原子吸收法测定城市污泥重金属镉的不确定度评定:地沟污泥中的镉对肾造成损害
时间：2019-04-11 03:29:57 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要：以原子吸收法测定污泥泥质中镉为例,分析了测试过程中不确定度的来源,对各不确定度分量进行评定及合成,并计算得出合成不确定度和扩展不确定度。结果表明:样品重复测定的相对不确定度是合成不确定度的主要贡献者,样品称量、消化后样品定容、温度效应引起的相对不确定度都很小,可以忽略不计。测定平均值为1.23mg/kg,以平均加标回收率92.3%为校正因子,本次测定结果为1.33±0.04mg/kg,K=2,即测定结果95%(置信区间)的可能性在1.29~1.37mg/kg之间。
关键词：不确定度;评定;污泥;镉;测定;原子吸收
收稿日期：20120223
作者简介：王丽辉（1962—），女，工程师,主要从事环境监测分析工作。中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：16749944(2012)05018802
1实验设备与方法
仪器选用日本岛津AA6800原子吸收分光光度计空心阴极灯,原子荧光测定仪。
试剂先用高纯硝酸、高纯盐酸、优级纯高氯酸和氢氟酸;国家环境保护总局标样研究所生产的总镉标准溶液,100mg/L。
方法采用《农用污泥监测分析方法》CJ/T221-2005,城市污泥,镉及其化合物的测定,常压消解后原子吸收分光光度法。
2不确定度的评定
2.1校准过程引入的不确定度
标准储备液稀释成标准溶液过程引入的不确定度,由标准储备液浓度、移液管、容量瓶体积、校准和测定温度导致的不确定度组成。总镉标准溶液浓度的不确定度证书提供为1%,按矩形分布,相对不确定度为:
urel(Cs)=ακ=1%3=0.005 8
2.1.1标准溶液配制引入的不确定度
将2.00mL标准储备液完全转移至100mL容量瓶(A级)中,以1%硝酸定容。根据JJG196-2006《常用玻璃量器检定规程》［1］和GB12806-1991《实验室玻璃仪器单标线容量瓶》100mL单标线A级容量瓶的容量允差为±01mL,200mL移液器容量允差为±0015mL。按矩形分布处理,由2.00mL移液器引起的标准不确定度分别为:
u(V2)=0.0153=0.087mL,相对标准不确定度
urel(V2)=U(V2)V2=0.008 72=0.004 3。
按矩形分布处理,由100mL单标线A级容量瓶体积引入的不确定度为:
u(V100)=0.13=0.058mL,
相对标准不确定度
urel(V100)=U(V100)V100=0.058100=0.000 58。
因此,2.00mg/L标准溶液配制过程引入的相对标准不确定度为:
urel(V)=u(V2)V22+u(V100)V1002
=0.000 582+0.004 32=0.004 3。
2.1.2温度效应引起的不确定度
标准溶液配制系在(20±5)℃下进行,2.1×10-4为水的体积膨胀系数。按矩形分布处理,由温度效应引起的标准不确定度为:
uT2=ακ=10(mL)×5(℃)×2.1×10-43
=0.0113=0.006 4mL,
urel(T)=u(T)V=0.006 410=0.000 64。
综合以上由标准溶液引入的相对标准不确定度合成为:
urel(by)=［urel(Cs)］2+［urel(V)］2+［urel(T)］2
=0.005 82+0.004 32+0.000 642=0.005 9。
2.2样品测量的不确定度
2.2.1样品质量引入的不确定度
按照《农用污泥监测分析方法》CJ/T221-2005［2］中的要求，样品称重0.3g精确到0.2mg。实验室用万分之一电子天平,称量的不确定度主要有2个来源:第一,称量的变动性标准偏差为0.1mg,0.1/3=0.058;第二,天平校正产生的不确定度,检定证书给出的最大允许差为0.5mg,按均匀分布换算的标准偏差为0.5/3=029mg。
