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

【摘 要】樣品經過微波消解、定容等前處理，再采用電感耦合等離子體質譜儀進行上機檢測，得出樣品中砷殘留量的檢測結果；然后結合檢測過程和結果計算公式，分析測量不確定度的主要來源，分別對各不確定度分量進行評定，計算出檢測結果的測量不確定度，最終報告含測量不確定度的檢測結果。該實驗數據取自實驗室檢測記錄，使用平行雙樣之一數據進行評定。

【Abstract】 After the pretreatment of microwave digestion and constant volume， the samples are detected by inductively coupled plasma mass spectrometry， and the results of arsenic residue in the samples are obtained. Then， the main sources of measurement uncertainty are analyzed by combining the detection process and the calculation formula of the results， and the uncertainty components are evaluated respectively to calculate the measurement uncertainty of the test results， and finally the test results containing the measurement uncertainty are reported. The experimental data are collected from laboratory test records， and it is evaluated through using data from one of the parallel double samples.

【關鍵詞】電感耦合等離子體質譜法；砷；不確定度；評定；CNAS

【Keywords】inductively coupled plasma mass spectrometry； arsenic； uncertainty； evaluation； CNAS

【中圖分類號】O657.63 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-1069（2019）02-0145-02

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k= ，urel（Cs0）= =0.002887，u2rel（Cs0）=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：X= （1）

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：

X= （2）

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。

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。

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：X= FpFrFR （3）

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：

u（X）=X （4）

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。

【參考文獻】

【1】國家食品藥品監督管理局.世界衛生組織國際癌癥研究機構致癌物清單[EB/OL].http：//www.hebfda.gov.cn/CL0099/65083.html，2017-11-30/2019-01-25.