固定污染源中鎳的測(cè)定結(jié)果不確定度評(píng)定

摘要：?本文依據(jù)《大氣固定污染源?鎳的測(cè)定?火焰原子吸收分光光度法》?HJ63.1-2001測(cè)定污染源中的鎳元素含量，分析了整個(gè)檢測(cè)過(guò)程中不確定度的來(lái)源，對(duì)實(shí)際樣品的結(jié)果進(jìn)行了不確定度的評(píng)定。測(cè)得樣品中鎳的含量為0.0186mg/L時(shí)，擴(kuò)展不確定度U為0.0015mg/L（K=2）。通過(guò)對(duì)各不確定度分量進(jìn)行評(píng)定發(fā)現(xiàn)，利用該方法測(cè)定污染源中鎳含量時(shí)，對(duì)其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的主要貢獻(xiàn)來(lái)自于采樣過(guò)程和樣品濃度計(jì)算過(guò)程。

關(guān)鍵詞：?火焰原子吸收法;污染源;鎳;不確定度評(píng)定

一、綜述

檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性代表了一個(gè)機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)水平，為了對(duì)檢測(cè)結(jié)果的分散性進(jìn)行合理評(píng)估，使檢測(cè)結(jié)果能夠處于合理的不確定范圍內(nèi)，有必要對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)定。測(cè)量不確定度的來(lái)源必須根據(jù)實(shí)際測(cè)量情況進(jìn)行具體分析[1]?，F(xiàn)通過(guò)測(cè)定污染源樣品鎳中的實(shí)例，闡述用火焰原子吸收法測(cè)定鎳元素不確定度的評(píng)定方法。

（一）儀器設(shè)備

TAS-990原子吸收分光光度計(jì)。

TW-3200D低濃度煙塵（氣）測(cè)試儀

容量瓶25ml，最大允許誤差±0.03mL。

（二）方法概要

采集的固定污染源樣品，剪碎后置于錐形瓶中，經(jīng)酸溶液浸提，在電熱板上加熱蒸至近干，冷卻后用水稀釋定容制備成樣品液[2]。依據(jù)特征譜線(xiàn)的強(qiáng)度，計(jì)算樣品液中鎳元素的含量。

二、數(shù)學(xué)模型

式中：V——樣品溶液體積，mL;

Vnd——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積，m3;

a——樣品溶液中鎳濃度，μg/mL;

b——空白溶液中鎳濃度，μg/mL;

St——濾膜總面積，cm2

Sa——測(cè)定時(shí)所取濾膜面積，?cm2

三、不確定度的來(lái)源

根據(jù)實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程，列出可能的不確定度來(lái)源，按A/B分類(lèi)計(jì)算出各個(gè)分量的引入值?，給出合成不確定度[3]。

（1）采樣過(guò)程中流量計(jì)和采樣時(shí)間引入的不確定度分量，可按B類(lèi)評(píng)定方法求出。

（2）檢測(cè)過(guò)程中由重復(fù)測(cè)定引入的不確定度分量，可按A類(lèi)評(píng)定方法求出。

（3）定容體積（容量瓶）引入的不確定度分量，可按B類(lèi)評(píng)定方法求出。

（4）檢測(cè)設(shè)備（原子吸收分光光度計(jì)）引入的不確定度分量，可按B類(lèi)評(píng)定方法求出。

（5）樣品測(cè)定濃度引入的不確定度：包括采用擬合標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)求得樣品濃度過(guò)程中和溶液制備過(guò)程中引入的不確定度，分別按A類(lèi)和B類(lèi)評(píng)定方法求出。

（6）體積換算因子引入的不確定度分量，按按B類(lèi)評(píng)定方法求出。

四、測(cè)量不確定度的量化

（一）采樣過(guò)程引入的不確定度

1.采樣過(guò)程中流量計(jì)偏差引入的不確定度UQ

由檢定證書(shū)可知采樣流量穩(wěn)定性為40min內(nèi)變化不大于5%，按均勻分布，流量計(jì)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

