电感耦合等离子体发射光谱法测定油田水中钠含量不确定度评定

陈小娟* 南 源 马双政 张耀元 崔书姮 曾金辉 谢伟浩 李志兰

（中海油能源发展股份有限公司工程技术公司，广东 湛江524057）

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

iCAP7400 型电感耦合等离子体发射光谱：高盐雾化器；功率：1150W；雾化气流量：0.7L/min；泵速：50rate/min；垂直观测高度12mm。

钠标准溶液（1000mg/L），中国计量科学研究院；硝酸（高纯）。

1.2 标准溶液系列配制

吸取钠标准溶液（1000mg/L）各0.5、2.5、5.0、7.5、10.0mL 于50mL 容量瓶中，加2%硝酸稀释至刻度，配制标准溶液浓度10、50、100、150、200mg/L。

1.3 样品预处理

采用0.45μm 微孔滤膜过滤后，移取1mL 样品用2%的硝酸定容至100mL 容量瓶，待测。

1.4 测量

用ICP-OES 分析谱线589.59nm 从低至高浓度测标准溶液，得到强度响应值，绘制标准工作曲线，再对样品进行测定。

1.5 数学模型的建立

式中：

c- 钠含量；

A- 发射强度；

a、b 分别为标准曲线截距和斜率。

2 不确定度来源及评定

2.1 重复性相对标准不确定度ur1

对同一水样进行样品测定次数6 次，结果见表1。

表1 同一样品钠测定结果

则重复性引入的相对标准不确定度为

2.2 标准物质相对不确定度ur2

标准物质钠（1000mg/L） 证书上扩展不确定度为0.5%（k=2），则其引入的相对标准不确定度为

2.3 标准溶液配制相对不确定度ur3

工作曲线配制中，使用2、5、10mL 分度吸量管、10mL 单标吸管和50mL 容量瓶。所用玻璃器皿校准温度为20℃，使用温度为20±5℃，体积膨胀系数为2.1×10-4℃。

则标准溶液配制过程中引入的相对不确定度为

2.4 标准曲线拟合相对不确定度ur4

对钠标准溶液系列5 个浓度点重复测定三次，结果见表3。

表2 工作曲线配制相对不确定度

表3 标准溶液系列浓度与响应值

用表3 的数据，建立以下标准曲线

式中，直线的斜率b 按下式计算：

直线截距a 按下式计算：

则校准曲线为：Aij=5912+2093×cij。

按下述公式计算标线拟合标准不确定度分量

式中：p- 样品次数，为6；c- 工作曲线系列浓度平均值，mg/L；n- 标准溶液次数；m- 标准溶液5 个浓度点。

2.5 样品稀释不确定度ur5

用1mL 移液管移取样品，定容至100mL 容量瓶中。

2.6 合成相对标准不确定度

合成相对标准不确定度：

表4 稀释样品引入相对不确定度

2.7 扩展不确定度和结果表示

合成标准不确定度如式

uc=c×u=12800×1.24%=159mg/L

取k=2，扩展不确定度为

U=159×2=318mg/L

油田水样中钠含量为（128±4）×102mg/L

3 结论

应用现代数理统计方法对油田水中钠含量的测量不确定度进行了分析，发现其不确定度影响因素主要来源于标准溶液系列的稀释配制及标准工作曲线的拟合。因此，测定过程中标准溶液的配制检测人员应注意选用允差小的玻璃器皿以减少带来的误差，此外，还必须在日常检测中加强对设备维护保养达到最佳状态，保证测试的稳定性，以便获得更加准确可靠的分析结果。