石墨爐原子吸收法測定水中釩含量的不確定度資料

1、石墨爐原子吸收法測定水中鈕含量的不確定度測量不確定度是指對測量結(jié)果準(zhǔn)確度（或正確度）的懷疑。在計量學(xué)基礎(chǔ)及通用術(shù)語的國際詞匯中測量不確定度定義為一個與測量結(jié)果有關(guān)的參數(shù)，它表征待測量數(shù)值的分散性。在實踐中，測量結(jié)果的不確定度來源于很多方面，包括對樣品的定義不完全、取樣、基體效應(yīng)和干擾、環(huán)境條件、質(zhì)量和容量儀器的不確定度、標(biāo)準(zhǔn)的量值、與測量方法和測量程序有關(guān)的近似性和假設(shè)以及隨機變化。在本文中，我們考慮到各種因素對測量結(jié)果不確定度的影響，采用石墨爐原子吸收法測定水中鈕含量的不確定度進行分析。綜合考慮各方面對測量結(jié)果產(chǎn)生的影響，并且分析了鋼含量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、擴展不確定度及合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，以期對

2、檢測項目的不確定度作出正確的評估，并滿足檢測要求。1測量不確定度的一般評定步驟1.1 確定測量方法首先包括采樣、制樣、樣品測量前處理、以及測定全過程；還包括測量過程中所使用的標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)、儀器設(shè)備等。1.2 確定數(shù)學(xué)模型主要是指測量結(jié)果的計算公式。包括計算和推導(dǎo)公式，量值之間的關(guān)系。1.3 確認不確定度來源列明自測量過程、儀器設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)、試劑與器皿和計算中所用外來常數(shù)所產(chǎn)生的不確定度。1.4 對各不確定度分量的量化分別對各類不確定度來源進行A類或B類評定，包括取樣、測量、操作、人員讀數(shù)等帶來的A類不確定度，天平和儀器分辨率、測量用標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)以及外部獲得的用于換算的常數(shù)所帶來的B類不

3、確定度。并計算不確定度分量和自由度。1.5 不確定度的合成按各分量的方差或協(xié)方差算得標(biāo)準(zhǔn)不確定度，乘以適當(dāng)?shù)陌蜃雍蟮玫綌U展不確定度。2測定原理與方法2. 1測定原理樣品經(jīng)適當(dāng)處理后,注入石墨爐原子化器,所含的金屬離子在石墨爐內(nèi)原子化高溫蒸發(fā)解離為原子蒸氣。待測元素的基態(tài)原其吸收強度在一子吸收來自同種元素空心陰極燈發(fā)射的共振線,定范圍內(nèi)與金屬濃度成正比。2.2儀器采用AA-600石墨爐原子吸收分光光度計測定水樣中的鋼含量。3結(jié)果與討論3. 1標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程的不確定度3. 1.1過程概述機標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量濃度為100ug/mL,不確定度為1.0Ug/mL,使用經(jīng)檢定或校準(zhǔn)的移液管和單標(biāo)線容量瓶

4、，對原液進行2級稀釋，配制成標(biāo)準(zhǔn)系列。3. 1.2數(shù)學(xué)模型與不確定度計算公式機標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的計算公式為：(1)式中CO為鈾原始溶液的質(zhì)量濃度(100Ug/mL)；Cl為一級稀釋溶液的質(zhì)量濃度(10Ug/mL)；C2為二級稀釋溶液的質(zhì)量濃度(1000Ug/L)；C為工作標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，(50Pg/L)；V0為原始溶液的用量(10mL)；VI為一級稀釋溶液的定容體積(100mL)；V2為一級稀釋溶液的用量(10mL)；V3為二級稀釋溶液的定容體積(100mL)；V4為二級稀釋溶液的用量(2mL)；V5為工作標(biāo)準(zhǔn)溶液的定容體積(100mL體稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(C)為：(2)3. 1.3

5、輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定以配制標(biāo)準(zhǔn)溶液C=20ag/L為例進行不確定度評定。(1)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度C0的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度機標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)原始溶液的質(zhì)量濃度C0=100ag/mL,不確定度為1.0Ug/mL(依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書)，貝y：(2)V0和V2的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度體積刻度的不確定度由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)給出,10mL吸管的容量誤差為o.050mL,置信系數(shù)為2（95%的置信區(qū)間）0.050/2=0.025mL。量器讀數(shù)重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度可采用一組重復(fù)試驗得出的標(biāo)準(zhǔn)偏差來估計，得到量器讀數(shù)重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.005mLo量器通常在20c刻度（或校準(zhǔn)），配置溶液的溫度為20±2C,水的膨脹系數(shù)為2.

