原子吸收分光光度法测定Cu不确定度评估报告

1、目的：使用原子吸收分光光度法测定矿石中Cu的含量及不确定度2、测定程序2.1测定Cu所需的步骤如下：2.2测定Cu计算公式：Cu(%)=%100*10612mVfVVCo总式中:C0----表示待测物被稀释后质量浓度,(μg/mL)m---表示待测物称样质量,(g)V2---表示待测物被稀释后体积,(mL)V总---表示待测物被稀释前的体积,(mL)称取0.5000g样品于聚四氟乙烯烧杯中加15mlHCl、5mlHNO3、20mlHF、3～4mlHClO4，蒸发至白烟冒尽，冷却后加入（1+1）V/VHCl8ml提取。定容于100ml容量瓶中依据含量分取10ml于100ml容量瓶中，用4%HCl稀释至刻度选择合适Cu标准溶液，绘制标准曲线，再测量待测物，由Cu的吸光度，计算待测物浓度计算Cu含量。V1---表示待测物被稀释时提取母液的体积,(mL)f----表示待测物消解过程中回收率2.3不同因素及其影响因果图(如下)C0f消解回收率V2V总校准曲线温度温度校准校准复现性复现性Cu（%）温度mgross校准线性复现性重复性检测校准线性V1m样品校准3、不确定度分量的量化测定铜的百分含量的不确定度不确定度的产生过程符号或描述值x标准不确定度u（x）相对标准不确定度u（x）/x待测物制备过程中产生的不确定度m待测物称样质量0.50000.0004080.000816f待测物消解过程中浸出率100%1.73%0.0173V总待测物稀释前体积1000.05770.000577V1从被提取出母液的体积100.011550.00116V2待测物稀释后体积1000.05770.000577合成待测物制备过程中产生的相对标准不确定度urel1=0.0173待测物测量过程中产生的不确定度标准溶液制备过程中产生不确定度母液产生不确定度10000.3330.000333工作液制备中移液管100.011550.00116容量瓶1000.05770.000577最小二乘法进行拟合曲线产生的不确定度C0=0.6420.01380.0215合成相对标准不确定度urel2=0.0215样品重复性实验不确定度重复性实验随机变化引起不确定度0.1290.004120.0319合成相对标准不确定度urel3=0.0319合成标准不确定度合成:urel总=0.04224、分析不确定度产生4.1待测物制备过程中产生的不确定度4.1.1样品在称量过程中产生的不确定度称质量：按GB/T14506-19933的要求，称质量准确至0.5000g，使用天平的最小分度为0.1mg。JJG539—1997[6]规定，该准确级的天平在200g称量范围的最大允许误差为±0.5mg，样品质量是由两次称量（空瓶mtare和样品msamp）所得，天平线性最大允许误差为矩形分布，两次称量天平的最大允许误差引入的不确定度。u1（m）=0.5/3=0.289mg由于称量过程中采用二次称重,两者的线性影响不相关,天平引起不确定度为:u（m）=2u1（m）=0.408mgurel（m）=u（m）/m=0.0008164.1.2样品在消化过程中产生的不确定度消化回收率：由于样品消化不完全或消化过程导致铜的损失或污染及消化液转移过程的损失等，将使样品中的铜不能100%的测定得到，本法测定铜的12次加标回收率为97%～103%，样品回收率的不确定度按JJF1059—1999[2]计算。u2(Rec)=(b++b-)2/12，b+=3%，b-=3%，u(Rec)=2+-(b+b)/12=1.73%。相对相对标准不确定度:urel=1.73%/100%=0.01734.1.3V总容量瓶、V2产生的不确定度容量瓶体积引入的不确定度—JJG196—2006《常用玻璃量器》规定，20℃时100mL容量瓶（A级）的容量允差为±0.10ml，取矩形分布，则在容量瓶体积带来的不确定度。u（V2）=0.0577mg/L，urel（V2）=u（V2）/V2=0.000577。u（V总）=0.0577mg/L，urel（V总）=u（V总）/V总=0.000577。4.1.410mL移液管产生的不确定度稀释过程—用10ml单标线吸管（A级）中，用4%盐酸定容至刻度，制成使用液。单标线吸管引入的不确定度按照常用玻璃量器检定规程（JJG196—1990）[4]的要求，均有相应的最大容量允差，按均匀分布考虑，10ml单标线吸管（A级）吸取10ml液体时容量允差为±0.020ml，取矩形分布，k=3，则单标线吸管引入的不确定度及相对标准不确定度u（V1）=0.01155mg/L，urel（V1）=u（V1）/V1=0.001155。4.1.5待测物制备过程中产生总的不确定度Urel12=Urel(m)2+Urel(R)2+Urel(V)2+Urel(v1)2Urel1=0.01734.2待测物测量过程中产生的不确定度4.2.1标准溶液不确定度4.2.1.1标准储备液的不确定度：铜标准储备液(GBW08615)为国标中心提供,质量浓度为1000mg/L，标准证书给出的不确定度为1mg/L，按正态分布考虑，属B类，k=3，则铜标储备液的标准不确定度及相对标准不确定度为：u（ρ）=1/3=0.333mg/L，urel（ρ）=u（ρ）/ρ=0.000333。