石墨炉原子吸收法测定化探样品中痕量金结果不确定度评定

李政

（安徽省地球物理地球化学勘察技术院，安徽合肥 230022）

自古以来，地质实验测试就是地质找矿的“眼睛”，分析数据的质量直接决定找矿的成败。随着社会进步，地质实验测试数据不仅为地质找矿服务，也为农业发展、环境监测等提供服务。分析测试方法的测量水平与测量数据进行评定受到计量部门、各实验室的高度重视。目前，对数据不确定度的评定一般认为是对数据准确可靠性的重要评价。测量不确定度是表征合理地赋予被测量值分散性，与测量结果相联系的参数。本文依据不确定度测量规范，查阅测量不确定度相关资料，对石墨炉原子吸收法测定化探样品中痕量金的结果进行了不确定度评定，分析了不确定度的来源，对合成标准不确定度和扩展不确定度进行了计算。

1 实验部分

1.1 仪器与参数

WFX-210 原子吸收分光光度计，北京瑞利分析仪器有限公司；氘空芯阴极灯，横向热解涂层平台石墨管，金空心阴极灯，北京有色金属研究院；灯电流4 mA，往复振荡器，数显恒温水浴锅。金测定波长242.8 nm，狭缝宽度0.4 nm，液体进样量20 μL，循环冷却水温度20℃。石墨炉升温程序见表1。

表1 石墨炉升温程序

1.2 主要试剂

金标准储备液：1 000 μg/mL，国家标样总站；盐酸、硝酸，优级纯，广东西陇化工公司；去离子水，自制。

1.3 测定方法[6]

准确称取10.00 g 样品于10 mL 瓷坩埚中，放入马弗炉中，低温升至650℃焙烧2 h，冷却取出。将样品倒入250 mL 的烧杯中，少量水润湿后依次加入30 mL 盐酸、10 mL 硝酸，盖上表面皿，置于电热板上加热，低温升至250℃保持1.5 h，随后将电热板升温至300℃，蒸发至烧杯内溶液体积小于30 mL时取下，用去离子水冲洗表面皿和烧杯壁，将溶液转移至200 mL容量瓶中，加水稀释定容。待溶液澄清后，分取100 mL 上清液，加入5 mL 新鲜配制的王水溶液（3 份盐酸+1 份硝酸），放入一块事先准备好的市售泡沫塑料，拧紧瓶盖，放入往复振荡器振荡40 min，取出泡沫塑料，用清水冲洗干净，挤干水分。放入10 mL 比色管中，加入新鲜配制的1%硫脲溶液5 mL，于100℃水浴锅中解脱40 min，然后反复挤压泡沫塑料20次，取出待溶液冷却后，用石墨炉原子吸收分光光度计测定金的质量分数。

1.4 不确定度的来源

根据原子吸收光谱法数学模型通式：

式中：ω—试样中金的质量分数（ng/g）；C—从标准曲线上查得金的浓度（ng/mL）；V—测量溶液体积（mL）；V—溶液定容体积（mL）；M—称样质量（g）；V—分取溶液体积（mL）。

根据数据模型通式可知，不确定度的来源主要有：数据测量的重复性不确定度；通过标准曲线计算得到的测量溶液的金浓度C的不确定度；测量溶液体积V的不确定度；溶液定容体积V的不确定度；试样称样量M的不确定度；分取溶液体积V的不确定度。

2 不确定度的计算与评定

2.1 数据测量的重复性不确定度

重复12 次测量溶液中金的含量（由国家一级标准物质GBW 07229 制备），测定ω（Au）的含量分别为：51.2 ng/g、52.8 ng/g、51.7 ng/g、48.3 ng/g、49.4 ng/g、52.4 ng/g、51.1 ng/g、52.9 ng/g、59.1 ng/g、49.9 ng/g、58.8 ng/g、50.2 ng/g。平均值 ω（Au）=52.3 ng/g，标准偏差 s=3.38%，由重复测量引起的不确定度为u（rep）=s=0.033 8，相对标准不确定度为：

2.2 金标准溶液不确定度分量

吸取1 000 μg/mL 的金标准储备液1 mL 于1 000 mL 容量瓶中，加10%王水稀释定容，配制成1 000 ng/mL 的金标准溶液，然后配制工作曲线所需的标准溶液系列。

2.2.1 金标准储备液的不确定度

2.2.2 配制1 000 ng/mL过程中的不确定度分量

2.2.3 配制工作曲线过程中的不确定度分量

2.3 标准溶液工作曲线拟合过程中的不确定度分量

金标准溶液的工作曲线系列为：0.0 ng/mL、1.0 ng/mL、2.0 ng/mL、5.0 ng/mL、10 ng/mL、20 ng/mL、40 ng/mL，每一个标准点测量三次，结果见表3。

表3 工作曲线系列吸光度

2.4 样品称量过程中的不确定度分量

2.5 样品定容、分取过程中的不确定度分量

由2.3可知，样品定容、分取过程中的不确定分量分别由 200 mL 容量瓶、100 mL 移液管、5 mL 移液管组成。由表2数据，计算相对不确定度为：

表2 各容器不确定度

2.6 样品中金含量合成不确定度

对于测量溶液中金的含量（由国家一级标准物质GBW 07229 制备）合成相对不确定度的计算综合考虑上述所有因素，按公式：

金含量测定结果的合成不确定度为52.3×0.041=2.144 3

2.7 扩展不确定度的计算

当选择95%的置信区间时，包含因子k

=

2，故扩展不确定度=4.288 6。金的测定结果可以表示为ω（金）=52.3±4.285 6（k=2）。

3 结论

通过泡塑吸附-硫脲解脱石墨炉原子吸收法对国家一级标准物质GBW 07229测定结果不确定度的计算评定，由实验可知，不确定度的主要来源是样品称量过程，其次是标准溶液的配制及拟合过程。因此在操作中，一定要使天平充分预热，环境温度稳定，天平读数稳定，必要时用砝码校准，称量过程中，注意关闭天平两侧玻璃挡风屏，动作轻缓，以免引起天平读数漂移。配制标准溶液时，一定要注意金标准母液、工作液的配制，建议专门安排合适人员配制标准溶液，同时注意玻璃容器的检验校准以及环境温度的变化，将其对测定结果的影响降到最小。