固定污染源中镍的测定结果不确定度评定

摘要： 本文依据《大气固定污染源 镍的测定 火焰原子吸收分光光度法》 HJ63.1-2001测定污染源中的镍元素含量，分析了整个检测过程中不确定度的来源，对实际样品的结果进行了不确定度的评定。测得样品中镍的含量为0.0186mg/L时，扩展不确定度U为0.0015mg/L（K=2）。通过对各不确定度分量进行评定发现，利用该方法测定污染源中镍含量时，对其合成标准不确定度的主要贡献来自于采样过程和样品浓度计算过程。

关键词： 火焰原子吸收法;污染源;镍;不确定度评定

一、综述

检测数据的准确性代表了一个机构的业务水平，为了对检测结果的分散性进行合理评估，使检测结果能够处于合理的不确定范围内，有必要对测定结果进行不确定度评定。测量不确定度的来源必须根据实际测量情况进行具体分析[1]。现通过测定污染源样品镍中的实例，阐述用火焰原子吸收法测定镍元素不确定度的评定方法。

（一）仪器设备

TAS-990原子吸收分光光度计。

TW-3200D低浓度烟尘（气）测试仪

容量瓶25ml，最大允许误差±0.03mL。

（二）方法概要

采集的固定污染源样品，剪碎后置于锥形瓶中，经酸溶液浸提，在电热板上加热蒸至近干，冷却后用水稀释定容制备成样品液[2]。依据特征谱线的强度，计算样品液中镍元素的含量。

二、数学模型

式中：V——样品溶液体积，mL;

Vnd——标准状态下的采样体积，m3;

a——样品溶液中镍浓度，μg/mL;

b——空白溶液中镍浓度，μg/mL;

St——滤膜总面积，cm2

Sa——测定时所取滤膜面积， cm2

三、不确定度的来源

根据实验的整个过程，列出可能的不确定度来源，按A/B分类计算出各个分量的引入值 ，给出合成不确定度[3]。

（1）采样过程中流量计和采样时间引入的不确定度分量，可按B类评定方法求出。

（2）检测过程中由重复测定引入的不确定度分量，可按A类评定方法求出。

（3）定容体积（容量瓶）引入的不确定度分量，可按B类评定方法求出。

（4）检测设备（原子吸收分光光度计）引入的不确定度分量，可按B类评定方法求出。

（5）样品测定浓度引入的不确定度：包括采用拟合标准工作曲线求得样品浓度过程中和溶液制备过程中引入的不确定度，分别按A类和B类评定方法求出。

（6）体积换算因子引入的不确定度分量，按按B类评定方法求出。

四、测量不确定度的量化

（一）采样过程引入的不确定度

1.采样过程中流量计偏差引入的不确定度UQ

由检定证书可知采样流量稳定性为40min内变化不大于5%，按均匀分布，流量计的相对标准不确定度为：

Urel（Q）=

2. 采样时间引入的不确定度Ut

采样时间为10min，即600s，查阅大气采样器的检定证书，检定要求计时误差不超过±2.0s，检定结果计时误差为0.5s，所以采样时间的误差对结果影响较小，可忽略不计。

（二）重复测量结果引入的不确定度

用0.804mg/L有证标液，重复进样6次，浓度数据及RSD如下：

（三）定容体积引入的不确定度

1.量取定容引入的不确定度μ

依据《常用玻璃量器检定规程》JJF196-2006查得25mlA级容量瓶体积刻度允差为±0.03ml，按均匀分布考虑，其引入的标准不确定度为：

2. 温度变动引入的不确定度

实验室温度的变化范围为在±5℃，水的体积膨胀系数为2.1×10-4℃-1

由温度波动引起的体积变化为：

按矩形分布考虑，其引入的标准不确定度为，即

结合以上，定容体积引入的标准不确定度u（V）

（四）分析仪器引入的不确定度u仪器

普析通用TAS-990AFG原子吸收分光光度计，根据仪器检定证书火焰原子化器误差为0.5%得出相对标准不确定度为：

（五）样品浓度计算值引入的不确定度

1.校准曲线拟合[4]

为了得到一元线性回归方程，利用校准曲线计算样品中镍元素的含量。使用1000μg/mL的有证标准溶液配制成5个不同浓度的标准使用液，其浓度分别为0.10、0.30、0.50、0.80、1.00μg/mL，每个浓度分别测定1次，使用线性最小二乘法以吸光强度对镍浓度进行线性拟合，得到线性方程为：

2.樣品液测量浓度引入的不确定度

（1）拟合不确定度。对样品进行两次测定，平均值为0.0186μg/mL，由校准曲线所带来的不确定度可由式（1）计算：

由标准曲线读取带来的相对标准不确定度为：

（2）标准溶液浓度不确定度。镍标准溶液证书上给出的1000μg/mL不确定度，k=2。由标准溶液带来的不确定度可有下式计算：

由于在操作过程中，直接用有证标准溶液配制的系列使用液，其过程产生的不确定度可以忽略不计。因此：

由样品测定浓度引入的相对标准不确定度为：

（六）采样体积换算过程中引入的不确定度uf（v）

根据HJ/T 63.1-2001的标准要求，需要进行体积换算，换算因子：，样品采集时大气压为102.2Kpa，气温t为12.1℃。

六、结论

近年来，环境空气质量一直是环保行业关注的重点，企业污染源排放要严防严控。本文依据标准HJ/T 63.1-2001评估火焰原子吸收分光光度法测定大气固定污染源镍的结果不确定度，各不确定度分量中采样过程和样品浓度计算值对总的不确定度影响最大。

参考文献：

[1]国家质量监督检验检疫总局 JJF 1059.1-2012 测量不确定度评定与表示.

[2]国家环境保护总局 HJ/T 63.1-2001 大气固定污染源 镍的测定火焰原子吸收分光光度法.

[3]中国合格评定国家认可委员会 CNAS-GL006-2019 化学分析中不确定度的评估指南.

[4]陈敏敏，陈志英，陈雪芬.气相色谱法测定环境空气中苯系物的不确定度分析[J].广东化工，2013.

作者简介：赵改爽（1983—  ），女，汉族，河北邢台人，硕士，中级职称，主要从事环境监测和分析研究工作。