火焰原子吸收分光光度法測定礦石中銅的含量的不確定度評(píng)定_百度.

1、火焰原子吸收分光光度法測定礦石中銅的含量的不確定度評(píng)定論文摘要:通過火焰原子吸收分光光度法重復(fù) 6次測定礦石中銅的含量，計(jì)算標(biāo) 準(zhǔn)偏差，并用標(biāo)準(zhǔn)添加法，計(jì)算回收率，闡明了礦石中銅的含量不確定度的評(píng)定步驟和 評(píng)定方法，歸納出銅的含量測定的不確定度分量及影響的分析結(jié)果的不確定度主要 來源有:樣品的消解產(chǎn)生的不確定度、待測物測量過程中產(chǎn)生的不確定度、樣品重 復(fù)性實(shí)驗(yàn)不確定度。論文關(guān)鍵詞：原子吸收，銅的含量，不確定度，評(píng)定測量不確定度是表征合理地賦予補(bǔ)測量之值的分散性，與測量結(jié)果相聯(lián)系的參 數(shù)。測量不確定度的評(píng)價(jià)工作是檢測工作中重要的技術(shù)組成部分，是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室國家認(rèn)可的的必要條件，筆者依據(jù)JJF105

2、9-1999及JJF1135-2005相關(guān)要求,對(duì)于礦石中 的銅的測定的不確定度分量進(jìn)行分析評(píng)估，從而評(píng)定其不確定度。1、測定過程及建立數(shù)學(xué)模型1.1測定Cu所需的過程：稱取0.5000g樣品于聚四氟乙烯燒杯中，加15mlHCI、 5mlHN0、20mIHF、34mlHCIO,蒸發(fā)至白煙冒盡，冷卻后加入（1+1V/VHCI8ml提 取。定容于100ml容量瓶中，依據(jù)含量分取10ml于100ml容量瓶中用4%HCI稀釋 至刻度，選擇合適Cu標(biāo)準(zhǔn)溶液,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，再測量待測物，由Cu的吸光度,計(jì)算待 測物濃度，計(jì)算Cu含量。1.2測定礦石中銅含量數(shù)學(xué)模型：Cu（%=式中：C-表示待測物被稀釋后質(zhì)

3、量濃度（卩g/mL,m-表示待測物稱樣質(zhì)量（g,V2-表 示待測物被稀釋后體積（mL,V總-表示待測物被稀釋前的體積（mL,V1-表示待測 物被稀釋時(shí)提取母液的體積（mL,f-表示待測物消解過程中回收率2、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定火焰原子吸收法測定礦石中的銅的含量不確定度主要來源有：樣品制備過程中的，包括樣品的均勻性、天平的重復(fù)性的、樣品消解過程中回收率、定容體積校準(zhǔn) 樣品稀釋中的移液管和容量瓶校準(zhǔn)等；樣品在測量過程中產(chǎn)生的不確定度，包括標(biāo)準(zhǔn) 物質(zhì)，包括標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的不確定度及稀釋過程中產(chǎn)生的不確定度，最小二乘法擬合曲線校準(zhǔn)得出的C產(chǎn)生的不確定度；重復(fù)性實(shí)驗(yàn)引起的不確定度，包括天平的重復(fù)性， 體積重復(fù)

4、性、回收率重復(fù)性等。2.1待測物制備過程中產(chǎn)生的不確定度2.1.1樣品在稱量過程中產(chǎn)生的不確定度稱質(zhì)量:按GB/T14353-2010的要求，稱質(zhì)量準(zhǔn)確至0.5000g使用天平的最小分度 為0.1mg。JJG5391997規(guī)定，該準(zhǔn)確級(jí)的天平在200g稱量范圍的最大允許誤差為 ±).5mg,樣品質(zhì)量是由兩次稱量(空瓶m和樣品m所得,天平線性最大允許誤差為矩 形分布，兩次稱量天平的最大允許誤差引入的不確定度。u(m=0.5/=0.289mg由于稱量過程中采用二次稱重，兩者的線性影響不相關(guān)，天平引起不確定度為：u(m=u(m=0.408mgu(m=u(m/m=0.0008162.1.2樣

