主题:【第九届原创】ICP-MS测定“坛墨质检”提供的盲样中铅、镉、铜、锌含量的不确定度评定

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9月三等奖
盲样是由“坛墨质检”这家专门制备和销售各种标准品及质控品的第三方公司提供,收到盲样的时候刚好我们正在做一批水,所以赶紧按照作业指导书的方法进行处理,赶紧上机测定,结果很快就出来了,但是因为是盲样,想有个好结果,所以又让另外一个同事稀释了几个样,再次进行测定,这次发现,两人制备的样液测定值其差距还是不小的。于是,分析了下原因,发现稀释时用的酸度不一样(因为太匆忙,很多细节没有多想),所以,接着按照标准溶液所用的酸度进行了稀释,并制备了加标回收样品,感觉结果还算满意,就上报了。前几天,考核结果出来了,虽然成绩是优秀,但是感觉与实际值还是有一定差距的。仔细分析了原因,考虑为样品浓度太大,逐级稀释次数太多,导致误差增大。所以就想着试一试评定下这次分析的不确定度。
一、不确定度的来源:
铅、镉、铜、锌测定的不确定度来源主要包括样品稀释过程中引入的不确定度,包括:样品定容体积及可调移液器使用引入的不确定度;测量用样品溶液中铅、镉、铜、锌含量引入的不确定度:包括标准曲线的配制和曲线的拟合;测量重复性引入的不确定度;环境温度引入的不确定度。
二、不确定度分量的评定
1.样液稀释引入的相对标准确定度:稀释的方法是先取2ml原液到50ml容量瓶A,并定容,从A里再取5ml到50ml容量瓶B,并定容,最后B容量瓶取5ml到25ml容量瓶里,并定容。如此,做三个平行样。因为稀释样液的时候用到了移液器和容量瓶,故这里的不确定度主要是移液器和容量瓶所引入,按照JJG646-2006《移液器检定规程》,采用最大允许误差计算不确定度,按B类评定,三角分布,根据容量瓶、移液器的类型其相对不确定度见下表:

故合成相对标准不确定度为:

2.测量用样品溶液中铅、镉、铜、锌含量引入的不确定度
2.1 标准储备液引入的不确定度
按照标准证书的上的值,各元素的相对标准不确定度为:Pb:0.2%,Cd:0.2%,Cu:0.1%,Zn:0.1%。
2.2 标准溶液配制引入的不确定度:这主要来源于移液器和容量瓶

故合成相对标准不确定度为:

2.3 标准曲线拟合求样液中浓度所引入的不确定度
各标准曲线方程如下:
Pb

Cd

Cu

Zn

我们以铅为例,来说明标准曲线拟合过程引入的不确定度。将Pb的回归方程记为Y=BX+A,其中B=0.0176,A=0.00017。则剩余残差为
=0.0119,其中n=5;对样品溶液测定三次,其平均值为C均=14.22μg/L,标准溶液均值为X均=27μg/L,故样液的不确定度可根据下面公式进行计算,
=0.54μg/L,相对不确定度为0.54/14.22=0.038。最铅的合成相对不确定度

同理可得镉的合成相对不确定度为0.027,铜为0.057,锌为0.024。
3. 样液重复性测定引入的不确定度
对同一样品进行了3次测定,如下表

该不确定度属A类评定,标准偏差为Pb  0.020,Cd 0.10,Cu0.052,Zn0.12,故相对不确定度Pb  0.00080,Cd 0.0042,Cu0.0019,Zn0.0039;
4. 环境温度变化引入的不确定度
实验室环境温度的变化会引起试剂体积的变化,从而会产生样品定容、标准溶液配制过程中体积的偏差,导致实验误差增大。本实验室用空调控制,温差变化不大,故因温度变化引入的不确定度可忽略不计。
三、合成不确定度
将以上相对不确定度进行合成,得合成相对不确定度
Pb为0.039,Cd  0.027,Cu  0.057,Zn 0.024
四、扩展不确定度
取95%置信水平,包含因子K=2,因为样液稀释了1000分之一,则扩展不确定度
U(Pb)=2×0.039×14.22=1.11mg/L;
U(Cd)=2×0.027×14.04=0.76mg/L;
U(Cu)=2×0.057×16.06=1.83mg/L;
U(Zn)=2×0.024×18.04=1.05mg/L;
五、不确定度报告
样品中Pb含量为(14.22±1.11)mg/L,K=2;
Cd含量为(14.04±0.76)mg/L,K=2;
Pb含量为(16.06±1.83)mg/L,K=2;
Pb含量为(18.04±1.05)mg/L,K=2;
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