工作场所空气中氟化物离子色谱仪分析的不确定度评定

绪红霞 黄向荣 陈秀华 金祖华 郁佳

工作场所空气中氟化物离子色谱仪分析的不确定度评定

绪红霞 黄向荣 陈秀华 金祖华 郁佳

目的通过对工作场所空气中氟化物含量的分析，找出了影响测定结果的各个分量。方法 按照《中华人民共和国国家职业卫生标准》GBZ/T160.36-2004进行检测。结果影响测定结果的分量主要有:标准溶液、回归曲线、样品重复性试验、样品回收试验、离子色谱仪、取样等。结论回归曲线是本次测定中不确定度的主要来源应引起检测人员的高度重视。

氟化物;离子色谱仪;不确定度

随着分析技术的不断提高，离子色谱仪法技术正广泛应用于工作场所空气中金属及其他化合物的定量检测中。但任何测量都存在不确定度，本文以氟化物的含量测定为例，对离子色谱法测定工作场所空气中氟化物的含量进行不确定度评定。

1 分析方法和测量参数概述

1.1 按照《中华人民共和国国家职业卫生标准》GBZ/T160.36-2004 操作［1］。

2 数学模型

式中:

C—空气中氟的浓度(mg/m3);

5—吸收液的体积(ml);

c—测得样品溶液中氟的浓度(ug/ml);V0—标准状况下的采样体积(L)。

3 测量不确定度的来源分析［2］

按样品中氟的浓度与输入量的函数关系式，氟的浓度的测量不确定度来源于测量重复性、从工作曲线上查得试样溶液进样体积中氟的绝对含量的不确定度主要包括工作曲线变动性、标准溶液配制的不确定度。因此，主要有以下几个分量:

3.1 测量重复性的不确定度分量urel(1);

3.2 工作曲线变动性的不确定度分量urel(2);

3.3 标准溶液配制的不确定度分量urel(3);

3.4 回收率的不确定度分量urel(4);

3.5 离子色谱仪不确定度分量urel(5);

3.6 体积换算因子的相对不确定度urel(6)。

4 测量不确定度的计算

4.1 测量重复性标准差分量urel(1)对加标样品进行5次重复测定，测定结果(mg/m3)为:

0.43、0.34、0.35、0.41、0.35。可计算得氟的浓度的平均值和数据列的标准差:

4.2 工作曲线变动性的不确定度分量urel(2)

浓度X 3.96E-05 0 0.008 0.025 0.053 0.104 0.208回归曲线示值Y″ 0.0033892 0.0286306 0.0550885 0.1037466 0.2071451 Xm 0.2506(Xi-Xm)2 0.0628004 0.0280898 0.0064964 0 0.1758964∑(Xi-Xm)2 0.2732828(Yi-Yi″)2 2.126E-05 1.318E-05 4.362E-06 6.421E-08 7.308E-07∑ (Yi-Yi″)2 0.083 0.17 0.33 0.67示值Y

最小二乘法求回归曲线:a=0.0034，b=0.3041，r=0.9992

回归曲线的标准偏差

4.3 标准溶液配制的不确定度分量urel(3)

4.3.1 氟标准储备液配制

使用的氟标准品为液体状纯品，纯度为99.96%，扩展不确定度为1%(k=2)。因此，

4.3.2 配制100.00 μg/ml的标准储备液使用100 mlA级容量瓶，根据GB/T12806《实验室玻璃仪器单线容量瓶》，100 mlA级容量瓶的允差为±0.1 ml，按三角分布处理:

4.3.3 配制100.00 μg/ml的标准储备液，又使用10.00 mlA级移液管，根据GB/T12806《实验室玻璃仪器单线容量瓶》，10.00 mlA级移液管的允差为±0.02 ml，按三角分布处理:

4.4 回收率的不确定度分量urel(4)

样品重复次数样品本底浓度(mg/m3)实际测得加入量(mg/m3)标准加入量(mg/m3)回收率(%)1 0.35 106 2 0 0.31 94 0样品+标准 3 0 0.35 0.33 106 4 0 0.34 103 0.32 97 5 0

由上表可知:回收率上限=106%，回收率下限=94%，回0.0606，则回收率的不确定度分量为:

4.5 离子色谱仪不确定度分量urel(5)

由于是相对测量，仪器的准确度不再考虑。而仪器的变动性已包含在总的重复性里，故不再重复评定。

4.6 体积换算因子的相对不确定度urel(6)

5 合成标准不确定度扩展不确定度［3］

测量结果的相对标准不确定度一览表

来源 测量重复性 工作曲线变动性 标准溶液配制 回收率 体积换算符号 rrel(1) rrel(2) rrel(3) rrel(4) rrel(6)0.0487 0.0320 0.00513 0.0350 0.0014数值

6 扩展不确定度评定

取包含因子k=2，则:

7 测量结果的表示

氟含量可表示为:

8 讨论

从上述数据可知，用离子色谱法测定工作场所空气中氟化物的浓度的测量过程中，检定合格的玻璃仪器所带来的不确定度分量远小于样品测定过程中工作曲线线性拟合带来的不确定度分量。因此工作曲线线性拟合是本次测定中不确定度的主要来源。若要减小不确定度，可对标准系列的浓度配制方法进行调整。

［1］ GBZ/T160.36-2004《工作场所空气中氟化物的测定方法》．

［2］ 中国实验室国家认可委员会．化学分析中不确定度的评估指南．北京:中国计量出版社，2012:12．

［3］ JJF1135-2005，化学分析测量不确定度评定．

201101 上海市闵行区疾病预防控制中心

1.2 氟标准系列溶液配制:吸取10.00 ml氟标准溶液GBW(E)080519(浓度为:1.000 g/L)于100 ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，即为100.00 mg/L的氟标准液。然后从浓度为100.00 mg/L的氟标准液准确吸取10.00 ml，用蒸馏水稀释至100 ml，即为10.00 mg/L的氟标准使用液.再分别准确吸取 2.50、5.00、10.00、20.00 ml的 10.0 mg/L 氟标准使用液于5只100 ml容量瓶中，分别以蒸馏水稀释至刻度，即配置成0.25、0.50、1.00、2.00 mg/L 的氟标准系列溶液。

1.3 水样经过C18小柱及0.2 μm滤膜后直接进样。

1.4 仪器:戴安ICS-2000离子色谱仪。