ICP-MS法测定水中锰的测量不确定度
ICP-MS法测定水中锰的测量不确定度
摘要: 按照中华人民共和国国家计量技术规范JJF 1059 -2012 测量不确定度评定与表示的要求, 通过电感耦合等离子体质谱法测定水中锰的实验, 展示了电感耦合等离子体质谱法测定水中锰实验中的不确定度评定的全过程, 得出了水样中锰的质量浓度, 为同类水中锰的检测提供了经验。
关键词: 不确定度, 电感耦合等离子体质谱法, 锰
随着检测技术及检测仪器的不断进步,人们对检验数据的准确性和可靠性提出了更高的要求。
据此, 一份完整的检测报告应包括对其不确定度分析。
本文根据JJF 1059 -2012测量不确定度评定与表示, 采用电感耦合等离子体质谱法对饮用水中锰的检测，进行了不确定度的分析。
1、实验部分
1．1 仪器和试剂
采用热电公司X series 2电感耦合等离子体质谱仪测定水中锰的浓度。
锰标准物质采用Absolute公司多元素金属混标。
Cu：标准值：10μg/mL，不确定度：+0.002μg/mL。
优级纯HNO3 ;
纯水用18MΩ超纯去离子水。
1.2测量原理
样品经过气动雾化器以气溶胶的形式进入氩气为基质的高温射频等离子体中, 样品从等离子体得到能量使待测元素去溶剂、原子化和离子化。
由能量转移过程产生的离子经过采样锥进入真空系统中,用四极或磁扇形质谱计依据质荷比进行分离。
经过质谱计的离子用电子倍增管计数, 所产生的信号由计算机处理。
1.3数学模型
其中, P ( Mn) 为样品中锰的质量浓度，ｕg/ L ; 为从标准曲线上查得样品
中锰的质量浓度ｕg/ L ; V 1 为测定样品的体积, mL ;V为原测定样品的体积, mL 。
2、各输入量标准不确定度的评定
2．1A 类不确定度评定
1) 样品测量精度引起的不确定度分量。
测定锰试样10 次, 通过标准回归方程求得试样中锰的浓度,结果见表1。
表1 锰的浓度计算结果
2) 电感耦合等离子体质谱仪灵敏度不确定度分量。
配制锰标准溶液0.250ｕg/ L , 测量 1 0 次, 其结果见表 2 。
表2 测量结果
标准不确定度：
3) 标准曲线不确定度分量。
配制浓度为0. 100ｕg/ L, 0. 500ｕg/ L, 1.0ｕg/ L,5.00ｕg/ L和10. 0ｕg/ L的锰标准溶液系列, 调节仪器性能至工作状态, 分别注入空白溶液和锰标准溶液系列, 每个浓度测定3次, 结果见表3。
根据表3 中的溶液质量浓度和测定值, 设拟合标准回归方程为:
y= a+ bx 。
其中, b 为直线的斜率; a 为截距; y 为溶液的测定值; x 为溶液的质量浓度。
经过计算, 拟合标准回归方程:
y=0.997x+ 0.007726。
其中, b=0.997, a= 0. 007726,x=1.00。
实验数据用最小二乘法拟合标准曲线回归方程, 曲线上任何点和表征曲线拟合参数的标准不确定度及回归方程的标准差, 按贝塞尔公式计算:
=
=0.042
U3=Sy/x=0.042A
2. 2 B 类不确定度评定
1) 直接用多元素金属混合标准溶液( 10ppm )作为标准使用溶液
( 10ppb) , 标准溶液证书, 给出锰元素不确定度为0.002。
按
置信概率95%处理( k= 2) , 其标准不确定度为:
2) 锰标准溶液配制过程中使用容量瓶引起的不确定度分量。
在此试验过程中均使用( 100. 0 + 0.10) mL 容量瓶定容, 按矩形分布处
理( k= 3) , 则由此带来的标准不确定度为:
3) 锰标准溶液配制过程中使用移液器引起的不确定度分量。
试验过程中均使用移液器进行移液，共使用10-100ｕL、1-10ｕL两支移液器。
根据移液器标准不确定度：
S：检定树种容量允许误差N：重复性
由此带来移液器标准不确定见表4
3、合成标准不确定度
=0.002
4、扩展不确定度(k=2)
U= k u =2x0.02=0.04
5、测量结果及其不确定度的报告
测得水样中锰的质量浓度:（0.339+0.04ug/L）
结论: 通过本次试验可以得出,本次实验中不确定度涉及的有十个来源,整个试验过程的计算所涉及的步骤繁多,给实验者带来了大量的工作量。
但每一个因素对分析结果都有一定的影响,因此本文系统分析了整个试验过程中的每一个因素,使不确定度的结果更加可信,对完善检测方法,提高数据结果的准确性有着指导性意义。
参考文献:
[1] JJF 1059 2012, 国家技术监督局测量不确定度评定与表示[S] .
