原子荧光光度计技术报告(CMC)2

计量标准技术报告计量标准名称原子荧光光度计检定装置计量标准负责人任立新建标单位名称(公章)吕梁市质量技术监督检验测试所填写日期2014.11.11目录一、建立计量标准的目的┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(1)二、计量标准的工作原理及其组成┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(1)三、计量标准器及主要配套设备┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(2)四、计量标准的主要技术指标┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(3)五、环境条件┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(3)六、计量标准的量值溯源和传递框图┄┄┄┄┄┄┄┄┄(4)七、计量标准的重复性试验┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(5)八、计量标准的稳定性考核┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(6)九、检定或校准结果的测量不确定度评定┄┄┄┄┄┄┄┄(7)十、检定或校准结果的验证┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(9)十一、结论┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(10)十二、附加说明┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄(10)第1页共16页一、建立计量标准的目的非色散氢化物原子荧光法可用于易形成氢化物的元素，易形成气态组份的元素和易还原成原子蒸气元素的测量。非色散原子荧光法是根据被测元素的原子蒸气被光源发出的特征辐射光照射，基态原子被激发到高能级，当以辐射去活化返回基态时，辐射出荧光的原理，来进行定量分析的。非色散原子荧光光度计就是利用该分析原理所研发的仪器，它在医药卫生、环境监测、科学研究等领域有着较广泛应用，用于检测样品中的砷、锑、硒、汞等元素，在行业分析应用中起着十分重要的作用。为了保证检测数据的准确可靠，量值溯源的统一性，所以建立非色散原子荧光光度计检定装置，用于检定新制造或使用中的非色散原子荧光光度计,以求更好地为社会，为相关行业服务。二、计量标准的工作原理及其组成概述：原子荧光光度计可用于测量易形成氢化物的元素，易形成气态组份的元素和易还原成原子蒸气元素。该仪器是根据被测元素的原子蒸气被光源发出的特征辐射光照射，基态原子被激发到高能级，当以辐射去活化返回基态时，辐射出荧光的原理，来进行定量分析的。本计量标准的工作原理：本装置按JJG939－2009检定规程要求检定原子荧光光度计。仪器的外观检查用目视法。仪器的安全性能用兆欧表检定。仪器的主要技术指标检定方法如下：本套计量标准是由中国计量科学研究院的砷和锑的高浓度标准物质稀释而来的一系列标准溶液。仪器的稳定性检定原理如下：将仪器的模拟荧光强度初始值设定为200左右，连续测量30min，记录仪器的瞬时噪声和稳定性数据，即为仪器的稳定性；使用砷和锑系列标准溶液制作标准工作曲线，求出标准曲线的斜率以及线性相关系数（即为所检定的相关系数指标）；以该套计量标准中的空白溶液为试样，连续测量11次，以11次空白值标准偏差的3倍对应的相应元素的含量为检出限；以该套计量标准中的合适浓度的标准溶液（一般砷和锑的浓度都为10.0ng/mL）为试样，连续测量7次测量，求出其相对标准偏差即为仪器相对标准偏差指标；以该套计量标准中砷浓度为1000ng/mL，锑浓度为10.0ng/mL的标准溶液为标准试样，检定砷通道对锑通道的影响。本计量标准的组成：本计量标准主要由砷和锑的系列标准溶液，高强度空心阴极灯，秒表、兆欧表、以及部分玻璃量器组成。第2页共16页三、计量标准器及主要配套设备计量标准器名称型号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定或校准机构检定周期或复校间隔水中砷成分分析标准物质GBW086111000μg/mL1μg/mL(k=2)中国计量科学研究院8032中国计量科学研究院60月水中锑成分分析标准物质GBW(E)080545100μg/mL1.0%(k=2)中国计量科学研究院8022中国计量科学研究院24月主要配套设备高强度空心阴极灯As、SbAs、Sb稳定性：发射强度漂移量不超过±1%中国计量科学研究院中国计量科学研究院12月分度吸量管(1,2,10)mL(1~10)mLA级1849～1851本所L2008-117929936月单标线容量瓶(250～2000)mL(250～2000)mLA级1838等本所L2008-117929736月电子天平AG2850~210gI级METTLERTOLEDO1122250089本院N2008-120965212月秒表SJ9-2(0~1)h±0.5s/d上海手表五厂051050本所E2008-122088912月兆欧表ZC25-3(0~500)MΩ10.0级上海第六电表厂3~1888本所E2008-122088512月第3页共16页四、计量标准的主要技术指标原子荧光光度计检定装置：1.测量范围：As：0～100ng/mLSb：0~100ng/mL2.相对扩展不确定度：As：U＝1.1%(k＝2)Sb：U＝1.3%(k＝2)五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温度(15~30)℃(18~28)℃合格2相对湿度≤80%(40～65)%合格3仪器工作环境明亮、整洁、无尘、无腐蚀性气体、通风良好。符合要求合格4仪器安放工作台工作台平稳无震动，上方应有排风系统，附近无强电磁场干扰。