用波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜測(cè)定土壤中鉻的不確定度

1、用波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜測(cè)定土壤中鉻的不確定度第25卷第3期2009年6月中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)EnvironmentalMonitoringinChinaV01.25No.3Jun.2009用波長(zhǎng)色散X射線熒光光譜測(cè)定土壤中鉻的不確定度魯言波,蔡明招,洪榕(1.華南理工大學(xué)化學(xué)科學(xué)學(xué)院,廣東廣州510640;2.廣東省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,廣東廣州510045)摘要:運(yùn)用測(cè)量不確定度評(píng)定與表示的理論,分析了波長(zhǎng)色散x射線熒光光譜儀測(cè)定土壤中鉻的不確定度,得出測(cè)定鉻的不確定度為1.0mg/kg.關(guān)鍵詞:波長(zhǎng)色散x射線熒光光譜;土壤;鉻;不確定度中圖分類號(hào):X833文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1002.600220

2、09)03004803AnalyzestheUncertaintyofChromiuminSoilwithWDXRFLUYan?bo,etal(1.DepartmentofChemistryScience,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China;2.GuangdongProvinceEnvironmentalMonitoringCene,Guangzhou510045,China)Abstract:Thearticle,withtheapplicationoftheEvaluationandExpressionofUncer

3、taintyinMeasurement,analyzestheuncertaintyofchromiuminsoilwithWDXRF,andconcludesthattheuncertaintyofchromiumis1.0mg/kg.Keywords:WavelengthdispersiveXrayfluorescencespectrometry(WDXRF);Soil;Chromium;Uncertainty國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO),國(guó)際電工委員會(huì)(IEC),國(guó)際計(jì)量局(BIPM),國(guó)家法制計(jì)量組織(OIML),國(guó)際理論化學(xué)與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC),國(guó)際理論物理與應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì)(I

4、UPAP),國(guó)際臨床化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IFCC)于1993年聯(lián)合發(fā)布測(cè)量不確定度表示指南(GuidetotheExpressionofUncertaintyinMeasurement簡(jiǎn)稱GUM).GUM采用當(dāng)前國(guó)際通行的觀點(diǎn)和方法,使涉及測(cè)量的技術(shù)領(lǐng)域和部門,可以用統(tǒng)一的準(zhǔn)則對(duì)測(cè)量結(jié)果及其質(zhì)量進(jìn)行評(píng)定,表示和比較n.收稿日期:2008.07.02作者簡(jiǎn)介:魯言波(1978一),男,山東棲霞人,工程師測(cè)定不確定度是我們與國(guó)際接軌的必須要做的工作之一.本文根據(jù)測(cè)量不確定度評(píng)定和表示(中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJFO591999)對(duì)波長(zhǎng)色散x射線熒光光譜測(cè)定土壤中鉻的不確定度進(jìn)行分析.1x射線熒光光

5、譜定量分析中的不確定度來(lái)源在x射線熒光光譜定量分析中,導(dǎo)致分析結(jié)果具有一定不確定度的因素很多.多數(shù)情況下是測(cè)試方法,其主要優(yōu)點(diǎn)是不受樣品種類,濃度范圍和成分比例的影響,直接給出能夠判定公眾感受程度的結(jié)果.配氣員和嗅辨的工作質(zhì)量對(duì)惡臭監(jiān)測(cè)起決定性的作用,這就要求配氣員和嗅辨員不僅要有熟練的操作技巧,還應(yīng)掌握豐富的嗅覺特征理論知識(shí)HJ.嗅辨員工作不同于煙,酒鑒別師,前者應(yīng)注意嗅覺氣味譜的訓(xùn)練培養(yǎng),后者注重識(shí)別氣味能力的提高.嗅覺氣味譜的廣泛性,對(duì)嗅辨員具有更重要的意義,而這種能力的增強(qiáng)主要依靠后天的培訓(xùn).因此作為一個(gè)優(yōu)秀的嗅辨員,一定要更多的接觸當(dāng)?shù)貝撼粑廴驹?有意識(shí)鍛煉對(duì)各類氣味靈敏程度的培養(yǎng),

6、了解惡臭污染的強(qiáng)度和實(shí)際監(jiān)測(cè)得到的惡臭濃度關(guān)系,這對(duì)惡臭監(jiān)測(cè)技術(shù)的提高具有深刻意義.參考文獻(xiàn):1韓慶莉,荊治嚴(yán).惡臭的管能測(cè)定法強(qiáng)度法和三點(diǎn)比較式臭袋法.沈陽(yáng)環(huán)境科學(xué)研究所,1987.2426.2張水華,孫君社.食品感官鑒評(píng)M.廣州:華南理工大學(xué)出版社,1999.415.3沈培明,陳正夫,張東平.惡臭的評(píng)價(jià)與分析M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005.148157.4耿靜,寧曉宇,王連生.嗅辨員候選人的嗅覺特性及嗅辨測(cè)試程序的改進(jìn)J.城市環(huán)境與城市生態(tài),2008(2):35360.魯言波等:用波長(zhǎng)色散x射線熒光光譜測(cè)定土壤中鉻的不確定度49由取樣,樣品處理,強(qiáng)度測(cè)量,回歸分析,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等原因引起的

