ICP-OES法测定尿素水溶液中铬含量的不确定度评定

许 英

(山西省能源产品质量监督检验研究院，山西 太原 030012)

ICP-OES法测定尿素水溶液中铬含量的不确定度评定

许 英

(山西省能源产品质量监督检验研究院，山西 太原 030012)

对采用电感耦合等离子体发射光谱法测定尿素水溶液中铬含量结果不确定度进行了评估，分析了测量过程中存在的不确定度的来源，并结合测量结果给出了合成不确定度及扩展不确定度。

尿素水溶液；铬含量；电感耦合等离子体发射光谱法；不确定度

引 言

测量不确定度是根据所用到的信息，表征赋予被测量量值分散性的非负参数。测量不确定度是对测量结果的定量表征，在一定程度上表明了测量结果的可用性，不确定度越小，测量结果的精度越高。根据CNAS-CL01:2006《检测和校准实验室能力认可准则》的要求，测量不确定度评定是通过国家实验室认可的必要条件之一。本文以CNAS-GL06:2006《化学分析中不确定度评估指南》和JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》为依据，分析评定了电感耦合等离子体发射光谱法测定尿素水溶液中铬含量的不确定度，得出了合理的测试结果[1]。

1 测定方法

尿素水溶液中铬含量的测定方法按照GB 29518-2013《柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液》中附录G进行[2]。称取20 g样品于100 mL容量瓶中，加入约5 mL硝酸，用水定容至刻度并摇匀，采用电感耦合等离子体发射光谱法测定痕量的金属元素，利用检测前制作好的标准曲线定量分析样品中的金属含量。

2 主要仪器及试剂

全谱直读等离子体发射光谱仪，美国利曼，Prodigy7；电子天平(感量0.01 g)；容量瓶、单标线吸管和分度吸管经计量检定均为A级。

铬标准储备液，1 000 μg/mL，为有证标准物质；硝酸为优级纯试剂。

3 测量模型

尿素水溶液中铬含量计算公式如式(1)。

(1)

式中：c为样品中铬的质量分数，mg/kg;m0为称取的样品量，g;m为从工作曲线上计算出的铬质量浓度，μg/mL;v为样品定容体积，mL。

4 不确定度来源分析

从测定方法和测量模型分析，该分析方法中不确定度主要来源于：样品重复性测量引入的不确定度u(r)、样品称量引入的不确定度u(m0)、样品定容体积引入的不确定度u(v)、配制铬标准工作液引入的不确定度u1(P)、配制梯度标准溶液引入的不确定度u2(P)和标准曲线拟合引入的不确定度u3(P)。

5 不确定度分量的评定

5.1 样品重复性测量引入的不确定度u(r)

在重复性测量条件下，对同一样品进行10次测定(n=10)，结果如表1。

表1 被测样品的10次测定结果 mg/kg

5.2 样品称量引入的不确定度u(m0)

5.3 样品定容体积引入的不确定度u(v)

则100 mL A级容量瓶定容引入的标准不确定度为：

相对标准不确定度为：

u(V)=uc(V)/V=0.083 7/100=0.000 8

5.4 配制铬标准工作液引入的不确定度u1(P)

5.4.1 铬标准储备液引入的不确定度

测定使用的铬标准储备液，质量浓度为1 000 μg/mL(国家钢铁材料测试中心)。该标准样品的扩展不确定度U为4 μg/mL(k=2)，由此得出铬标准储备液的相对标准不确定度ur(P储)=0.002。5.4.2 铬标准储备液稀释引入的不确定度

铬标准储备液经过一次100倍稀释，得到10 μg/mL铬标准工作液，此溶液需现用现配。该过程使用1 mL的单标线吸量管和100 mL的容量瓶。根据JJG196-2006《常用玻璃量器检定规程》的规定对单标线吸量管、容量瓶进行检定，均符合A级要求[3]。

5.4.2.1 1 mL单标线吸量管带来的不确定度

根据5.3的评定方法，得出：

ur(v1)=0.004 0/1=0.004 0

5.4.2.2 100 mL容量瓶带来的不确定度

根据5.3的评定方法，得出：

ur(V100)=0.000 8

根据以上结果，将配制铬标准工作液引入的不确定度分量合成：

5.5 配制梯度标准溶液引入的不确定度u2(P)

绘制标准曲线时，取5个100 mL容量瓶，按编号顺序用1 mL分度吸量管加入10 μg/mL铬标准工作液0、0.1、0.2、0.5、1.0 mL，按照样品相关处理步骤操作，用水定容至刻度并摇匀。质量浓度分别为0、0.01、0.02、0.05、1.00 μg/mL。以0.01 μg/mL溶液为例，移取0.1 mL标准溶液定容在100 mL容量瓶中，则配制0.01 μg/mL梯度溶液的不确定度为：

根据5.3的评定方法，得出：

ur(V1)=0.046 0

ur(V100)=0.000 8

u2(P)=0.046 0

5.6 标准曲线拟合引入的不确定度u3(P)

为了校准仪器，采用铬标准工作液配制成4种浓度的标准溶液，以试剂空白调节零点，用电感耦合等离子体发射光谱仪分别测定3次，得到光谱强度I，结果见第38页表2。

表2 校准曲线测定结果

(2)

6 合成标准不确定度的评定

各分量互不相干，以各分量的方和根计算相对合成标准不确定度：

=0.029 3

则合成标准不确定度：

7 扩展不确定度U

在95%的包含概率下，取包含因子k=2,则扩展不确定度U=uc×2=0.001 mg/kg

8 分析报告

用电感耦合等离子体发射光谱法测定尿素水溶液中铬含量，测定结果表示为:

c=(0.017±0.001)mg/kg,k=2。

9 结论

通过分析尿素水溶液中铬含量测定的不确定度来源可以看出，配制梯度标准溶液引入的不确定度占的比例较大，其次是曲线校准和样品重复性测试引入的不确定度。因此，检测过程中应使用高精度的、经检定合格的量器，特别注意溶液的移取、定容、测量等，降低以上因素对相对合成标准不确定度的贡献，确保检测结果准确，有效提高检测工作质量。

[1] 叶德培，赵峰，施昌彦.测量不确定度评定与表示：JJF 1059.1-2012[S].国家质量监督检验检疫总局.北京：中国质检出版社出版发行，2013.

[2] 郝春晓，顾惠明，李爽，等.柴油发动机氮氧化物还原剂尿素水溶液：GB 29518-2013[S].北京：中国标准出版社，2013：24-28.

[3] 杜书利，张志清，谢军燕，等.常用玻璃量器检定规程：JJG 196-2006[S].北京：中国计量出版社出版，2007.

Uncertainty evaluation of chromium content in urea aqueous solution by inductively coupled plasma optical emission spectrometry

XU Ying

(Shanxi Energy Product Quality Supervision and Inspection Institute, Taiyuan Shanxi 030012, China)

In current study, the uncertainty of chromium determination in urea aqueous solution was evaluated using inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) and the source of uncertainty during determination was analyzed. Finally, the combined standard uncertainty and expanded uncertainty were calculated from measuring results.

urea aqueous solution; chromium content; inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES); uncertainty

2017-06-01

许 英，女，1966年出生，1998年毕业于太原工业大学，大学本科，高级工程师，主要从事煤化工产品的质量检验研究工作，担任全国煤化工标准化技术委员会煤化工产品检测方法分技术委员会副主任委员、全国醇醚燃料标准化技术委员会委员、全国肥料和土壤调理剂标准化技术委员会氮肥分技术委员会委员。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.04.12

O657

A

1004-7050(2017)04-0036-03

分析与测试