金月

（盤錦檢驗檢測中心 遼寧盤錦 124010）

1 前言

測量不確定度作為與檢測結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)，在實驗室資質(zhì)認定評審及能力驗證中不可或缺[1]。本文依據(jù) 《適合缺碘和高碘地區(qū)水碘檢測的方法研究》[2]和JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》[3]，以硫酸鈰催化分光光度法測定水碘考核樣品為例，分析測量結(jié)果的不確定度來源。

2 材料與方法

2.1 主要儀器與試劑

UV-5200 型紫外可見分光光度計（上海元析儀器有限公司）；ZSB-728 型恒溫水浴箱（上海智城分析儀器制造有限公司）；VORTEX-GENIE2 型旋渦混合器（美國 SI 公司）；1 000 μL 移液器（賽默飛世爾科技公司）；I-標準儲備液（GSB 04-2834-2011，1 000 μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心）；水碘成分分析標準物質(zhì)（60±6）μg/L，來自國家碘缺乏病參照實驗室。

2.2 方法

依據(jù)《適合缺碘及高碘地區(qū)水碘的檢測方法》中濃度水碘（范圍 0～100 μg/L）的測定。

2.3 不確定度分析

2.3.1 數(shù)學(xué)模型

其中，C—碘的濃度（μg/L）；lnA—以無理數(shù) e 為底的吸光度的對數(shù)；b—工作曲線斜率；a—工作曲線截距。

2.3.2 不確定度分量

（1）測量重復(fù)性引入的不確定度分量 uArel；（2）有證標準儲備液引入的不確定度分量uB1rel；（3）標準系列配制過程引入的不確定度分量uB2rel；（4）移液器取樣體積引入的不確定度分量uB3rel；（5）校準曲線擬合引入的不確定度分量uB4rel；（6）方法回收率引入的不確定度分量uB5rel；（7）儀器量化誤差引入的不確定度分量uB6rel。

2.4 不確定度分量評定

2.4.1 測量重復(fù)性引入的不確定度分量uArel

uArel對考核樣品溶液進行平行雙樣測定，測量結(jié)果為 55.24 μg/L、55.04 μg/L，算術(shù)平均值為 55.1 μg/L，重復(fù)測量的標準偏差s=0.141 μg/L。

2.4.2 有證標準儲備液引入的不確定度分量uB1rel

I-標準儲備液 ρ1=1 000 μg/mL，標準溶液證書給出的相對擴展不確定度為0.7%，I-標準儲備液的不確定度分量uB1rel=0.7%。

2.4.3 標準使用液及標準系列配制引入的不確定度分量uB2rel

標準使用液 ρ2=1 μg/mL，配制過程:（1）空容量瓶（100 mL）中加入標準儲備液（1.00 mL），用移液管（1 mL）吸??；（2）定容；（3）空容量瓶（100 mL）中加入標準儲備液（10.00 mL），用移液管（10 mL）吸??；（4）定容。

標準系列配制:（1）準備 6 只空容量瓶（100 mL）；（2）分別采用移液管將I-標準使用液吸入容量瓶內(nèi)，含量依次為 0 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL、10.00 mL，濃度均為 1 μg/mL；（3）用 NaOH 溶液（0.1%）定容，碘濃度依次為 0 μg/L、20 μg/L、40 μg/L、60 μg/L、80 μg/L、100 μg/L。在標準系列配制中，只用最高濃度點的分量來代替整個標準系列配制中的不確定度分量參加合成。在標準系列的配制中，引入的不確定度分量分別是標準使用液(1 μg/mL)的不確定度分量，10 mL 刻度吸管引入的分量，100 mL 容量瓶引入的分量。根據(jù)JJG 196—2006《常用玻璃量器》國家檢定規(guī)程的規(guī)定[4]，各玻璃器材容量允差及溫度差異帶來的不確定度詳見表1。

表1 配制標準溶液使用到玻璃器材的不確定度

標準使用液ρ2的相對標準不確定度:

2.4.4 移液器取樣體積引入的不確定度分量uB3rel

容量允差:根據(jù)JJG 646—2006 國家檢定規(guī)程的規(guī)定[5]，1 000 μL 移液器檢定點為 1 000 μL 時最大允許誤差為±1.0%，即0.01 mL。按三角分布，則最大允許誤差引入的標準不確定度測量重復(fù)性引入的標準不確定度:檢定規(guī)程規(guī)定測量重復(fù)性≤0.5%，即重復(fù)移取樣品體積的重復(fù)性引起的標準偏差為0.005 mL。由以上2 項不確定度分量引起的體積的不確定度為=0.006 5 mL。

