整理參考，發現砷和無機砷化合物在一類致癌物清單中[1]。對于食品級要求的煙用輔料產品，砷（As）是屬于一種嚴控的重要指標。

電感耦合等離子體質譜法發展于20世紀80年代，是一種高靈敏度的無機元素和同位素分析測試技術。

實驗室認證與認可越來越受重視，通過體系認證和認可是實驗室綜合實力的一種集中體現。CNAS-CL07：2011《測量不確定度的要求》明確：檢測實驗室應有能力對每一項有數值要求的測量結果進行測量不確定度評估。CNAS-CL10：2012《檢測和校準實驗室能力認可準則在化學檢測領域的應用說明》明確：當不確定度與檢測結果的有效性或應用有關，或客戶的指令中有要求，或當不確定度影響到對規范限度的符合性時，檢測報告中還需要包括有關不確定度的信息。

2 檢測部分

2.1 檢測方法及原理

檢測方法：中華人民共和國煙草行業標準YC/T 316—2014《煙用材料中鉻、鎳、砷、硒、鎘、汞和鉛殘留量的測定電感耦合等離子體質譜法》。

檢測原理：試樣經消解后轉移定容，在選定的儀器參數下，在線加入內標，用電感耦合等離子體質譜儀測定，以質荷比強度與元素濃度的定量關系，測定樣品溶液中元素濃度，計算得出樣品中砷的含量。

2.2 檢測儀器

賽多利斯 BSA124S 電子天平

新儀 MDS-10 高通量微波消解·萃取·合成工作站；

新儀 ECH-II 微機控溫加熱板

Agilent ICP-MS 7700 電感耦合等離子體質譜儀。

2.3 砷標準儲備溶液配制

取1ml 砷標準溶液[Cs0=10mg/L，標準濃度允差為±0.5%，取包含因子0.000008333]用5%硝酸定容100ml，得到含砷0.1mg/L 的標準儲備溶液。配制溫度：20.0℃。

2.4 砷標準工作溶液配制

分別取0ml、1ml、2ml、4ml、8ml 標準儲備溶液用5%硝酸定容至50ml，得標準曲線下5 點標準工作溶液0.000mg/L、0.002 mg/L、0.004 mg/L、0.008 mg/L、0.016 mg/L。

2.5 樣品制備

實驗樣品：煙用接裝紙樣品。

樣品處理：稱量得平行雙樣之一0.2427g 樣品。經微波消解、趕酸并用純水定容至100ml。

定容溫度：20℃。

2.6 檢測結果計算公式

中華人民共和國煙草行業標準YC/T 316—2014 中給出結果計算式為：

式中：X—— 砷在樣品中的濃度，mg/kg；c，c0—— 砷的曲線擬合濃度，ug/L；V——試樣檢測時定容體積，ml；m—— 試樣質量，g。

由于儀器結果直接顯示空白修正結果x=c-c0，同時為統一計算式和儀器顯示數據及量綱，所以結果計算式表達為：

式中：X——砷在樣品中的濃度，mg/kg；x——砷的曲線擬合濃度，mg/L；V——試樣檢測時定容體積，ml；m——試樣質量，g。

2.7 檢測結果

2.7.1 標準工作溶液及曲線

標準工作溶液的測量結果見表1。

系列號 1 2 3 4 5濃度x（As）（mg/L）比率0.016 0.1437 0.000 0.001 0.002 0.0018 0.004 0.0361 0.008 0.0717

標準工作曲線：y＝0.0010+8.8863x；a＝0.0010；b＝8.8863；r＝1.0000。DL＝0.00002889 mg/L；BEC＝0.000118 mg/L。

2.7.2 樣品檢測數據

樣品測量結果見表2。

樣品名稱 煙用接裝紙樣品 煙用接裝紙樣品檢樣品測濃度（mg/kg）曲線擬合濃度（mg/L）0.808/0.7950 0.0175

上機檢測溫度：20.0℃。

3 不確定度來源分析

從檢測過程和結果計算公式分析，檢測結果測量不確定度的主要來源為：①標準工作曲線擬合濃度引入的不確定度；②樣品稱量引入的不確定度；③樣品溶液定容引入的不確定度；④標準工作溶液配制引入的不確定度，濃度校正因子為；⑤測量重復性引入的不確定度，校正因子；⑥回收率引入的不確定度，校正因子。

4 不確定度計算公式模型分析

根據不確定來源分析，與測量不確定度有關的計算公式模型為：

5 不確定度合成計算式及結論

根據不確定度計算公式模型，可得出不確定度合成計算式為：

再具體對不確定度合成計算式中各分量評估，代入計算式即可得出測量不確定度評定結果。