电感耦合等离子体质谱法测定样品中砷残留量的测量不确定度评定方法

贺逢卫

（广西真龙实业有限责任公司，广西 贺州542699）

1 引言

砷，俗称砒，是一种类金属元素，在化学元素周期表中位于第4 周期、第VA 族，原子序数33，元素符号As。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布致癌物清单,对其进行初步整理参考，发现砷和无机砷化合物在一类致癌物清单中[1]。对于食品级要求的烟用辅料产品，砷（As）是属于一种严控的重要指标。

电感耦合等离子体质谱法发展于20世纪80年代，是一种高灵敏度的无机元素和同位素分析测试技术。

实验室认证与认可越来越受重视，通过体系认证和认可是实验室综合实力的一种集中体现。CNAS-CL07：2011《测量不确定度的要求》明确：检测实验室应有能力对每一项有数值要求的测量结果进行测量不确定度评估。CNAS-CL10：2012《检测和校准实验室能力认可准则在化学检测领域的应用说明》明确：当不确定度与检测结果的有效性或应用有关，或客户的指令中有要求，或当不确定度影响到对规范限度的符合性时，检测报告中还需要包括有关不确定度的信息。

2 检测部分

2.1 检测方法及原理

检测方法：中华人民共和国烟草行业标准YC/T 316—2014《烟用材料中铬、镍、砷、硒、镉、汞和铅残留量的测定电感耦合等离子体质谱法》。

检测原理：试样经消解后转移定容，在选定的仪器参数下，在线加入内标，用电感耦合等离子体质谱仪测定，以质荷比强度与元素浓度的定量关系，测定样品溶液中元素浓度，计算得出样品中砷的含量。

2.2 检测仪器

赛多利斯 BSA124S 电子天平

新仪 MDS-10 高通量微波消解·萃取·合成工作站；

新仪 ECH-II 微机控温加热板

Agilent ICP-MS 7700 电感耦合等离子体质谱仪。

2.3 砷标准储备溶液配制

取1ml 砷标准溶液[Cs0=10mg/L，标准浓度允差为±0.5%，取包含因子0.000008333]用5%硝酸定容100ml，得到含砷0.1mg/L 的标准储备溶液。配制温度：20.0℃。

2.4 砷标准工作溶液配制

分别取0ml、1ml、2ml、4ml、8ml 标准储备溶液用5%硝酸定容至50ml，得标准曲线下5 点标准工作溶液0.000mg/L、0.002 mg/L、0.004 mg/L、0.008 mg/L、0.016 mg/L。

2.5 样品制备

实验样品：烟用接装纸样品。

样品处理：称量得平行双样之一0.2427g 样品。经微波消解、赶酸并用纯水定容至100ml。

定容温度：20℃。

2.6 检测结果计算公式

中华人民共和国烟草行业标准YC/T 316—2014 中给出结果计算式为：

式中：X—— 砷在样品中的浓度，mg/kg；c，c0—— 砷的曲线拟合浓度，ug/L；V——试样检测时定容体积，ml；m—— 试样质量，g。

由于仪器结果直接显示空白修正结果x=c-c0，同时为统一计算式和仪器显示数据及量纲，所以结果计算式表达为：

式中：X——砷在样品中的浓度，mg/kg；x——砷的曲线拟合浓度，mg/L；V——试样检测时定容体积，ml；m——试样质量，g。

2.7 检测结果

2.7.1 标准工作溶液及曲线

标准工作溶液的测量结果见表1。

系列号 1 2 3 4 5浓度x（As）（mg/L）比率0.016 0.1437 0.000 0.001 0.002 0.0018 0.004 0.0361 0.008 0.0717

标准工作曲线：y＝0.0010+8.8863x；a＝0.0010；b＝8.8863；r＝1.0000。DL＝0.00002889 mg/L；BEC＝0.000118 mg/L。

2.7.2 样品检测数据

样品测量结果见表2。

样品名称 烟用接装纸样品 烟用接装纸样品检样品测浓度（mg/kg）曲线拟合浓度（mg/L）0.808/0.7950 0.0175

上机检测温度：20.0℃。

3 不确定度来源分析

从检测过程和结果计算公式分析，检测结果测量不确定度的主要来源为：①标准工作曲线拟合浓度引入的不确定度；②样品称量引入的不确定度；③样品溶液定容引入的不确定度；④标准工作溶液配制引入的不确定度，浓度校正因子为；⑤测量重复性引入的不确定度，校正因子；⑥回收率引入的不确定度，校正因子。

4 不确定度计算公式模型分析

根据不确定来源分析，与测量不确定度有关的计算公式模型为：

5 不确定度合成计算式及结论

根据不确定度计算公式模型，可得出不确定度合成计算式为：

再具体对不确定度合成计算式中各分量评估，代入计算式即可得出测量不确定度评定结果。