纺织品中砷和汞质量浓度检测方法检出限的探究

王 翔，李典典

（国家毛纺织产品质量监督检验中心，北京 100026）

国际理论与应用化学联合会（简称IUPAC）在1997 年通过、1998 年发表的《分析术语纲要》（IUPAC Compendium of Analytical Nomenclature）中给出了检出限的定义，指使用某种特定的分析方法合理地检测出某种物质的最低含量。检出限包括仪器检出限和方法检出限。本项目只研究仪器检出限，指使用某实验室的测量系统得出的检出限。在化学领域，得出仪器检出限的方法有很多种，其中最常用的是信噪比法，但该方法只适用在色谱领域；还有一种是IUPAC法，即用空白样品值的标准偏差表示。在GB/T 33260.2—2018中给出了多种情形检出限的确定方法，现结合实验室实际探讨用原子荧光光度计测定金属中砷和汞质量浓度的检出限。

1 实验

1.1 材料和仪器

材料：盐酸（0.070±0.005）mol/L，硝酸（质量分数65%～68%），王水[V（硝酸）∶V（盐酸）=1∶3]，砷标准储备溶液（1 000 mg/mL），汞标准储备溶液（1 000 mg/mL），硫脲，抗坏血酸，硼氢化钾，氢氧化钾。以上试剂，若无特殊说明均为分析纯，所用水为二级水。

仪器：AFS-930 原子荧光光度计（北京吉天仪器有限公司）。

1.2 测定方法

1.2.1 仪器条件

采用原子荧光光度计测试砷、汞质量浓度的设备条件见表1。

表1 原子荧光光度计测试砷、汞质量浓度的设备条件

1.2.2 工作曲线

用王水稀释砷、汞标准储备溶液，配成校准溶液：砷10 mg/L、汞1.0 mg/L；原子荧光光度计会根据设置程序需求自动稀释至以下系列质量浓度：砷1.0、2.0、4.0、8.0、10.0 mg/L；汞 0.1、0.2、0.4、0.8、1.0 mg/L。用原子荧光光度计测定校准溶液的吸光度，以质量浓度为横坐标，其相对应的吸光度为纵坐标，结果见表2。

表2 质量浓度（ρ）-荧光强度（I）

由表1 的数据可作线性曲线，As 的曲线方程：I=330.65ρ+20.584，相关系数R2=0.999 6；Hg 的曲线方程：I=2 888ρ-17.699，相关系数R2=0.999 7；具体曲线见图1、图2。

图1 As质量浓度-荧光强度曲线图

图2 Hg质量浓度-荧光强度曲线图

2 检出限不同计算方法的比较

2.1 IUPAC法

IUPAC 在《分析术语纲要》中对检出限作出如下规定：某特定分析方法在99.7%的置信水平下，可以从样品中检测出目标分析物的最小含量，计算步骤如下：

其中，Sb为多次测得的空白响应信号的标准偏差；a为标准曲线在低质量浓度范围内的斜率；K=3（99%的置信水平）。

按GB/T 28021—2011 中的样品前处理方法制备11 份空白样品，用IUPAC 方法计算元素砷和汞的检出限，结果见表3。由表3 可知，按照相关公式求得As、Hg的检出限分别为6.83 μg/L和0.56 μg/L。

表3 测得的空白值

2.2 GB/T 33260.2—2018的计算方法

根据GB/T 33260.2—2018《检出能力第2部分线性校准情形检出限的确定方法》中的检出限算法，算法前提是校准函数是线性相关的，即P值小于0.05，且可得到近似等梯度的标准溶液。这里只考虑了标准差为常数的情形，其中I=6、J=K=1，按照GB/T 33260.2—2018 中的公式（6），通过表2 计算得出检出限，结果见表 4。As 的检出限为 0.089 mg/L，Hg 的检出限为0.030 mg/L。

表4 质量浓度-荧光强度

3 结论

对比 IUPAC 和 GB/T 33260.2—2018 这两种计算检出限的算法，现总结如下：IUPAC 法得出的检出限较高，因为这种算法考虑的因素较少，算法简便，但只考虑空白溶液的影响，而忽略了样品基质和实验前处理过程的影响，造成检出限不灵敏；而GB/T 33260.2—2018 算法有一定的模型假设，计算过程相对复杂，但结果灵敏度较高，适用于化学实验室大多数的项目检测，具有实际指导意义。