火焰原子吸收光谱法测定工作场所空气中钾及其化合物的方法验证

冯忠海 吴木生 黄日生 陈兵华 张梓瑛 荆霞 马天仲

[摘要]目的 验证工作场所空气中钾及其化合物测定的标准方法《工作场所空气有毒物质测定第21部分：钾及其化合物》（GBZ/T300.21-2017）在笔者所在实验室的适用性。方法 按照国家职业卫生标准《工作场所空气有毒物质测定第21部分：钾及其化合物》（GBZ/T300.21-2017）规定，绘制钾标准曲线，做检出限、滤膜空白、洗脱效率、精密度和准确度试验。结果 钾标准曲线相关系数（r）=0.9997，方法检出限为0.02 μg/ml，滤膜空白低于检出限，洗脱效率为96.62%～98.99%，批内相对标准偏差（RSD）为0.61%～1.10%，批间RSD为0.75%～0.99%，准确性满意。结论 该实验室实验条件和测试结果均符合国家标准的要求，能够满足钾及其化合物的检测工作。

[关键词]方法验证;原子吸收光谱法;工作场所;钾及其化合物

[中图分类号] R657.31          [文献标识码] A          [文章编号] 1674-4721（2019）7（c）-0168-04

he adaptability of standard test method Determination of toxic substances in the workplace air-Part 21：Potassium and its compounds （GBZ/T300.21-2017） in the author′s laboratory. Methods According to regulations of national occupational hygiene standards Determination of toxic substances in the workplace air-Part 21：Potassium and its compounds （GBZ/T300.21-2017）， standard curve of potassium was drawn， detection limit and elution efficiency experiment for an filter was done， as well as the determination of precision and accuracy experiment. Results The correlation coefficient （r） of the standard curve of potassium was 0.9997， the limit of detection was 0.02 μg/ml ， and the value of filter membrane blank was lower than the detection limit. The elution efficiency was 96.62%-98.99%， the within-run relative standard deviation （RSD） was 0. 61%-1.10%， and the between-run RSD was 0.75%-0.99%. The accuracy experiment was satisfactory. Conclusion This laboratory′s experimental conditions and test results can comply with the requirements of the national standard， the laboratory can meet potassium and its compounds detection.

[Key words] Method verification; Atomic absorption spectroscopy; Workplace; Potassium and its compounds

《检测和校准实验室能力认可准则》（CNAS-CL01：2018）7.2.1.5实验室在引入方法前，应验证能够正确地运用该方法，以确保实现所需的方法性能，应保存验证记录。如果发布机构修订了方法，应在所需的程度上重新进行验证[1-2]。《检验检测机构资质认定能力评价检验检测机构通用要求》（RB/T214-2017）4.5.14方法的选择、验证和确认，在使用标准方法前，应进行验证。在使用非标准方法（含自制方法）前，应进行确认。实验室检验检测机构应跟踪方法的变化，并重新进行验证或确认[3-4]。CNAS-CL01：2018和RB/T214-2017都明确要求实验室对新开展的或修订后的检测方法进行验证。2018年5月1日实施的新国家职业卫生标准《工作场所空气有毒物质测定第21部分：钾及其化合物》[5]（GBZ/T300.21-2017）改变了样品处理方法，洗脱液中增加了“硝酸镧溶液”，须要做相关实验对该方法进行验证，证实笔者所在实验室具备使用该标准方法的条件，能按方法要求向社会出具具有证明作用的数据，为基层检验检测机构开展方法验证提供参考，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 仪器和设备

火焰原子吸收光谱仪（240FSAA，美国安捷伦）;钾空心阴极灯（美国安捷伦）;超纯水机（SMART2PURE 12UV/UF，Thermo SCIENTIFIC）;微孔滤膜（孔径37 μm，南京沃越电子科技有限公司）;具塞比色管（10 ml，北京玻璃仪器厂），实验所需各种玻璃器皿均经10%硝酸浸泡24 h以上。

1.2 试剂和材料

实验用水：去离子水;硝酸镧，分析纯;5 g/L硝酸镧溶液：称取500 mg硝酸镧，加入100 ml去离子水溶解;钾标准溶液：国家有色金属及电子材料分析测试中心，GSB04-1733-2004，1000 μg /ml，临用前，用去离子水稀释成100.0 μg/ml钾标准使用溶液。质控样品：中国安全生产科学研究院，滤膜钾AK-QC205-1[（20.0±1.4）μg/張]和滤膜钾AK-QC205-2[（40.0±2.6）μg/张]。

1.3 实验方法

1.3.1 仪器条件  测定波长766.5 nm;灯电流8.0 mA;狭缝1.0 nm;火焰类型：空气/乙炔;燃助比13.50：2.00;测量5.0 s;读数延迟7.0 s;标准曲线法拟合算法：线性。

1.3.2 钾标准曲线的绘制  分别吸取0. 00、0.10、0.20、0.30、0.40、0.50 ml钾标准使用液于10 ml具塞比色管中，各加入0.1 ml硝酸镧溶液，用去离子水定容至刻度线，配成0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 μg/ml钾标准系列，每个质量浓度重复测定3次，以测得峰面积均值对质量浓度绘制标准曲线和计算回归方程。

