電感耦合等離子體發射光譜法測定水中錳含量的不確定度評定

劉經天 劉志江

（盤錦檢驗檢測中心，遼寧 盤錦124000）

近年來，錳污染對于飲用水源的危害是在我國很多地區都存在的問題，人體對過量的錳長期低劑量的吸收，會引起慢性中毒，可出現震顫性麻痹，嚴重危害人的神經系統。本文依據JJF 1059.1:2012《測量不確定度評定與表示》，建立了電感耦合等離子體發射光譜法測定水中錳不確定度的評定方法，分析檢測過程中的不確定因素，并對水中錳的不確定度進行評定。

1 試驗部分

1.1 錳的檢測方法

依據GB/T 5750.6－2006《生活飲用水標準檢驗方法金屬指標》標準中3.5 電感耦合等離子體發射光譜法。

1.2 儀器設備和試劑

Optima-8000 鉑金埃爾默- 電感耦合等離子體發射光譜儀；中國計量科學研究院生產錳標液；環保級硝酸；所有玻璃量器均為A 級；實驗用水為超純水。

1.3 方法概要

1.3.1 取樣：可取樣直接用于測定，超出曲線范圍的可稀釋后測定。

1.3.2 制備錳的校準曲線：將錳標準溶液稀釋成不同濃度系列標液。

1.3.3 建立校準曲線：將錳標液依次吸入儀器，進行測定，用質量濃度ρ 和強度值建立校準曲線A=bρ+a。

1.3.4 儀器用1.0%的硝酸調零，吸入試樣，依次得到平均強度值、錳質量濃度ρ。

2 不確定度的識別、分析和量化

不確定度分量的組成因素：標準使用液的配置、標準系列的稀釋、樣品檢測的重復性、校準曲線擬合以及儀器引入的不確定度。

2.1 樣品檢測的重復性

2.2 標準使用液及標準系列稀釋引入的不確定度分量

2.2.1 錳標準溶液（1000mg/L）的不確定度：標準證書上給出相對標準不確定度為0.7%，（k=2）。

2.2.2 錳標準溶液（50mg/L），用5mL 的移液管吸取5.00mL標準儲備液于100mL 容量瓶中，定容即得。

2.2.3 在配置標準溶液（50mg/L）的過程中，由錳標準溶液、5mL 移液管、100mL 容量瓶引入的不確定度如下：

2.2.3.1 5mL 移液管的不確定度分量

2.2.4 配置標準系列引入的不確定度分量：

分 別 吸 取 標 準 溶 液（50mg/L）0.20mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、10.00mL 于6 個100mL 容量瓶中，用每升含有10.0mL 濃硝酸的去離子水定容，得到錳標準系列濃度為0.10、0.50、1.00、1.50、2.00、5.00mg/L，其中0.20mg/L 標準點使用一支1mL 刻度吸管，其他標準點使用同一支10mL 刻度吸管。

在配置過程中，由標準溶液（50mg/L）、1mL 刻度吸管、10mL刻度吸管、50mL 容量瓶引入的不確定都如下：

2.2.4.1 1mL 刻度吸管的不確定度分量

表1

表2

2.3 校準曲線擬合引入的不確定度分量（表1）

利用最小二乘法原理，擬合求得校準曲線y=3540477.27x-96348.07，r=0.9999。

經計算得到標準溶液響應信號殘差的標準差為26325.95，標準曲線擬合引入的標準不確定度為0.00756mg/L。

校準曲線擬合引入的相對標準不確定度為：0.00756÷0.493×100%=1.53%

2.4 儀器引入的不確定度分量：電感耦合等離子體發射光譜儀檢定證書提供的最大允許誤差為3.2%，k=2。結果為3.2%÷2=1.60%。

3 計算合成標準不確定度

各不確定度分量匯總見表2。

計算錳的合成標準不確定度：

4 報告結果

擴展不確定度：U=0.01210mg/L×2=0.024mg/L

結果報出為：ρ= 0.49mg/L，U=0.024mg/L，k=2。

5 結論

通過上述不確定度評定分析，實驗室要想獲得較為準確的檢測數據，應重點關注標準溶液的配制、工作曲線的測定以及儀器的穩定性這幾個關鍵點。同時應當指出，評定沒有對錯，只有考慮得周全與否，周全的不確定度評定能夠提高檢驗檢測數據的準確性和科學性，增加實驗人員對于檢測結果報出的信心，為各級政府環保部門和企業提供有力的技術支撐。