符合要求合格5供电电源电压：(220±22)V频率：(50±1)Hz符合要求合格第4页共16页六、计量标准的量值溯源和传递框图上一级计量器具本级计量器具下一级计量器具水中砷成分分析标准物质1000μg/mL，U＝1μg/mL(k＝2)水中锑成分分析标准物质100μg/mL，U＝1.0%(k＝2)保存机构：中国计量科学研究院直接稀释原子荧光光度计检定装置砷：0～1000μg/mL，U=1.1%(k＝2)锑：0~100μg/mL，U=1.3%(k＝2)直接测量原子荧光光度计砷检出限：≤0.4ng锑检出限：≤0.4ng第5页共16页七、计量标准的重复性试验由于该检定装置是以有效期内的水中砷成分分析标准物质和水中锑成分分析标准物质作为主标准器，具有国家标准物质证书。研制单位在研制过程中，已经对其均匀性和稳定性作过考核，并且，该标物开封后为一次性使用。因此，可不再做重复性试验。第6页共16页八、计量标准的稳定性考核由于该检定装置是以有效期内的水中砷成分分析标准物质和水中锑成分分析标准物质作为主标准器，具有国家标准物质证书。研制单位在研制过程中，已经对其均匀性和稳定性作过考核，并且，该标物开封后为一次性使用。因此，可不再做稳定性考核。第7页共16页九、检定或校准结果的测量不确定度评定A砷元素检出限测量结果的不确定度的评定1、概述1.1测量依据：JJG939-2009《原子荧光光度计检定规程》1.2计量标准：检定用标准溶液(As溶液)：1000μg/mL，不确定度U=1μg/mL(k=2)1.3被测对象：原子荧光光度计1.4测量方法：1.4.1非色散原子荧光法是根据被测元素的原子蒸气被光源发出的特征辐射光照射，基态原子被激发到高能级，当以辐射去活化返回基态时，辐射出荧光的原理，来进行定量分析的。1.4.2本装置主要用As、Sb标准溶液通过直接测量的方法来评价非色散原子荧光光度计的性能。仪器分为单、双道两种，单道测As，双道同时测As、Sb，分别对测As、Sb结果进行评定。测量检出限是先用系列标准溶液制作浓度-荧光强度（If，单位：I，以下同）工作曲线，并连续11次测量空白溶液的荧光强度，然后计算3倍空白溶液测量值的标准偏差与工作曲线斜率的比值，可得到检出限的测量结果。2、数学模型2.1数学模型bSQkL/30)3(公式中各符号表示：)3(kLQ―检出限；0S―11次空白测量标准偏差；b―仪器测量的斜率。2.2方差和灵敏系数20)3(0)3(22)3(0220)3()3(233)()()()()(bSbQbSQbubQsuSQQukLkLkLkLkLc传播系数3、标准不确定度分量的分析和计算对砷检出限的不确定度进行分析(以以下测量数据为例)第8页共16页九、检定或校准结果的测量不确定度评定(A)空白测量数据：No.123456fI（I）S0（I）If（I）2.51.2-1.4-1.9-1.4-0.20.551.6No.7891011/If（I）-0.11.52.21.42.3/(B)标准曲线测量数据(进样量1.0mL)：标准值（ng/mL）0.001.005.0010.0020.00测量值If（I）1.1101.4506.31017.51972.32.4105.5508.91023.81956.21.9103.6503.91002.12013.6测量值fI（I）1.8103.5506.41014.51980.7回归曲线：25.80.99xy检出限：QL(k=3)=0.048ng3.111次空白测量引入的不确定度u1S0是空白溶液测量单次测量值的标准偏差，其不确定度可根据相应公式计算：36.011126.11201nSuI3.2灵敏度测量引入的不确定度u2灵敏度b值的标准不确定度除作为回归曲线的标准偏差u21外，还应考虑标准溶液的不确定度u22，进样体积误差的不确定度u23和仪器示值的量化误差u24。3.2.1回归曲线斜率的标准偏差u21可根据相应的计算数据见下表：xi（ng）0.001.005.0010.0020.00yi（I）1.8103.5506.41014.51980.7y0（I）8.3107.3503.5998.71989.125.80.990ixy,2.7Nxxi时，N-1=4，22212xxNyyuioi0.69I/ng3.2.2标准溶液的不确定度u22第9页共16页九、检定或校准结果的测量不确定度评定标准溶液的不确定度u22主要由原始标准溶液的不确定度u221和稀释溶液引起的不确定度u222组成。1)原始标准溶液的不确定度u221检定使用的原始标准溶液为中国计量科学研究院所研制的GBW08611水中砷成分分析标准物质，其浓度为1000μg/mL，不确定度U＝1μg/mL(k＝2)，则：%05.0%100210001221u2)稀释溶液引起的不确定度u222以1000μg/mL的水中砷成分分析标准物质稀释为1ng/L的工作标准溶液为例分析，稀释溶液引起的不确定度主要来源于玻璃量器本身误差以及操作过程中环境的影响(根据经验，环境影响因素引起的不确定度远小于玻璃量器本身误差所引起的不确定度，故在计算过程中可省略)。由此，稀释溶液引起的不确定度u222计算如下：%50.01000340.01000340.01000340.010305.010305.010305.0222222222u综上可以得出：工作曲线溶液浓度的不确定度51.0||||22222221222xuuxIdxxbuI/ng注：其中，砷标准工作溶液(即为实际检定所使用的计量标准)的不确定度：%51.02222222122uuu因此，砷标准工作溶液的相对扩展不确定度：UAs=1.1%(k=2)3.2.3进样体积误差的不确定度u23进样体积误差按经验估计为1%，按均匀分布计算：57.0301.023buI/ng3.2.4仪器示值的量化误差u24此仪器为常用仪器类型的分辨率通常为0.1I，属于B类评定，服从矩形分布，由此引起的量化不确定度0040.0)35.01.0(24xuI/ng综上所述，u21，u22，u23，u24各自独立，互不相关，所以03.12242232222212uuuuuI/ng第10页共16页九、检定或校准结果的测量不确定度评定4、标准不确定度分量列表标准不确定度分量u(xi)不确定度来源标准不确定度ci|ci|u(xi)u1空白测量引入的不确定度0.36I0.030ng/I0.011ngu2灵敏度测量引入的不确定度1.03I/ng-0.0005ng2/I0.0005ngu21回归曲线斜率的标准偏差0.69I/ng