原子熒光法測定水中汞的不確定度評估

孫孝文，閆旭東

（新疆尼勒克縣環境保護局，新疆尼勒克 835700）

原子熒光法測定水中汞的不確定度評估

孫孝文，閆旭東

（新疆尼勒克縣環境保護局，新疆尼勒克 835700）

使用原子熒光法對汞不確定度進行評估，檢出限為0.000 01mg/L。通過實際操作得知，在操作過程中，計算與評估來自于標準溶液、工作曲線、重復測量等因素產生的不確定度。

原子熒光法；水；汞；不確定度評估

1 使用設備、原理與方法

1.1 使用設備與原理

使用AFS-8230注射泵原子熒光儀，萬分之一分析天平ME-204，汞空心陰極燈。針對汞的測量方式將《水與廢水監測分析方法》作為依據進行制定，在酸性條件下，待測元素汞在還原劑的作用下被還原成氣體形態，直接進入原子化器中，在氬氫火焰中進行原子化。

1.2 方法

配制濃度為10μg/L的汞標準使用液，進行校準曲線的繪制；將濃度為5%的鹽酸溶液加入一定體積的樣品之中，用水對其稀釋，定容到體積為100mL的容量瓶中，使用AFS-8230注射泵原子熒光儀進行測定。

2 數學模式的建立

C=C′×（V′/V）

其中，C為試樣中汞的濃度，單位為μg/L；C′為從標準曲線中查出的汞的濃度，單位為μg/L；V為試樣的體積，單位為mL；V′為測定時定容體積，單位為mL。

3 分析不確定度來源

3.1 A類不確定度

對試樣進行重復測定引起的標準不確定度，設為uA。

3.2 B類不確定度取樣引入，設為u1；定容引入，設為u2；標準溶液引入，設為u3；標準曲線引入，設為u4；儀器精度引入，設為u5；數據修約引入，設為u6。

4 計算各類值的不確定度

4.1 估算A類不確定度

測量未知溶液濃度樣品含量，得出以下結果：

分析/數123456結果/（μg/L）0.5210.5170.5340.5410.5250.531平均值/（μg/L）：0.528 標準偏差S/（μg/L）：0.008 9 標準不確定度uA（μg/L）：0.0036

4.2 估算B類不確定度

（1）取樣進行u1測量

使用10.0mL的分度吸管進行取樣，不確定度來源于吸管體積的不確定度，其中不可避免存在誤差，為±0.05mL，標準不確定度為0.020 4mL；當液體達到刻度時出現讀數上的誤差，相關資料表明，為0.0204；校準時環境溫度與吸管、溶液溫度存在差異，導致體積出現不確定度，假定這個溫度差值為3，則經過計算，標準不確定度為0.003 2mL。將這些誤差進行綜合，能夠得出u1的值為0.002 9，標準不確定度為0.001 5μg/L。

（2）取樣進行u2測量

使用100.0mL容量瓶進行定容，不確定度來源為容量瓶的體積，允許誤差為±10.0mL，標準不確定度為0.040 8mL；當液體達到刻度時出現讀數上的誤差，相關資料表明為0.204mL；校準時環境溫度與吸管、溶液溫度存在差異，導致體積出現不確定度，假定這個溫度差值為3，則經過計算，標準不確定度為0.032mL。將這些誤差進行綜合，能夠得出u2的值為0.002 1，標準不確定度為0.001 1μg/L。

（3）取樣進行u3測量

根據汞標準貯備液供應商提供資料得知，相對不確定度為1%，u3值為0.0031μg/L。

（4）取樣進行u4測量

對濃度不同的標準溶液熒光強度進行測定：

濃度（μg/L）00.100.200.400.801.00熒光強度084.978175.545368.550750.118919.938

得出回歸方程：y=931.656x-5.002，有關系數為r=0.9998。能夠使用標準差對回歸直線的精密度進行描述。

得出：SR值為7.254，u4值為0.004 6μg/L。

（5）取樣進行u5測量

從儀器附帶說明書得知儀器的精密度不大于2%，u5值為0.006 1μg/L。

（6）取樣進行u6測量

數據的修約間隔為0.001μg/L，修約最大誤差為0.000 5μg/ L，u6值為0.000 29μg/L。

5 計算合成不確定度

B類不確定度uB=（u12+u2

2+u3

2+u4

2+u5 2+u6

2）1/2=0.008 5μg/L；合成標準不確定度uC=（uA2+uB

2）1/2=0.009 2μg/L。

6 計算擴展不確定度

取K值為2，U為0.019μg/L。

7 結果

未知樣的濃度為0.528μg/L，擴展不確定度為0.019μg/L。

8 討論

通過對不確定度進行測量得知，不確定度越小，測量結果越可靠，使用價值越高。對過程進行分析能夠得知，想要在測量中獲得比較小的不確定度，需要選擇精確度較高的儀器，這是因為這種儀器對不確定度的影響較小。然后，需要保證具有較小不確定度的標準貯備液，在進行標準溶液制備的過程中，控制移取過程與標準曲線的制備、均勻取樣。

[1] 王琴，岳榮，武洪麗.氫化物原子熒光法測定盲樣水中汞含量的不確定度評定[J].醫學信息，2015，28（22）：59-60.

[2] 王紅琴，何晶.原子熒光法同時測定水中砷、汞的不確定度評定[J].鐵路節能環保與安全衛生，2015，5（1）：31-33.

Evaluation of Uncertainty in Determination of Mercury in Water by Atomic Fluorescence Spectrometry

Sun Xiao-wen，Yan Xu-dong

The uncertainty of mercury was evaluated by atomic fl uorescence spectrometry.The detection limit was 0.00001 mg/ L.Through the actual operation，in the process of operation，calculation and evaluation from the standard solution，working curve，repeated measurement and other factors of uncertainty.

atomic fl uorescence spectrometry；water；mercury；uncertainty evaluation汞以及其化合物具有很強的毒性，能夠在人體中積累，其排放受到嚴格的限制。原子熒光法測定水中汞的方式受到外界的干擾較少，并且具有較高的靈敏度，結果精確性高。本工作通過對原子熒光法測定水中汞的過程進行分析，通過推導、計算對水中汞的不確定度進行評估。

X832

B

1003–6490（2017）03–0197–02

2017–03–08

林琳（1982—），女，廣東廣州人，助理工程師，主要研究方向為環境檢測。

收稿日期：2017–03–16

作者簡介： 孫孝文（1982—），男，山西朔州人，環境工程師，主要從事環境監測，實驗室計量認證等。