5、品在消化過程中產(chǎn)生的不確定度消化回收率：由于樣品消化不完全或消化過程導(dǎo)致銅的損失或污染及消化液轉(zhuǎn) 移過程的損失等，將使樣品中的銅不能100%的測定得到，本法測定銅的12次加標(biāo)回 收率為97% 103%,樣品回收率的不確定度按JJF10591999計(jì)算。u(Rec=(b+b/12,b=3%,b=3%,u(Rec=1.73%相對(duì)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：u=1.73%/100%=0.01732.1.3V容量瓶、V產(chǎn)生的不確定度容量瓶體積引入的不確定度 JJG1962006常用玻璃量器規(guī)定，20C時(shí)100mL 容量瓶(A級(jí)的容量允差為±).10ml,取矩形分布,則在容量瓶體積帶來的不確定度。u(V

6、=0.0577mg/L,u(V=u(V/V=0.000577。u(V=0.0577mg/L,u(V=u(V/V=0.000577。2.1.410mL移液管產(chǎn)生的不確定度稀釋過程用10ml單標(biāo)線吸管(A級(jí)中，用4%鹽酸定容至刻度,制成使用液。單標(biāo) 線吸管引入的不確定度按照常用玻璃量器檢定規(guī)程 (JJG1962010的要求,均有相應(yīng)的 最大容量允差，按均勻分布考慮，10ml單標(biāo)線吸管(A級(jí)吸取10ml液體時(shí)容量允差為±).020ml,取矩形分布,k=,則單標(biāo)線吸管引入的不確定度及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(V=0.01155mg/L,u(V=u(V/V=0.001155。2.1.5待測物制備過程

7、中產(chǎn)生總的不確定度U=U+U+U+UU0.01732.2待測物測量過程中產(chǎn)生的不確定度2.2.1標(biāo)準(zhǔn)溶液不確定度221.1標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的不確定度：銅標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(GBW08615為國標(biāo)中心提供，質(zhì)量 濃度為1000mg/L,標(biāo)準(zhǔn)證書給出的不確定度為1mg/L,按正態(tài)分布考慮，屬B類,k=3, 則銅標(biāo)儲(chǔ)備液的標(biāo)準(zhǔn)不確定度及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u( p =1/3=0.333mg/L,u( p =u( p / p =0.000333式中:u為不確定度;u為相對(duì)不確定度；p為標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度221.2標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程中玻璃儀器誤差引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：稀釋過程用10ml單標(biāo)線吸管(A級(jí)中，用4%鹽酸定容至刻

8、度,制成100mg/L銅標(biāo) 準(zhǔn)使用液。單標(biāo)線吸管引入的不確定度按照常用玻璃量器檢定規(guī)程JJG1961990的要求，均有相應(yīng)的最大容量允差，按均勻分布考慮,10ml單標(biāo)線吸管(A級(jí)吸取10ml液體時(shí)容 量允差為±.020ml,取矩形分布,k=,則單標(biāo)線吸管引入的不確定度及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定 度u(V=0.01155mL,u(V 仁u(V/V=0.0011552.2.1.3容量瓶體積引入的不確定度JJG1962006常用玻璃量器規(guī)定，20C時(shí)100mL容量瓶(A級(jí)的容量允差為 ±).10ml,取矩形分布，則容量瓶體積帶來的不確定度。u(V=0.0577mg/L,u(V2=u(V/V

9、=0.000577。2.2.2最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)得出 C時(shí)所產(chǎn)生的不確定度采用4個(gè)濃度水平的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，用火焰AAS法分別測定3次，得到相應(yīng)的吸光 值丫,用最小二乘法進(jìn)行擬合，得到直線方程Y=a+bC(a為截距,b為斜率和其相關(guān)系 數(shù)r。本例對(duì)樣品測定液進(jìn)行了 6次測量,由直線方程求得平均質(zhì)量濃度C=0.642mg/L,則C的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(C=0.0138 卩 g/mL,式中:s(y=0.003541卩g/mL為標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光值的殘差標(biāo)準(zhǔn)差:=(/n=1.25卩g/mLL為標(biāo)準(zhǔn)溶液平均質(zhì)量濃度:S=3.75為標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度的殘差平方和;n為標(biāo)準(zhǔn)溶液的測量次數(shù)(本列為12;p為C的測量

