电感耦合等离子体发射光谱法测定水中锰含量的不确定度评定

刘经天 刘志江

（盘锦检验检测中心，辽宁 盘锦124000）

近年来，锰污染对于饮用水源的危害是在我国很多地区都存在的问题，人体对过量的锰长期低剂量的吸收，会引起慢性中毒，可出现震颤性麻痹，严重危害人的神经系统。本文依据JJF 1059.1:2012《测量不确定度评定与表示》，建立了电感耦合等离子体发射光谱法测定水中锰不确定度的评定方法，分析检测过程中的不确定因素，并对水中锰的不确定度进行评定。

1 试验部分

1.1 锰的检测方法

依据GB/T 5750.6－2006《生活饮用水标准检验方法金属指标》标准中3.5 电感耦合等离子体发射光谱法。

1.2 仪器设备和试剂

Optima-8000 铂金埃尔默- 电感耦合等离子体发射光谱仪；中国计量科学研究院生产锰标液；环保级硝酸；所有玻璃量器均为A 级；实验用水为超纯水。

1.3 方法概要

1.3.1 取样：可取样直接用于测定，超出曲线范围的可稀释后测定。

1.3.2 制备锰的校准曲线：将锰标准溶液稀释成不同浓度系列标液。

1.3.3 建立校准曲线：将锰标液依次吸入仪器，进行测定，用质量浓度ρ 和强度值建立校准曲线A=bρ+a。

1.3.4 仪器用1.0%的硝酸调零，吸入试样，依次得到平均强度值、锰质量浓度ρ。

2 不确定度的识别、分析和量化

不确定度分量的组成因素：标准使用液的配置、标准系列的稀释、样品检测的重复性、校准曲线拟合以及仪器引入的不确定度。

2.1 样品检测的重复性

2.2 标准使用液及标准系列稀释引入的不确定度分量

2.2.1 锰标准溶液（1000mg/L）的不确定度：标准证书上给出相对标准不确定度为0.7%，（k=2）。

2.2.2 锰标准溶液（50mg/L），用5mL 的移液管吸取5.00mL标准储备液于100mL 容量瓶中，定容即得。

2.2.3 在配置标准溶液（50mg/L）的过程中，由锰标准溶液、5mL 移液管、100mL 容量瓶引入的不确定度如下：

2.2.3.1 5mL 移液管的不确定度分量

2.2.4 配置标准系列引入的不确定度分量：

分 别 吸 取 标 准 溶 液（50mg/L）0.20mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、10.00mL 于6 个100mL 容量瓶中，用每升含有10.0mL 浓硝酸的去离子水定容，得到锰标准系列浓度为0.10、0.50、1.00、1.50、2.00、5.00mg/L，其中0.20mg/L 标准点使用一支1mL 刻度吸管，其他标准点使用同一支10mL 刻度吸管。

在配置过程中，由标准溶液（50mg/L）、1mL 刻度吸管、10mL刻度吸管、50mL 容量瓶引入的不确定都如下：

2.2.4.1 1mL 刻度吸管的不确定度分量

表1

表2

2.3 校准曲线拟合引入的不确定度分量（表1）

利用最小二乘法原理，拟合求得校准曲线y=3540477.27x-96348.07，r=0.9999。

经计算得到标准溶液响应信号残差的标准差为26325.95，标准曲线拟合引入的标准不确定度为0.00756mg/L。

校准曲线拟合引入的相对标准不确定度为：0.00756÷0.493×100%=1.53%

2.4 仪器引入的不确定度分量：电感耦合等离子体发射光谱仪检定证书提供的最大允许误差为3.2%，k=2。结果为3.2%÷2=1.60%。

3 计算合成标准不确定度

各不确定度分量汇总见表2。

计算锰的合成标准不确定度：

4 报告结果

扩展不确定度：U=0.01210mg/L×2=0.024mg/L

结果报出为：ρ= 0.49mg/L，U=0.024mg/L，k=2。

5 结论

通过上述不确定度评定分析，实验室要想获得较为准确的检测数据，应重点关注标准溶液的配制、工作曲线的测定以及仪器的稳定性这几个关键点。同时应当指出，评定没有对错，只有考虑得周全与否，周全的不确定度评定能够提高检验检测数据的准确性和科学性，增加实验人员对于检测结果报出的信心，为各级政府环保部门和企业提供有力的技术支撑。