則移液器取樣體積引入的不確定度分量uB3rel=0.006 5 mL/1 mL×100%=0.65%。

2.4.5 校準曲線擬合引入的不確定度分量uB4rel[6]

由表2可知，碘含量100 μg/L 對應(yīng)的吸光度平均值為0.140，當?shù)夂繛? 時，對應(yīng)的吸光度平均值為1.503，且隨著碘含量的增加，對應(yīng)吸光度平均值隨之減小，故2 者呈反比關(guān)系。

表2 碘標準系列溶液的測定結(jié)果

由最小二乘法原理進行擬合求得校準曲線，C=a+blnA，a=17.141 5，b=－42.040 9，r=0.999 9。

標準溶液響應(yīng)信號殘差的標準差:

其中，xj—各個標準溶液濃度對應(yīng)響應(yīng)值的對數(shù)lnA；x—根據(jù)標準曲線算出的理論響應(yīng)值的對數(shù)lnA；n—標準溶液的總測定次數(shù)(每個點進行2 次測量共 12 次)。

校準曲線擬合引入的標準不確定度:

其中，sR—標準溶液相應(yīng)信號殘差的標準差；n1—試樣中待測物質(zhì)含量的測量次數(shù)(2 次)；n2—標準溶液的總測定次數(shù)(每個點進行兩次測量共12 次)；c—待測物的測定結(jié)果—標準曲線各點濃度的平均值；cj—參與擬合的每一次測量的每一標準溶液含量 (根據(jù)標準曲線算出的理論值)；b—標準曲線斜率。

校準曲線擬合引入的相對標準不確定度分量

2.4.6 方法回收率引入的不確定度分量uB5rel[7]

6 次測定結(jié)果為 59.57μg/L、59.44μg/L、60.14μg/L、60=0.9993，n=6，s(x)=0.627 μg/L，x=59.96 μg/L。

u(xs)=6 μg/L/2=3 μg/L，xs=60 μg/L。相對標準不確定度計算公式:

其中，Pm—標準物質(zhì)回收率；s(x)—標準物質(zhì)多次測定的標準偏差；—標準物質(zhì)多次測定的平均值；n—標準物質(zhì)的測定次數(shù)；u(xs)—證書上給定的數(shù)據(jù)得知標準物質(zhì)的標準不確定度；xs—標準物質(zhì)證書上給出的標準物質(zhì)的約定真值。

進行顯著性檢驗，確定是否需要使用標準物質(zhì)測定結(jié)果對樣品測定的結(jié)果進行校正:

查t 值表，在自由度為5，95%置信概率下的tp(υ)為 2.57，t＜tp(υ)，與 1 之間不存在顯著性差異，同時測定的水樣的結(jié)果不需要用標準物質(zhì)測定結(jié)果進行校正。

2.4.7 儀器量化誤差引入的相對標準不確定度分量uB6rel

UV-5200 紫外可見分光光度計檢定證書提供的最大允許誤差為 0.6%，k=2。則 uB6rel=0.6% /2=0.30%。各不確定度分量匯總詳見表3。

表3 各不確定度分量匯總

2.5 計算合成標準不確定度

2.6 報告結(jié)果

取 k=2，擴展不確定度:U=0.72 μg/L×2=1.44 μg/L，即水碘盲樣測定結(jié)果報出為:c=55.1μg/L，U=1.44μg/L。

3 結(jié)語

上述數(shù)據(jù)表明，在各不確定度分量中，有證標準儲備液及移液器取樣體積引入的不確定度對試驗結(jié)果的不確定度貢獻較大，其次是標準系列配制。由此提示人們購買相對擴展不確定度較小的標準儲備液，定期對移液器進行校準，保證移液器的準確性。另外，試驗所用玻璃器具應(yīng)保證不被污染，實驗嚴格控制反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間，保持實驗操作手法的一致性和準確性，才能得到可靠的檢測結(jié)果[8,9]。檢測結(jié)果的可信度很大程度上取決與不確定度的大小，檢測結(jié)果中附有不確定度評定才使結(jié)果具有實際意義。