10、次數(shù)(本例為6。u(C=u(C/C=0.0215。質(zhì)量濃度C /(卩g/m吸光值yy -(0.15091C+0.0036y -(0.15091C+0.0036 C -(C -0.5 0.081 0.001945 3.7830310 -0.75 0.5625 0.081 0.001945 3.7830310 -0.75X0.5625 0.081 0.001945 3.7830310 -0.75 0.56251.0 0.158 0.00349 1.21801 10 -025 0.0625 0.157 0.00249 6.2001010 -0.25X0.0625 0.157 0.00249 6.20

11、01010 -0.25 0.06251.5 0.233 0.003035 9.2112310 0.25 0.0625 0.234 0.004035 1.6281210 0.25X0.0625 0.233 0.003035 9.2112310 0.25 0.06252.0 0.303 -0.00242 5.8564010 0.75 0.5625 0.300 -0.00542 2.9376410 0.75 X0.5625 0.301 -0.00442 1.9536410 0.75 0.56252.2.3待測物測量過程中產(chǎn)生總的不確定度U=U+U+U+UU0.02152.3重復(fù)性實(shí)驗(yàn)(隨機(jī)變化在重復(fù)

12、性條件下，對(duì)樣品進(jìn)行了 6次獨(dú)立測試，銅百分含量分別為0.1224%、0.1304%、0.1360%、0.1280%、0.1280%、0.1264%，則銅百分含量的算術(shù)平均 值=/n=0.129%單次測量的不確定度u( 3 =S( 3 =0.00452,算術(shù)平均值的不確定度u(=S( 3 /=0.00412,U(二u(/=0.031。2.4試劑空白本試驗(yàn)所用試劑為鹽酸，符合GB/T6222006的要求，因而扣除空白所致的銅的微 小變化產(chǎn)生的影響很小，可忽略不計(jì)。2.5不確定度分量的量化總表測定礦石中銅的含量的不確定度總表不確定度的產(chǎn)生過程符號(hào)或描述值 x標(biāo)準(zhǔn)不確定度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(x/x

13、度合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u =0.0319合成標(biāo)準(zhǔn)不 確定度合 成：u =0.0422 3相 對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度與擴(kuò)展不確定度相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u=u+u+u u=0.0422在 沒有特殊要求的情況下，按國際慣例，測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度包含因子k取2,則相對(duì)擴(kuò)展不確定度 u=ku=0.0844, U=UX =0.011 =0.129, 4、結(jié)果按照 GB/T14506-2010原子吸收分光光度法測定礦石中銅百分含量平均值：=(0.129+0.011) %;K=2 5、結(jié)束語 在對(duì)礦石的銅測試過程中的不確定度分量有很 多，數(shù)值大小不同，對(duì)測量結(jié)果不確定度 評(píng)定結(jié)果貢獻(xiàn)也不同的，其主要來源 有：樣

14、品制備過程中的產(chǎn)生的不確定度；最小二乘法擬合曲線校準(zhǔn)得出的C產(chǎn)生的不確定度；重復(fù)性實(shí)驗(yàn)測量引起的不確定度。通過不確定度的評(píng)定，我們發(fā)現(xiàn) 樣品在重復(fù)性檢測過程中的檢測引起的是最主要的不確定度，最小二乘法擬合曲線校準(zhǔn)得出的C產(chǎn)生的不確定度次之，而樣品制備過程中的產(chǎn)生的不確定度最小點(diǎn)，但三者都在同數(shù)量級(jí)，總的來說，差別不很明顯，而從不確定度評(píng)定過程來看，想要獲得較小的不確定度，就要從樣品消解過程，提高消解的溫度，或者采用 更先進(jìn)的消解技術(shù)，樣品的提取過程的規(guī)范化，減小不確定分量；最小二乘法擬合曲線校準(zhǔn)得出的C產(chǎn)生的不確定度；，可對(duì)于校準(zhǔn)曲線溶液的制備采用規(guī)范化；重復(fù)性實(shí)驗(yàn)測量引起的不 確定度減少，可通過讓檢測環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)化，檢測人員規(guī)范化。參考文獻(xiàn)1 JJF1059-1999測量不確定