7、.2監(jiān)測(cè)方法及計(jì)算使用儀器為x射線熒光光譜儀,型號(hào)為Axios,測(cè)定鉻范圍為32410mg/kg,對(duì)一系列已知濃度的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定,根據(jù)響應(yīng)值自動(dòng)建立線性方程,儀器再對(duì)未知樣品直接測(cè)定,利用線性方程讀出濃度.2.1數(shù)學(xué)模型的建立采用最小二乘法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品得到的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸,回歸方程:Y0+6其中,Y為響應(yīng)值,作為光譜圖的縱坐標(biāo),n為截距,b為斜率,為濃度(mg/kg).標(biāo)準(zhǔn)樣品采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)土壤給定的標(biāo)準(zhǔn)值及測(cè)定結(jié)果如表1所示.表1標(biāo)準(zhǔn)曲線根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)和最ts-"乘法求得標(biāo)準(zhǔn)工作曲線參數(shù):0=1.8102;b=0.0242;y:0.996,即Y=0.0242x+1.8102,反

8、推得到:=(Y一口)/b.Y,a和b的傳播系數(shù)分別為C(Y)=Ox/Oy=l/b(1)c(0)=Ox/Oa=一1/b(2)C(b)=x/Ob=一(Y一0)/b(3)其中:Y=0+首先計(jì)算回歸直線的標(biāo)準(zhǔn)偏差,即Y殘差的標(biāo)準(zhǔn)偏差,按貝塞爾公式求得,見方程(1);再按方程(2)和方程(3)分別估算n和b的標(biāo)準(zhǔn)差.表2列出了部分標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)計(jì)算的中間結(jié)果.:1"(1)s(口)=s(y)l【s(b)=s(Y)IL(n一2)(一)】"(一元)Jr(2(3)式中,Y為儀器的各點(diǎn)響應(yīng)值;Y為回歸直線的計(jì)算值,Y=o+bx;n為測(cè)量點(diǎn)數(shù)目;(11,一2)為自由度.表2標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果計(jì)算得:

9、s(y)=0.364;s(n)=0.756;s(b):9.61×10-4(rag?kg/kcps)3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定3.1輸入量Y的不確定度評(píng)定口(Y)由Y殘差引起的Y的不確定度分量n.,即Y殘差標(biāo)準(zhǔn)偏差s(Y),屬類評(píng)定.H1=5(Y)三0.364自由度:=n一2=4傳播系數(shù):c(Y)=l/b=41.3(mg?kg/kcps)3.2樣品制備過(guò)程中的不確定度H:制備/7,(/7,=10)個(gè)平行樣,對(duì)這/'t個(gè)試樣各測(cè)量一次,計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s;再選定凡個(gè)樣品中的任意一個(gè),在同一條件下測(cè)量m(m=10)次,計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s:,見表3.表3樣品制備過(guò)程測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果50中國(guó)

10、環(huán)境監(jiān)測(cè)第25卷第3期2009年6月計(jì)算樣品制備過(guò)程的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量,即:"2=ssi=0.009自由度:v,=nm一2=98傳播系數(shù):c(Y)=1/b=41.3(mg?kg/kcps)3.3強(qiáng)度測(cè)量過(guò)程的不確定度"3:2=0.006自由度:v=8傳播系數(shù):c(Y)=1/b=41.3(rag?kg/kcps)3.4取樣過(guò)程的不確定度用二分法取出/1(=10)批適量樣品,從這n批樣品中,每批制備一個(gè)試樣,對(duì)這n個(gè)試樣各測(cè)量一次,計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s.4=s;一ui一/3,=0.002自由度:v=n一2=8傳播系數(shù):c(Y)=1/b=41.3(rag?kg/kcps)表4取樣過(guò)

11、程實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差測(cè)定結(jié)果樣品n71.170.469.569.671.771.271.370.370.069.770.51.1%3.5由標(biāo)準(zhǔn)土壤定值引起的Y的不確定度分量5標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分別是GBW07402一GBW07407,不確定度見表1.正態(tài)分布屬B類.各自的不確定度分別為:tt(鯽一3)=b×4/32=0.0242×4/32=0.003it(Gss2)0.002tt(6)0.002tt(5)0.001it(csS4)=0.001tt(css一7)=0.001(u)":0.004自由度:v=傳播系數(shù):c(Y)=1/b=41.3(mg?kg/kcps)3.6綜合以上各項(xiàng),得出結(jié)果U()=("+"+"+":+")"=o.364v=M4,ui=0.3644/(0.364/4+0.009,98=10+0.006/8+0.0024/8+0.0044/):44擴(kuò)展不確定度(表5)U=kpu.=tP()u查t分布表,取置信水準(zhǔn)P=95%,:4,得k95=2.78,所以:U95=2.78×0.364:1.0(mg/kg)表5標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量一覽表5結(jié)論Axios型x射線熒光光譜儀測(cè)定土壤中鉻在32