离子色谱法测定天然矿泉水中溴酸盐的 不确定度评定
2021-11-10孙洪梅马清书
李 阳，孙洪梅，马清书，张 昊
（国家饮用水产品质量监督检验中心，吉林白山 134300）
溴酸盐[1]是矿泉水及泉水等多种天然水源在经过臭氧杀菌消毒后所生成的消毒副产物，受热后易分解，在国际上被定为2B级的潜在致癌物[2]。因此，应严格控制其在限量浓度范围内。不确定度是指在实验测量结果中，由于测量误差的存在而对被测量值不能确定的程度，故而测量不确定度也是测量结果中的一部分。因此为了保证实验结果的准确可靠性，需要对其进行不确定度的分析与评定。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
ICS-1500型离子色谱测定仪，美国戴安；离子色谱柱：AS19型阴离子分析柱；淋洗液：氢氧化钾；1 000 mg/L溴酸根标准物质溶液，中国计量科学研究院。
1.2 实验用具
100 mL容量瓶、5 mL刻度吸量管（A级）、5 mL移液管（A级）、2 mL移液管（A级）[3]。
1.3 试验方法
1.3.1 溴酸盐标准曲线的配制
（1）溴酸盐标准中间溶液（50 μg/mL）：吸取5 mL溴酸盐标准溶液（=1 000 μg/mL）于100 mL容量瓶中，稀释定容至刻度。
（2）溴酸盐标准使用溶液（1 μg/mL）：吸取2 mL溴酸盐标准中间溶液于100 mL容量瓶中，稀释定容至刻度。
1.3.2 进样
取经过0.22 μm针头式滤膜过滤后的水样，并与所配制的溴酸盐标准曲线一同经离子色谱仪测定进行定性、定量分析。
2 不确定度分量来源的分析
测定过程中的不确定度[4]来源有测量重复性引入的不确定度分量、标准物质引入的不确定度分量、标准使用溶液带来的不确定度分量、标准曲线配制所引入的不确定度分量以及标准曲线拟合引入的不确定度分量。
3 结果
3.1 测量的重复性引入的不确定度分量u1rel
为测定仪器的重复性，在相同条件下，对同一水样连续测定了6次，测量结果分别为0.009 8 mg/L、0.010 6 mg/L、0.010 0 mg/L、0.010 0 mg/L、0.010 6 mg/L和0.010 0 mg/L。经过多次重复性测量得出标准偏差计算为：
同时对水样进行平行双样测定，测定结果均为0.010 0 mg/L，标准不确定度计算为：
3.2 标准物质引入的不确定度uprel
由溴酸根标准物质证书查得k=2，uprel=0.003 0
3.3 标准使用溶液引入的不确定度u2rel
3.3.1 5 mL移液管（A级）引入的不确定度
容量允差服从矩形分布，为（5±0.015）mL，引入的不确定度计算为：
温度服从矩形分布，为24 ℃，引入的不确定度计算为：
3.3.2 2 mL移液管（A级）引入的不确定度
容量允差服从矩形分布，为（2.00±0.010）mL，引入的不确定度计算为：
温度服从矩形分布，为24 ℃，引入的不确定度计算为：
3.3.3 100 mL容量瓶引入的相对不确定度
容量允差服从三角形分布，为（100.0±0.10）mL，引入的不确定度计算为：
温度服从矩形分布，为24 ℃，引入的不确定度计算为：
3.4 标准曲线配制引入的不确定度
3.4.1 5.00 mL刻度吸管（A级）引入的相对不确定度分量
容量允差服从矩形分布，为（5.00±0.025）mL，引入的不确定度计算为：
温度服从矩形分布，24 ℃，引入的不确定度计算为：
3.4.2 100 mL容量瓶引入的相对不确定度分量
容量允差服从三角形分布，为（100.0±0.10）mL，引入的不确定度计算为：
温度服从矩形分布，为24 ℃，引入的不确定度计算为：
3.4.3 用曲线最大浓度点引入的不确定度分量来代表标准曲线配制引入的不确定度
3.4.4 标准曲线拟合引入的不确定度
根据表1由最小二乘法进行拟合求得校准曲线a=-0.000 20，b=0.738 2，y=-0.000 20+0.738 2x。10个标准浓度点的平均值为=0.027 5 mg/L
表1 拟合标准曲线的不确定度表[5]
水样中溴酸盐的测定次数n1=2，标准系列点的总测定次数n2=10，样品测定结果均值X0=0.010 mg/L，根据，计算得标准溶液影响信号残差的标准差SR=0.000 354；根据公式
计算得曲线拟合的标准不确定度u0=0.000 414 mg/L。
3.5 合成不确定度
合成相对不确定度
3.6 结果报出
取k=2，扩展不确定度U=0.000 484×2=0.001 mg/L
4 小结
综上所述，用离子色谱法测水样中溴酸盐浓度为0.010 mg/L，其扩展不确定度为0.001 mg/L，从上述评定来看，影响不确定度因素最大的是曲线拟合，其次是测量重复性，为了保证实验的准确性，应尽量使用高精密的器具及增加测量样品的次数，进而降低最终结果的不确定度以达到满意结果。
