石墨炉原子吸收法测定土壤中镉的测量不确定度评定

石墨炉原子吸收法测定土壤中镉的测量不确定度评定

姚朝英 任 兰

【摘 要】摘要 石墨炉原子吸收法测定土壤中镉的不确定度主要来源于称量样品、定容样品消解液、测定样品消解液中镉的质量浓度及测定土壤水分引入的不确定度。对各不确定度分量进行了计算，求得合成标准不确定度和扩展不确定度分别为0.002 6、0.005 mg/kg。镉测量不确定度的主要来源是测定样品消解液中镉质量浓度引入的不确定度。 【期刊名称】化学分析计量 【年(卷),期】2007(016)001 【总页数】3

【关键词】关键词 石墨炉原子吸收法 土壤 镉 测量不确定度 评定

测量结果的不确定度是检测数据客观真实性的反映，合理评定测量结果的不确定度不仅是与国际接轨的需要，也是实验室认可准则提出的要求[1，2]。镉是有毒重金属，对人体存在着“三致”作用[3]，并容易通过食物链在人体内富集。因此，准确测定土壤中的镉含量对评定土壤环境质量具有重要意义。现以石墨炉原子吸收法测定土壤中的镉为例，分析测量不确定度的来源，对测量结果的不确定度进行评定。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

石墨炉原子吸收光谱仪：Varian 220Z型，美国Varian公司； 电子天平：AEL-200型，日本岛津公司； 盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸：优级纯；

镉标准储备液：100 mg/L，国家标准物质研究中心； 实验用水为去离子水。 1.2 实验方法

采用GB/T 17141-1997方法测定土壤样品中的镉含量[4]。具体操作步骤为：将采集的土壤样品(一般不少于500 g)混匀后用四分法缩分至约100 g。将缩分后的样品自然风干，除去石子和动植物残体等异物，用木棒研压，通过孔径为2 mm的尼龙筛，混匀，用玛瑙研钵研磨至全部通过孔径为0.149 mm的尼龙筛，混匀后备用。称取0.2～0.5 g土壤样品，采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸全分解方法消解后定容于25 mL容量瓶中，用石墨炉原子吸收法测定样品消解液中镉的含量。 1.3 实验数据

称取土壤样品0.200 0 g，消解后定容至25 mL，样品消解液测定均值为1.76 μg/L，土样水分含量为3.05%，土壤中镉的质量分数为0.227 mg/kg。 1.4 数学模型

土壤样品中镉的质量分数w按式(1)计算： (1)

式中：w——土壤样品中镉的质量分数，mg/kg； c——样品消解液中镉的质量浓度，mg/L； V——样品消解液的定容体积，mL； m——称取土壤样品的质量，g； f——土壤样品中水分含量，%。

2 测量不确定度来源

石墨炉原子吸收法测定土壤中镉不确定度的主要来源包括：称量样品引入的不确定度；样品消解液定容体积引入的不确定度；测定样品消解液中镉浓度引入的不确定度；测定土壤水分引入的不确定度。

3 测量不确定度各分量的分析与计算

3.1 样品称量引入的标准不确定度u(m)

根据电子天平检定证书，称量误差为±0.1 mg，即称量扩展不确定度为±0.1 mg，按均匀分布考虑，，样品共称量两次，则： 4

3.2 样品消解液定容体积引入的标准不确定度u(V) 3.2.1 容量允差引入的标准不确定度u1(V)

样品消解液用25 mL A级容量瓶定容，容量瓶允差为±0.03 mL[5]，按均匀分布考虑，，则 3 mL。

3.2.2 容量估读误差引入的标准不确定度u2(V)

取25 mL容量瓶，用同一种溶液定容10次至标线并称重，得标准偏差为0.05 mL，按A类不确定度评定，则 8 mL。 3.2.3 温度误差引入的标准不确定度u3(V)

按规定，容量瓶在20℃校准，设实验室温度变化在±5℃，水的体积膨胀系数为2.1×10-4/℃，按均匀分布考虑，，则。 u(V)/V=0.000 1

3.3 样品消解液中镉浓度c引入的标准不确定度u(c)

该项不确定度由3部分构成：(1)由标准储备液配制系列标准溶液引入的标准不确定度u1(c)；(2)标准溶液系列浓度-吸光度拟合的标准曲线求得c时引入的标