電感耦合等離子體發射光譜法測定油田水中鈉含量不確定度評定

陳小娟* 南 源 馬雙政 張耀元 崔書姮 曾金輝 謝偉浩 李志蘭

（中海油能源發展股份有限公司工程技術公司，廣東 湛江524057）

1 實驗部分

1.1 儀器及試劑

iCAP7400 型電感耦合等離子體發射光譜：高鹽霧化器；功率：1150W；霧化氣流量：0.7L/min；泵速：50rate/min；垂直觀測高度12mm。

鈉標準溶液（1000mg/L），中國計量科學研究院；硝酸（高純）。

1.2 標準溶液系列配制

吸取鈉標準溶液（1000mg/L）各0.5、2.5、5.0、7.5、10.0mL 于50mL 容量瓶中，加2%硝酸稀釋至刻度，配制標準溶液濃度10、50、100、150、200mg/L。

1.3 樣品預處理

采用0.45μm 微孔濾膜過濾后，移取1mL 樣品用2%的硝酸定容至100mL 容量瓶，待測。

1.4 測量

用ICP-OES 分析譜線589.59nm 從低至高濃度測標準溶液，得到強度響應值，繪制標準工作曲線，再對樣品進行測定。

1.5 數學模型的建立

式中：

c- 鈉含量；

A- 發射強度；

a、b 分別為標準曲線截距和斜率。

2 不確定度來源及評定

2.1 重復性相對標準不確定度ur1

對同一水樣進行樣品測定次數6 次，結果見表1。

表1 同一樣品鈉測定結果

則重復性引入的相對標準不確定度為

2.2 標準物質相對不確定度ur2

標準物質鈉（1000mg/L） 證書上擴展不確定度為0.5%（k=2），則其引入的相對標準不確定度為

2.3 標準溶液配制相對不確定度ur3

工作曲線配制中，使用2、5、10mL 分度吸量管、10mL 單標吸管和50mL 容量瓶。所用玻璃器皿校準溫度為20℃，使用溫度為20±5℃，體積膨脹系數為2.1×10-4℃。

則標準溶液配制過程中引入的相對不確定度為

2.4 標準曲線擬合相對不確定度ur4

對鈉標準溶液系列5 個濃度點重復測定三次，結果見表3。

表2 工作曲線配制相對不確定度

表3 標準溶液系列濃度與響應值

用表3 的數據，建立以下標準曲線

式中，直線的斜率b 按下式計算：

直線截距a 按下式計算：

則校準曲線為：Aij=5912+2093×cij。

按下述公式計算標線擬合標準不確定度分量

式中：p- 樣品次數，為6；c- 工作曲線系列濃度平均值，mg/L；n- 標準溶液次數；m- 標準溶液5 個濃度點。

2.5 樣品稀釋不確定度ur5

用1mL 移液管移取樣品，定容至100mL 容量瓶中。

2.6 合成相對標準不確定度

合成相對標準不確定度：

表4 稀釋樣品引入相對不確定度

2.7 擴展不確定度和結果表示

合成標準不確定度如式

uc=c×u=12800×1.24%=159mg/L

取k=2，擴展不確定度為

U=159×2=318mg/L

油田水樣中鈉含量為（128±4）×102mg/L

3 結論

應用現代數理統計方法對油田水中鈉含量的測量不確定度進行了分析，發現其不確定度影響因素主要來源于標準溶液系列的稀釋配制及標準工作曲線的擬合。因此，測定過程中標準溶液的配制檢測人員應注意選用允差小的玻璃器皿以減少帶來的誤差，此外，還必須在日常檢測中加強對設備維護保養達到最佳狀態，保證測試的穩定性，以便獲得更加準確可靠的分析結果。