式中：u为不确定度；urel为相对不确定度；ρ为标准溶液质量浓度。4.2.1.2标准溶液配制过程中玻璃仪器误差引起的标准不确定度：稀释过程—用10ml单标线吸管（A级）中，用4%盐酸定容至刻度，制成100mg/L铜标准使用液。单标线吸管引入的不确定度按照常用玻璃量器检定规程（JJG196—1990）[4]的要求，均有相应的最大容量允差，按均匀分布考虑，10ml单标线吸管（A级）吸取10ml液体时容量允差为±0.020ml，取矩形分布，k=3，则单标线吸管引入的不确定度及相对标准不确定度u（V）=0.01155mL，urel（V1）=u（V）/V=0.0011554.2.1.3容量瓶体积引入的不确定度JJG196—2006《常用玻璃量器》规定，20℃时100mL容量瓶（A级）的容量允差为±0.10ml，取矩形分布，则容量瓶体积带来的不确定度。u（V）=0.0577mg/L，urel（V2）=u（V）/V=0.000577。4.2.2最小二乘法拟合标准曲线校准得出C0时所产生的不确定度采用4个浓度水平的铜标准溶液，用火焰AAS法分别测定3次，得到相应的吸光值Y，用最小二乘法进行拟合，得到直线方程Y=a+bC（a为截距，b为斜率）和其相关系数r。本例对样品测定液进行了6次测量，由直线方程求得平均质量浓度C0=0.642mg/L,则C0的标准不确定度u（C0）=20()()11ccCCsybpns=0.0138μg/mL,式中：s（y）=21/2njjjyabCn=0.003541μg/mLL为标准溶液吸光值的残差标准差：C=（1njjC）/n=1.25μg/mLL为标准溶液平均质量浓度：Scc=21njjCC=3.75为标准溶液质量浓度的残差平方和；n为标准溶液的测量次数（本列为12）；p为C0的测量次数（本例为6）。urel（C0）=u（C0）/C0=0.0215。质量浓度Cj/(μg/mL)吸光值yjyj-(0.15091Cj+0.0036)[yj-(0.15091Cj+0.0036)]2Cj-C(Cj-C)20.50.0810.0019453.78303×10-6-0.750.56250.0810.0019453.78303×10-6-0.750.56250.0810.0019453.78303×10-6-0.750.56251.00.1580.003491.21801×10-5-0.250.06250.1570.002496.20010×10-6-0.250.06250.1570.002496.20010×10-6-0.250.06251.50.2330.0030359.21123×10-60.250.06250.2340.0040351.62812×10-50.250.06250.2330.0030359.21123×10-60.250.06252.00.303-0.002425.85640×10-60.750.56250.300-0.005422.93764×10-50.750.56250.301-0.004421.95364×10-50.750.56254.2.3待测物测量过程中产生总的不确定度Urel22=Urel(ρ)2+Urel(v1)2+Urel(V2)2+Urel(C0)2Urel2=0.02154.3重复性实验（随机）变化在重复性条件下，对样品进行了6次独立测试，铜百分含量分别为0.1224%、0.1304%、0.1360%、0.1280%、0.1280%、0.1264%，则铜百分含量的算术平均值=1nii/n=0.129%单次测量的不确定度u（ωi）=S（ωi）=21/1niin=0.00452，算术平均值的不确定度u（）=S（ωi）/n=0.00412，Urel3（）=u（）/=0.0319。4.4试剂空白本试验所用试剂为盐酸，符合GB/T622—2006的要求，因而扣除空白所致的铜的微小变化产生的影响很小，可忽略不计。5、相对合成标准不确定度与扩展不确定度相对合成标准不确定度urel总2=urel12+urel22+urel32urel总=0.0422在没有特殊要求的情况下，按国际惯例，测量结果的扩展不确定度包含因子k取2，则相对扩展不确定度urel=kurel总=0.0844，=0.129，U=Urel×=0.0116、结果按照GB/T14506-2010原子吸收分光光度法测定矿石中铜百分含量平均值：=（0.129+0.011）%;K=2参考文献：1、JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》，李慎安，国家质量技术监督局2、《化学实验室测量不确定度》，李慎安，化学工业出版社3、《测量不确定度评定与数据处理》，宋明顺，化学工业出版社4、《化学分析中不确定度的评估指南》，魏昊，中国计量出版社5、《火焰原子吸收测定土壤中铜的测量不确定度的评定》，冯立顺，V25.NO4，《分析实验室》6、《原子吸收光谱分析中测量不确定度的评定》，张萍等,中国科学院上海冶金研究所;材料物理与化学(专业)博士论文2000年度