Urel（Q）=

2.?采樣時(shí)間引入的不確定度Ut

采樣時(shí)間為10min，即600s，查閱大氣采樣器的檢定證書(shū)，檢定要求計(jì)時(shí)誤差不超過(guò)±2.0s，檢定結(jié)果計(jì)時(shí)誤差為0.5s，所以采樣時(shí)間的誤差對(duì)結(jié)果影響較小，可忽略不計(jì)。

（二）重復(fù)測(cè)量結(jié)果引入的不確定度

用0.804mg/L有證標(biāo)液，重復(fù)進(jìn)樣6次，濃度數(shù)據(jù)及RSD如下：

（三）定容體積引入的不確定度

1.量取定容引入的不確定度μ

依據(jù)《常用玻璃量器檢定規(guī)程》JJF196-2006查得25mlA級(jí)容量瓶體積刻度允差為±0.03ml，按均勻分布考慮，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.?溫度變動(dòng)引入的不確定度

實(shí)驗(yàn)室溫度的變化范圍為在±5℃，水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4℃-1

由溫度波動(dòng)引起的體積變化為：

按矩形分布考慮，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為，即

結(jié)合以上，定容體積引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（V）

（四）分析儀器引入的不確定度u儀器

普析通用TAS-990AFG原子吸收分光光度計(jì)，根據(jù)儀器檢定證書(shū)火焰原子化器誤差為0.5%得出相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

（五）樣品濃度計(jì)算值引入的不確定度

1.校準(zhǔn)曲線(xiàn)擬合[4]

為了得到一元線(xiàn)性回歸方程，利用校準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算樣品中鎳元素的含量。使用1000μg/mL的有證標(biāo)準(zhǔn)溶液配制成5個(gè)不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)使用液，其濃度分別為0.10、0.30、0.50、0.80、1.00μg/mL，每個(gè)濃度分別測(cè)定1次，使用線(xiàn)性最小二乘法以吸光強(qiáng)度對(duì)鎳濃度進(jìn)行線(xiàn)性擬合，得到線(xiàn)性方程為：

2.樣品液測(cè)量濃度引入的不確定度

（1）擬合不確定度。對(duì)樣品進(jìn)行兩次測(cè)定，平均值為0.0186μg/mL，由校準(zhǔn)曲線(xiàn)所帶來(lái)的不確定度可由式（1）計(jì)算：

由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)讀取帶來(lái)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

（2）標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度不確定度。鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液證書(shū)上給出的1000μg/mL不確定度，k=2。由標(biāo)準(zhǔn)溶液帶來(lái)的不確定度可有下式計(jì)算：

由于在操作過(guò)程中，直接用有證標(biāo)準(zhǔn)溶液配制的系列使用液，其過(guò)程產(chǎn)生的不確定度可以忽略不計(jì)。因此：

由樣品測(cè)定濃度引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

（六）采樣體積換算過(guò)程中引入的不確定度uf（v）

根據(jù)HJ/T?63.1-2001的標(biāo)準(zhǔn)要求，需要進(jìn)行體積換算，換算因子：，樣品采集時(shí)大氣壓為102.2Kpa，氣溫t為12.1℃。

六、結(jié)論

近年來(lái)，環(huán)境空氣質(zhì)量一直是環(huán)保行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)，企業(yè)污染源排放要嚴(yán)防嚴(yán)控。本文依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)HJ/T?63.1-2001評(píng)估火焰原子吸收分光光度法測(cè)定大氣固定污染源鎳的結(jié)果不確定度，各不確定度分量中采樣過(guò)程和樣品濃度計(jì)算值對(duì)總的不確定度影響最大。

參考文獻(xiàn)：

[1]國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局?JJF?1059.1-2012?測(cè)量不確定度評(píng)定與表示.

[2]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局?HJ/T?63.1-2001?大氣固定污染源?鎳的測(cè)定火焰原子吸收分光光度法.

[3]中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)?CNAS-GL006-2019?化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南.

[4]陳敏敏，陳志英，陳雪芬.氣相色譜法測(cè)定環(huán)境空氣中苯系物的不確定度分析[J].廣東化工，2013.

作者簡(jiǎn)介：趙改爽（1983—??），女，漢族，河北邢臺(tái)人，碩士，中級(jí)職稱(chēng)，主要從事環(huán)境監(jiān)測(cè)和分析研究工作。