火焰原子吸收法测土壤中铜的不确定度评定

洪家顺

(江西省道地药材质量评价研究中心，江西 南昌 330029)

0 概述

0.1 主要仪器和试剂

精密电子天平：XSR205DU/A(最小称量0.1 mg)，梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司；火焰石墨炉一体原子吸收仪：PinAAcle 900T，珀金埃尔默企业管理(上海)有限公司；MILLI-IQ7005超纯水机，密理博中国有限公司；盐酸、硝酸、氢氟酸，优级纯；铜元素标准溶液(1000 μg/mL±0.7)，国家有色金属及电子材料分析测试中心；

0.2 环境条件

操作环境温度15 ℃～35 ℃，湿度20%～80%

0.3 分析方法

依据采用《土壤和沉积物 铜、锌、铅、镍、铬的测定火焰原子吸收分光光度法》(HJ491-2019)[1]，准确称取0.2500 g(精确至0.1 mg)样品于消解罐中，用少量水润湿后加入3 mL盐酸、6 mL硝酸、2 mL氢氟酸，按照HJ 832消解方法消解样品。试样定容后，保存于聚乙烯瓶中，静置，取上清液待测。冷却后置于电热板上100 ℃赶酸，并浓缩至2～3 mL，放冷后转移至25 mL容量瓶，用超纯水定容，用火焰石墨炉一体原子吸收仪检测。

标准溶液配制：用移液枪分别移取1000 ug/mL的铜标准溶液10 μL、20 μL、40 μL、80 μL、160 μL，定容于100 mL容量瓶中，混匀。

1 不确定度分量图[2][3][4]

2 计算A类不确定度[5][6]

样品进行7次重复检测，结果见表1，重复性引入的不确定度Uc为：

表1 十次重复检测结果

标准偏差s(xi)=0.140

3 B类不确定度分量的计算[5][6]

3.1 标准曲线线线性回归拟合引起的不确定度

表2是标准溶液系列的3次检测结果，对该数据进行拟合得：Y=0.13899X+0.00207，r=0.9997，斜率b=0.1389。计算结果见表2所示。

=1.13*10-3

=0.51097

其中：P——测试C的次数；n——测试标准溶液次数；b——标准曲线的斜率，

因此由标准曲线带来的相对不确定度

表2 计算结果一览表

3.2 样品称量引入的不确定度

天平最小刻度值为0.1 mg，按均匀分布

样品称量的相对标准不确定度为

Urel(3.2)=0.02887/(0.2500×1000)=0.0001155

3.3 样品定容，容量瓶引入的不确定度[7]

3.3.1 容量瓶校准引起的不确定度

样品定容于100 mL容量瓶中，A级容量瓶在20 ℃时的允许差为±0.10 mL，按三角形分布。

则由溶液体积引起的相对标准不确定度

Urel(3.3.1)=0.0408/100=0.00041

3.3.2 温度对容量瓶体积的影响

试验中一般有±3 ℃的温度变化，则100 mL容量瓶体积的变化为±100×2.1x10-4×3=±0.063 mL，假设温度变化是矩形分布。

则由温度引起的相对标准不确定度为：

Urel(3.3.2)=0.036/100=0.00036

3.3.3 样品定容引起的相对标准不确定度为

=0.000546

3.4 标准溶液配制引入的不确定度

3.4.1 标准溶液的纯度

根据厂家报告给出铜标准液扩展不确定度为0.7%(k=2)，纯度不确定度为：

Urel(3.4.1)=0.7%/2=0.35%=0.0035

3.4.2 移取标准溶液体积引入的不确定度

移液枪移取的铜标准溶液10 μL、20 μL、40 μL、80 μL、160 μL，在注射器行程的5%～30%范围内，精确度为1.5%。假设体积变化是矩形分布，1次移取标准溶液体积的不确定度：

配制曲线用标准溶液共移取标准溶液5次，移取标准溶液体积的不确定度：

3.4.3 容量瓶校准引起的溶液体积不确定度

样品定容于100 mL容量瓶中，A级容量瓶在20 ℃时的允许差为±0.10 mL，按三角形分布，其标准不确定度为：

则由溶液体积引起的相对标准不确定度为：

Urel(3.4.3)=0.0408/100=0.00041

3.4.4 温度对容量瓶体积的影响：

试验中一般有±3 ℃的温度变化，则100 mL容量瓶体积的变化为±100×2.1x10-4×3=±0.063 mL，假设温度变化是矩形分布，温度引起的标准不确定度：

则由温度引起的相对标准不确定度为：

Urel(3.4.4)=0.036/100=0.00036

3.4.5 标准溶液溶液定容至100 mL容量瓶引起的相对标准不确定度为：

Urel(4.4)=

=0.043011

3.5 试验用水引入的不确定度

由于试验用的水为一级水，因此试验用水引入的不确定度可以忽略不计。

4 合成不确定度U

4.1 不确定度分量组成表

表3 不确定度分量组成表

4.2 合成标准不确定度计算

≈0.0091

5 扩展不确定度Uk

取扩展因子k=2，则扩展不确定度：

Uk=U×2=0.0091*2≈0.02

6 结果报告

供试品中铜含量的测定结果可表示为(19.59±0.02)mg/kg，其中扩展不确定 Uk=0.02是由合成标准不确定度U=0.0.0091乘上包含因子k=2。

7 结果讨论

原子吸收分光光度法测土壤中铜含量不确定度的主要来源第一是标准溶液配制引入，第二是绘制标准曲线的不确定度，第三是样品重复测量引入的不确定度。样品称量、溶解后的定容引起的不确定度分量可以忽略不计。