二者的合成不确定度=0.072+0.2920.30mg,
相对标准不确定度为:urel(m)=u(m)m=0.001。
2.2.2消化污泥样品定容体积引入的不确定度
样品经过消解后,用0.2%硝酸定容至50mL,A级容量瓶的容量允差为±0.16mL。按矩形分布处理,其标准不确定度为:
u(V3)=ακ=0.163=0.092mL，
其相对标准不确定度为:
urel(V3)=u(V3)V3=0.000 92。
2.2.3仪器分析引入的相对不确定度
仪器检定证书提95%对标准偏差为1%其值服从正态分布,按K=2(95%置信水平)计算其相对不确定度为urel(bd)=ακ=1%2=0.005。
B类不确定度分量的合成:
urelB=urel(by)2+urel(m)2+urel(V3)2+urel(bd)2
=0.005 92+0.0012+0.000 922+0.0052
=0.007 9。
2.3样品重复测定产生的不确定度
重复测定城市污泥样品中镉含量,测定结果见表1。
表1城市污泥中镉含量的测定结果mg/kg
次数12345678单测值1.181.261.211.251.191.181.241.25平均值1.23单次标准差0.036
标准不确定度为u(A)=0.0368=0.012 6,
相对标准不确定度为
urelA=u(A)x=0.012 61.23=0.010。
2.4回收率不确定度
样品前处理的不确定度采用20mg/kg,5次样品添加回收率相关数据进行计算。6次回收率测定结果为:93.4%,91.3%,94.3%,92.5%,89.2%,93.2%平均回收率R=92.3%,标准偏差: SR=∑(Ri-R)2n-1=1.8%,
u(R)=SR6=0.0182.236=0.7%,
urel(R)=u(R)R=0.792.3=0.008。
A类相对标准不确定度合成为:
urelA=［urel(A)］2+［urel(R)］2
=0.0102+0.0082=0.013。
2.5各个分量的合成不确定度
urelc=urelB2+urelA2=0.007 92+0.0132
=0.015,
uc=urelcx=0.015×1.23=0.019。
2.6扩展不确定度
取置信区间为95%,扩展因子k=2,则扩展不确定度为:
U=κ×uc=2×0.019=0.038mg/kg。
3结语
(1)用常压消解后原子吸收分光光度法测定污泥样品中镉及其化合物,本次测定扩展不确定度为:004mg/kg,测定平均值为1.23mg/kg,以平均加标回收率R=92.3%为校正因子,本次测定结果为1.23/0.923±0.04mg/kg,K=2,即95%(置信水平)的可能性测定结果在1.29~1.37mg/kg之间。
(2)根据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》［3］规定,如果某个不确定度分量值小于合成不确定度分量值的1/10,或某个不确定度分量值小于另一个不确定度分量值的1/3时,该不确定度分量可以忽略不计。样品称量相对标准不确定度为0.001,消化后样品定容引入的不确定度0.000 92,温度效应引起的相对不确定度0.000 64,都很小可以忽略不计。样品重复测定的相对不确定度是合成不确定度的主要贡献者。
(3)在标准溶液使用液稀释过程,而A级的2mL移液管引入的相对标准不确定度较大,为0004 3。是10mL单标线移液管相对不确定度为0001 2的3倍以上。可见,实验室从事痕量或精密仪器分析,稀释标准溶液时,最好用10mL以上的经过计量检定校准合格的单标线移液管。
参考文献：
［1］ 国家质量监督检验检疫总局.JJG 196-2006常用玻璃量器检定规程［S］.北京:国家质量监督检验检疫总局,2006.
［2］ 国家质量监督检验检疫总局.CJ/T221-2005农用污泥监测分析方法［S］.北京:国家质量监督检验检疫总局,2005.
［3］ 国家质量监督检验检疫总局.JJF 1059-1999测量不确定度评定与表示［S］.北京:国家质量监督检验检疫总局,1999.