[2] 中华人民共和国卫生部. 生活饮用水卫生规范[S] .。
ICP不确定度评定
ICP法分析锰铁中磷含量的不确定度评定1. ICP发射光谱仪的工作原理选择合适的酸溶解试样后，用ICP光源激发，通过分光系统分光后，检测器检测光强度，用标准样品绘制工作曲线，通过对样品强度的测定，由计算机系统自动根据工作曲线计算出含量值。
其中：y—所测元素的百分含量；I—分析试样的发光强度；k —一一次项系数，由计算机拟合出的标准曲线得到；b—常数项，由计算机拟合出的标准曲线得到。
2. 样品前处理称取0.5g试样（精确至0.0001g），盖上表面皿，加20ml硝盐酸，5ml盐酸，低温加热至溶解近完，再加10ml高氯酸，加热至高氯酸冒白烟，加热回流15min左右，加30ml温水，溶解可溶性盐类，冷却，稀释至100ml，过滤，待测。
3. 建立数学模型建立被测量（元素含量）与其它对其有影响的量的函数关系。
ICP光谱仪分析锰铁中磷元素含量的数学模型为：4. 确定光谱分析锰铁中磷元素含量的不确定度的来源，找出构成不确定度的主要分量寻找不确定度来源时,可以从检测仪器、环境、方法、人员、被测对象等方面全面考虑，应做到不遗漏、不重复，特别应考虑对结果影响大的不确定度来源。
遗漏会使不确定度过小，重复会使不确定度过大。
基于分析方法、检测设备工作原理,和以往大量分析工作中积累的经验，认为锰铁合金中磷不确定度的来源主要包括以下方面：（1）曲线：最小二乘法合成的曲线的不确定度；（2）分析方法：来自测试方法本身的不确定度；（3） 标准样品：标样定值的不确定度及由此带来的工作曲线的不确定度； （4） 样品：试样的内在成份不足够均匀； （5） 化学试剂所含杂质产生的不确定度；（6） 人员：测试人员某些操作不足够规范，可能造成测试结果的偏差； （7） 环境：温、湿度等环境因素的变化带来标准曲线的轻微漂移。
3. 量化不确定度分量要对每一个不确定度来源通过测量或估计进行量化。
首先估计每一个分量对合成不确定度的贡献，排除不重要的分量。
原子吸收光谱法测定水中锰不确定度评估
所提供的铜 １ 计算 ， 按正态分布转换为标准差， 结
果 Ｕ ＝０ Ｏ ／ ． ６＝０ ０ ５ ５ ． ｌ １９ ．０ 。
２６ 进一步的计算及锰 浓度报告 ．
合成标准不确
主要来源， 其他因素所引起的不确定度分量较小亦
可忽略不计。 ｔ
［ 参考文献］ Ｅ － 国家质量技术监督局．ＪＦ Ｏ ９ｉ ９ 测量不确定 度评定 与表 ｌ Ｉ Ｊ ｌ５ 一９ ９
属 Ａ类不确定度。在与标准曲线相同的实验 条件 下， 对样品进行了 １ 次独立的重复测定 ， ２ 测得值见 表１ 。计 算得 ： 吸光度 均值为 ０ １９ ； 一０ ２ ７ ． ４ ５ Ｘ ． ８１ ｍｇ Ｉ； 定 结 果 标 准 偏 差 Ｓ） 一 ０ ０ ４ ； ｌ ／ 测 （） （ ｉ ． １２ Ｕ 一
王银起
（赣榆 县 疾病预 防控 制 中心 ， 江 苏 赣 榆
２ ２０ ２１０）
【 文献标识码】 Ｂ 【 中图分类号】 Ｒ一３ １ 【 ３ 文章编号】 １ ０ － ９ ７ （０ ７ ０ －０ ５ －０ ０６ ００２０）２ ０９ ２
【 关 键 词 】 原子吸收分光光度法 ； ； ； 水 锰 测定
实验中使用 的计量器具均应按类计算 ， 其中估
读变动性是指充满液体后重复称量的标准偏差。 由 于计量器具估读变动性不确定度对总不确定度贡献 很小 ， 故多数文献忽略不计。由实验结果可以看出， 样品测定重复性及标准系列线性拟合是不确定度的
于 Ａ ７０ Ｗ 原子吸收光谱仪仪器说明书或鉴定证 Ａ ００ 书中没有提供仪器测定 Ｍｎ Ｒ Ｄ数据 ， 的 Ｓ 本文参照
合回归曲线带来 的不确定度 （３ ； Ｕ） 仪器 吸光度量化 误差带 来 的 不 确 定 度 （ ； 析 仪 器 的 不 确 定 度 Ｕ） 分