6、1X10-4/C（液體的體積膨脹明顯大于玻璃容量瓶的體積膨脹，故只考慮液體的體積膨脹），則溫度變化引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：10mLX2CX2.1X10-4/C=4.2X10-3mL。將上述3個分量合成，得至ijV0和V2的相對不確定度為：（3） V4的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度體積刻度的不確定度由產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)給出，2mL吸管的容量誤差為0.010mL,置信系數(shù)為2差5%的置信區(qū)間）0.010/2=0.0005mL。量器讀數(shù)重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度可采用一組重復(fù)試驗得出的標(biāo)準(zhǔn)偏差來估計，得到量器讀數(shù)重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.002mLo量器通常在20c刻度（或校準(zhǔn)），配置溶液的溫度為20±2C,水的膨脹系

7、數(shù)為2.1X10-4/C（液體的體積膨脹明顯大于玻璃容量瓶的體積膨脹，故只考慮液體的體積膨脹），則溫度變化引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:2mLX2Cx2.1X10-4/C=8.4X10-4mL。將上述3個分量合成，得到V4的相對不確定度為：(4)VI、V3和V5的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度100mL容量瓶的容量允差為0.10mL,置信系數(shù)為2(95%的置信區(qū)間)，得到容量刻度(或校準(zhǔn))的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.05mL。讀數(shù)重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.02mLo量器通常在20c刻度(或校準(zhǔn))，配置溶液的溫度為20±2C,水的膨脹系數(shù)為2.1X10-4/C(液體的體積膨脹明顯大于玻璃容量瓶的體積膨脹，故只考慮液

8、體的體積膨脹)，則溫度變化引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：lOOmLX2CX2.1X10-4/C=0.042mLo將上述3個分量合成，得至ijV3和V5的相對不確定度為：(5)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度綜合上述各不確定度的分量，得到標(biāo)準(zhǔn)溶液配制的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：3. 2儀器分析的不確定度3.2. 1測定方法原子吸收法是利用吸光度與溶液中被測成分的含量呈正比的關(guān)系進行測量。通過測定一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度值，用最小二乘法擬合校準(zhǔn)曲線.As=a+bCs(3)式中As為對應(yīng)于工作液濃度的吸光度值(A)；a為校準(zhǔn)曲線的截距(A)；b為校準(zhǔn)曲線的斜率(ALUg-1)；Cs為標(biāo)準(zhǔn)溶液中被測物的濃度。在相同條件

9、下測定樣品的吸光度，利用校準(zhǔn)曲線計算鈕的濃度。3.2.2 數(shù)學(xué)模型樣品溶液中鋼濃度的計算公式為:(4)式中Cs為樣品溶液中乳的質(zhì)量濃度;As為樣品溶液的吸光度。3.2.3 不確定度來源由式(4)可以看出，樣品中鈕濃度的不確定度主要來源于As、a.和b的不確定度。a和b的不確定度u(a)和u(b)可由多條校準(zhǔn)曲線擬合后得到截距和斜率(a和b)的標(biāo)準(zhǔn)偏差給出。吸光度As的不確定度有2個來源：一是吸光度測定的重復(fù)性；二是標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的不確定度對吸光度測定的影響。3.2.4 不確定度計算。先求出As-a的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：再求C的不確定度:(1)吸光度測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度吸光度測量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度在

10、相同條件下測定7個平行樣，吸光度分別為0.0368，0.0364,0.0362,0.0375,0.0370,0.0364和0.0372,平均值為0.0368o用貝塞爾公式求出標(biāo)準(zhǔn)偏差：標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度不確定度對樣品熒光強度的影響配制校準(zhǔn)曲線標(biāo)準(zhǔn)溶液造成吸光度的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uA(C)=uc(C)Xb=0.13X0.00176=0.00023其中uc(C)=0.13,b=0.00176o將上述2個分量合成，得到吸光度測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：(2)校準(zhǔn)曲線參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度校準(zhǔn)曲線的測定結(jié)果如表1所示。表1校準(zhǔn)曲線的測定結(jié)果線性方程：y=0.00176x+0.00085,相關(guān)系數(shù)r=0.9993,即a=

11、0.00176,b=0.00085。5次測定工作曲線得到的各參數(shù)值見表2。表2校準(zhǔn)曲線的斜率和截距注：SD表示標(biāo)準(zhǔn)偏差。由表2可以得到：u(a)=S(a)=0.000019u(b)=S(b)=0.000023將上述2個分量合成，得到IF-a合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：(3)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度測得水樣中鋼的質(zhì)量濃度C=20.4Ug/L,吸光度As=0.0368,貝卜3. 3擴展不確定度正態(tài)分布情況下，置信水平為95%寸，包含因子k=2,則擴展不確定度為：U95=kxu(C)=2X0.6=1.2Pg/L3.4測定結(jié)果根據(jù)上述分析結(jié)果，得到水樣中鈾的質(zhì)量濃度為(20.4±L2)Ig/L,k=2o4結(jié)論不確定度反