1.3.3 检出限和定量下限的测定  仪器稳定后，在最佳测试条件下，重复测定约等于5倍预期测定下限浓度（0.07 μg/ml）的含待测物标准溶液11次[6]，计算均值和标准差，按3倍标准差所对应的待测物浓度为检出限，单位为μg/ml;按10倍标准差所对应的待测物浓度为定量下限[7]，单位为μg /ml。

1.3.4 滤膜空白试验和洗脱效率试验  设置微孔滤膜样品空白组和标准曲线测定范围内低、中、高3个质量浓度组，每组6张空白微孔滤膜，分别加入相应质量的标准储备液，晾干备测，按照标准方法（GBZ/T300.21-2017）4.5.1样品处理，将微孔滤膜放入具塞比色管，加入9 ml去离子水，洗脱10 min，不时振摇，加入0.1 ml硝酸镧溶液，用去离子水定容至10.0 ml，滤膜中低、中、高3组的目标浓度分别为1.0、2.0、4.0 μg/ml，每个样品测定3次，取平均值，计算出滤膜的洗脱效率[8]。

1.3.5 精密度试验  按照“1.3.4”设置标准曲线测定范围内低、中、高3个质量浓度组，目标浓度分别为1.0、2.0、4.0 μg/ml，每组6个样品，每个样品测定3次，取平均值，在3 d内进行6次重复测定，计算出标准偏差和相对标准偏差[9]。

1.3.6 准确度试验  按照标准方法（GBZ/T300.21-2017）4.5.1样品处理，将低、高2个质量浓度组理论浓度分别为（2.00±0.14）、（4.0±2.6）μg/ml的钾质控样品滤膜洗脱、定容，每个样品测定3次，每组样品测定3次，取平均值，判定是否在参考范围内。

2结果

2.1钾标准曲线

仪器稳定后，在最佳测试条件下，分别测定0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 μg/ml的钾标准溶液，每个质量浓度重复测定3次，以峰面积平均值对浓度作散点图，当浓度≥5.0 μg/ml时，信号超过了仪器响应范围，曲线严重下弯，以曲线的上下弯曲点间的直线部分为线性范围，先后绘制7条曲线，具体内容见表1。

2.2 检出限和定量下限

连续测定11次0.35 μg/ml标准溶液，均值为0.35 μg/ml，标准差为0.008 μg/ml，以3倍标准差所对应的浓度0.02 μg/ml为检出限，最低检出浓度（以采集75 L空气样品计）为0.004 mg/m3，以10倍标准差所对应的浓度0.08 μg/ml为定量下限，最低定量浓度（以采样75 L空气样品计）为0.016 mg/m3，定性测定范围为0.02～5.00 μg/ml，定量测定范围为0.08～5.00 μg/ml。

2.3滤膜空白试验和洗脱效率试验

测定微孔滤膜样品空白组6张空白微孔滤膜，计算均值0.017 μg/ml，结果样品空白小于方法检出限。测定滤膜低、中、高3组的目标浓度分别为1.0、2.0、4.0 μg/ml，每组6个样品，每个样品测定3次，取平均值，计算出洗脱效率，具体内容见表2。

2.4精密度试验

测定滤膜低、中、高3组的目标浓度分别为1.0、2.0、4.0 μg/ml，每组6个样品，每个样品测定3次，取平均值，计算出批内标准差和相对标准偏差，在3 d内进行6次重复测定，计算出批间标准差和相对标准偏差，结果见表3。

2.5准确度试验

标准物质法[10]，测定低、高2个质量浓度组的钾质控样品滤膜，每个样品测定3次，每组样品测定3次，取平均值，结果均在参考范围内（表4）。

3讨论

钾属于容易电离的碱金属元素，其熔点、沸点都很低，火焰原子吸收光谱法灵敏度较高[11]，按国家标准GBZ/T300.21-2017方法，配制0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 μg/ml标准系列，吸光度太高，无法绘制标准曲线，通过偏转燃烧头角度仍很难得到满意的检测结果。笔者通过配制0～1.0、0～2.0、0～5.0 μg/ml不同浓度系列标准曲线反复实验，结果提示，3个不同浓度系列标准曲线性关系都很好，r都能达到0.9995以上，但考虑到0～1.0 μg/ml和0～2.0 μg/ml的检测范围过窄以及钾的职业接触限值[12]为2.0 mg/m3（μg/ml），选择0～5.0 μg/ml作为检测范围更加符合工作场所空气中钾及其化合物的测定。选择0～5.0 μg/ml的检测范围时，须要调节燃烧头角度，使燃烧头与光路成30°～45°夹角，以降低灵敏度，降低吸光度值。

方法验证过程中通过多次试验，发现新方法GBZ/T300.21-2017增加硝酸镧作为消电离剂后的RSD为0.61%～1.10%，比旧方法GBZ/T160.17-2004[13]的RSD（1.6%～2.4%）更低，试验条件更稳定。

在实验室检测工作中，方法验证是开展检测工作的基本要求和前提条件，应纳入实验室质量体系范畴[14-15]。通过实验验证方法后，要制定相应的程序文件和作业指导书，以便指导本实验室檢验人员进行该项目检测时能够按方法验证后的条件进行正确操作，为出具科学、公正的实验数据提供可靠的方法依据。