ICP-MS法测定水中Pb含量的不确定度评估
ICP-MS法测定水中Pb含量的不确定度评估
李珍;孟云;张湖林;杨帅杰
【期刊名称】《饮料工业》
【年(卷),期】2024(27)2
【摘要】目的对ICP-MS测定水中Pb含量的不确定度进行分析评估。
方法按《食品安全国家标准食品中多元素的测定》(GB5009.268—2016)第一法ICP-MS 法来测定水质控样中Pb的含量,以《化学分析中不确定度的评估指南》(CNAS-GL006—2019)和《测量不确定度评定与表示》(JJF 1059.1—2012)的要求和方法为参照,对实验过程中的不确定度因素进行系统分析,计算不确定度分量和扩展不确定度。
结果水质控中Pb含量为0.247mg/L,置信概率为95%时,测定结果中合成不确定度为0.018mg/L,扩展不确定度为0.036mg/L(k=2)。
结论ICP-MS的校准和标准工作溶液是水中Pb含量测量不确定度的主要来源。
【总页数】5页(P19-23)
【作者】李珍;孟云;张湖林;杨帅杰
【作者单位】乌鲁木齐谱尼测试科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TS07
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1.ICP-MS法测定人参中Pb含量的不确定度评定
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4.超
声辅助消解-ICP-MS法测定矿山废水中铀含量的不确定度评定5.ICP-MS法测定生活饮用水中碘含量的不确定度评定与表示
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电感耦合等离子体发射光谱法测定水中锰含量的不确定度评定
2021.07科学技术创新电感耦合等离子体发射光谱法测定水中锰含量的不确定度评定刘经天刘志江（盘锦检验检测中心，辽宁盘锦124000）近年来，锰污染对于饮用水源的危害是在我国很多地区都存在的问题，人体对过量的锰长期低剂量的吸收，会引起慢性中毒，可出现震颤性麻痹，严重危害人的神经系统。
本文依据JJF1059.1:2012《测量不确定度评定与表示》，建立了电感耦合等离子体发射光谱法测定水中锰不确定度的评定方法，分析检测过程中的不确定因素，并对水中锰的不确定度进行评定。
1试验部分1.1锰的检测方法依据GB/T5750.6－2006《生活饮用水标准检验方法金属指标》标准中3.5电感耦合等离子体发射光谱法。
1.2仪器设备和试剂Optima-8000铂金埃尔默-电感耦合等离子体发射光谱仪；中国计量科学研究院生产锰标液；环保级硝酸；所有玻璃量器均为A级；实验用水为超纯水。
1.3方法概要1.3.1取样：可取样直接用于测定，超出曲线范围的可稀释后测定。
1.3.2制备锰的校准曲线：将锰标准溶液稀释成不同浓度系列标液。
1.3.3建立校准曲线：将锰标液依次吸入仪器，进行测定，用质量浓度ρ和强度值建立校准曲线A=bρ+a。
1.3.4仪器用1.0％的硝酸调零，吸入试样，依次得到平均强度值、锰质量浓度ρ。
2不确定度的识别、分析和量化不确定度分量的组成因素：标准使用液的配置、标准系列的稀释、样品检测的重复性、校准曲线拟合以及仪器引入的不确定度。
2.1样品检测的重复性重复测定样品共六次，数值如下：0.492mg/L，0.485mg/L，0.492mg/L，0.488mg/L，0.493mg/L，0.490mg/ L。
取测定值的平均值0.49mg/L作为测量结果。
标准偏差s为0.0030mg/L，则标准不确定度u A=s÷6√=0.00122mg/L，相对标准不确定度u Arel=0.00122mg/L÷0.49mg/L×100%=0.25%2.2标准使用液及标准系列稀释引入的不确定度分量2.2.1锰标准溶液（1000mg/L）的不确定度：标准证书上给出相对标准不确定度为0.7%，（k=2）。
ICPMS法测定地表水中砷、镉元素总量的不确定度评定
测量不确定度用以表征合理赋予被测量的值的分散性，是对
测量结果可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度，很大程度上
决定着测量结果的有用性，因此，在测量的完整表示中应包含测 量的不确定度[1]。本文参照《测量不确定度评定与表示》 (JJF 1059.1-2012)的要求和方法，以电感耦合等离子体质谱法测定地表 水中的砷、镉元素总量为例，对方法的不确定度进行了评定[2]。
2019 年 第 7 期 第 46 卷 总第 393 期
广东化工
·225 ·
ICP-MS 法测定地表水中砷、镉元素总量的不确定度 评定
孙浩洋 1，蒋丽婷 2，曾恒 2
(1．广东省海洋工程职业技术学校，广东 广州 510320；2．广州市微生物研究所，广东 广州 510700)
Abstract: According to the requirements and methods of Guide to the Evaluation and Expression of Uncertainty in Measurement (JJF 1059.1-2012), the sources of uncertainty in the determination of total arsenic and cadmium in surface water by inductively coupled plasma mass spectrometry were analyzed, and the expanded uncertainty of the measurement was obtained. In this experiment, the total amount of arsenic in surface water was 0.0282 mg/L. When the confidence probability is 95 % and the coverage factor k is valued as 2, the expanded uncertainty was 0.0046 mg/L. The total amount of cadmium was 0.00443 mg/L. When the confidence probability is 95 % and the coverage factor k is valued as 2, the expanded uncertainty was 0.00035 mg/L.
ICP-MS不确定度评定
20.19
35.97
46.68
71.75
19.84
35.95
45.98
71.55
19.88
36.55
45.56
71.44
19.44
36.64
45.45
72.14
19.04
36.36
45.21
72.43
18.90
35.93
45.24
72.04
5.00
5.00
5.00
5.00
0.51
0.32
Version：2.0
↓
Put sample into water bath, at （37±2）℃shaking for 1h, shaking frequency （60±2）times/min, and stand for 1h.将样品放进恒温水浴锅，在（37±2）℃下 振荡1h,振荡频率（60±2）次/min,静止1h.
Samples (spike or CRM) of several levels over extended periold of time were used to determine the precision.The result is as blow. 制备多个浓度加标样品/标准品进行重复性测试。
4.1 Math model 不确定度模型
C Cread V D m
C is the content of certain elements before adjustment, mg/kg 调整前元素含量，mg/kg Cread is the concentration of heavy metal in sample solution, mg/l样品溶液中重金属元素 的浓度，mg/l V is the volume of HCl added into test specimen, ml加入到测试样品中的HCl的体积，ml D is dilution factor 稀释因子 m is the mass of test specimen, g测试样品的质量，g
ICP—MS法测定水中铊的不确定度评定
前 ，我 国实验 室对 测 量 不 确 定 度 的评 定 方 法 各 不 相 同 ，其 中标 准 曲线 拟 合 这 个 影 响 误 差传 递 的 重
要 环 节 上 的不 确 定 度 评 定 方 法 也 有 差 异 。本 文 分 析了Ｉ Ｃ Ｐ — ＭＳ法测 定 水 中铊 的不确 定 度来 源 。未 包 含 样 品前 处 理步骤 引入 的不确 定度 评定 。
可 以 结 合 颗 粒 物 源 解 析 、氮 氧 化 物 总 量 控 制 等 工 程 和 课 题 ，多 途 径 溯 源 ，在 “ 十 三 五 ” 期 间
环 境 质量 改 善会 更 加 明 显 。
［ ７ ］ 徐 伟 ，张 蕾 ． 城 市 空 气污 染 实 例分 析及 综 合 治 理 建议 ［ Ｊ ］ ．
一
【 ８ 】 王 国庆 ，吴 晓 龙 ，唐 建 华 ． 佳 木斯市 “ 十一 五” 期 间 城 市 空气 质 量改 善 的成 因分析明． 黑 龙江 环境 通报 ， ２ ０ １ １ ，３ ５ （ １ ） ：
９８－１ ０ ０
３ ６一
ＣＰ — ＭＳ法 测 定 水 中 铊 的 不 确 定 度 评 定 冯 丽 萍
环境与可持续发展， ２ ０ １ ０ ，３ ５ （ ５ ） ：１ ７ — １ ９ ．
参考文献 ：
［ １ 】 李 永 亮 ，于 亭 亭 ．佳 木 斯 市 环 境 空 气 质 量 分 析 评 价 ［ Ｊ ］ ． 仪 器 仪 表 与 分 析 监 测 ，２ ０ １ ５ （ ４ 明 显 的 原 因 ，从 根 源 上 进 行 治 理 。
济研究导刊。 ２ ０ １ ０ （ ３ ｏ １ ：１ ４ ４ — １ ４ ５ ．
【 ３ ］ 庞 宏 ，赵 雨 峰 ，修 英 楠 ． 佳 木 斯 市 环 境 空 气 质 量 概 况 及
ICP-MS同时测定水中Mn等元素
ICP-MS同时测定水中Mn等元素
况云所;贾双琳;陈菊
【期刊名称】《中国锰业》
【年(卷),期】2010(028)003
【摘要】建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)同时测定矿泉水、饮用水和地下水中Mn、Ag、Al、As、Ba、Bi等51种元素的方法,以Sc、Rh和Ir为内标校正了基体效应,采用干扰校正方程对Al、As、B、Fe、Sr和Zn在ICP-MS分析中的质谱干扰进行了校正.在最优的实验条件下,各元素的检出限介于0.001～10μg/L 之间,RSD<5.5%(n=11),通过模拟水样的测定,验证了本方法的准确度.
【总页数】2页(P49-50)
【作者】况云所;贾双琳;陈菊
【作者单位】贵州省地质矿产中心实验室,贵州,贵阳,550018;贵州省地质矿产中心实验室,贵州,贵阳,550018;贵州省地质矿产中心实验室,贵州,贵阳,550018
【正文语种】中文
【中图分类】O611
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1.ICP-MS法测定水稻田表层土壤中重金属元素Zn、Cd、Pb、Cu、Cr、Mn的研究 [J], 黄冬根;廖世军;章新泉;童迎东
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ICP-MS 测定水中16 种元素
ICP-MS 测定水中16 种元素摘要：建立电感耦合等离子体质谱法测定生活饮用水中16 种元素的方法。
以Sc、Ge、In、Bi做内标，采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定水中16元素，即钾、钠、钙、镁、铁、锰、铜、锌、铬、铅、镉、钡、钼、镍、铝、砷。
对检出限、线性范围、精密度、加标回收率有关的方法学进行了研究。
测定结果表明，该方法的线性范围宽，线性相关系数均大于0.999。
测定16种元素的相对标准偏差均低于5.0%。
各元素的加标回收率均在87.6%~119.0%。
测定GSBZ-5009-88, GSB07-1375-2001, GSBZ 50019-90的标准参考物，测定值均在标准范围内。
实验结果表明：该方法简单、快速、灵敏、准确，适用于饮用水、水源水中16种元素的同时测定。
关键词：电感耦合等离子质谱；饮用水；元素与传统无机分析技术相比,电感耦合等离子体质谱(ICP-MS) 技术因其具有最低的检出限,最宽的动态线性范围,干扰少,分析精密度高,分析速度快以及检测模式灵活多样等特点，广泛应用于环境、医学、生物、半导体、冶金、石油、核材料分析等领域[1] 。
本研究采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS) 测定生活水、井水中的16 种元素,采用标准工作曲线,在线内标校正和干扰方程校正,无需稀释,一次进样,可同时快速准确灵敏地测定水中的多种元素。
方法的线性范围、检出限、精密度、加标回收率以及标准参考物测定均取得良好的结果。
1. 实验部分1.1 仪器与试剂电感耦合等离子体质谱仪。
超纯水：电阻率18.2M Ω/cm；硝酸（C20=1.42g/mL）；混合标准储备液：钾、钠、钙、镁、铁（C=1.0g/L），锰、铜、锌、铬、铅、镉、钡、钼、镍、铝、砷（C=0.01g/L）；混合标准使用液：钾、钠、钙、镁、铁（C=0.1g/L），锰、铜、锌、铬、铅、镉、钡、钼、镍、铝、砷（C=1.0mg/L）；质谱调谐液：Li、Y、Ce、Tl、Co（C=10μg/L）；内标溶液：Sc、Ge、Y、In、Tb、Bi（C=0.01g/L），使用前用1%的HNO3 稀释为C=1μg/L。
ICP—MS法测定生活饮用水中11种元素的含量方法研究
ICP—MS法测定生活饮用水中11种元素的含量方法研究作者：倪明龙来源：《中国科技纵横》2016年第16期【摘要】采用ICP-MS法同时检测生活饮用水源水中铁、锰、铜、锌、砷、硒、镉、铅、铝、银、铊11种元素，实验结果表明该方法线性范围宽，检出限低，范围为0.00072～1.20μg/L，重现性好，RSD【关键词】 ICP-MS 重金属生活饮用水源水为了配合环保部对全国环保重点城市集中式饮用水水源水质监测的最新要求，开展109项指标全分析份工作，尤其对水质有机物、稀有重金属等方面加大检测力度，其中铁、锰、铜、锌、砷、锡、镉、铅、铝、银、铊是80项特定项目中的规定项目[1，2]。
金属的测定方法一般有化学分光光度法、原子荧光光谱法（AFS）、原子吸收分光光度法（AAS）、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）、电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-0ES） [3，4]等，但是化学分光光度法、及AAS法和AFS法只能进行单一元素或者双元素逐个分析，分析速度慢，前处理过程比较麻烦，无法满足痕量元素分析；ICP-OES可以进行多个元素分析，不足是检出限比较高，灵敏度较低[5，6]，ICP-MS是近年来兴起的一种快速微量元素测定方法，其灵敏度高，耗时短，精密度高，可以进行多个元素的快速分析，越来越多的检验机构使用该方法进行金属检测。
本文采用ICP-MS法测定了饮用水中的铁、锰、铜、锌、砷、锡、镉、铅、铝、银、铊11种元素，通过一系列实验验证，证明该方法效果良好。
1 实验部分1.1 主要仪器与试剂Agilent电感耦合等离子体质谱仪7500a，移液枪10-100微升和100-1000微升各一支及枪头若干，纯硝酸（MOS级），Milli-Q超纯水，电阻率≥18.2（ΜΩ.cm）， 10 ppb Li（7）、Co （59）、Y（89）、Ce（140）、Tl（205）调谐液，国家钢铁研究总院或国家标物中心配制的11种元素的单元素标准溶液。