Pb铅含量不确定度报告--实验室分析资料

AAS 测定金属中铅元素(CPSC-CH-E1001-08)的不确定度分析

不确定度的应用在我国各行各业分析测试中逐渐备受重视。AAS 作为一种灵敏度高、快速、高效的检测手段在食品、环保及其它领域得到了广泛的应用。现以火焰原子吸收分 光光度法测定金属中铅元素含量的实验为代表来讨论影响原子吸收分光光度法测定金属中重金属含量不确定度的主要分量 。 1 测量方法(CPSC-CH-E1001-08)

称取 0.2~0.5g 金属样品，将金属样品按 CPSC-CH-E1001-08规定的步骤采用盐酸—硝酸全分解的方法消解后定容到50mL ，直接吸入火焰，形成的原子蒸气对光源发射的特征电磁辐射产生吸收。测得的样品吸光度，根据标准溶液的回归曲线，计算出消解液中的铅含量，最后根据所称取的金属样品的质量确定样品中的铅含量 。 2 数学模型

W=

W —金属样品中铅的含量，

c 。—金属样品消解液中铅元素的浓度 ， V —金属样品消解后的定容体积 ， m 一称取金属样品的质量。 3 方差

由数学模型中影响金属样品中铅含量的三个分量(C 。、V 、m )来求出铅含量的合成相对不确定度。

Urel(Pb)=

式中：Urel(Pb)一金属中铅含量的合成相对不确定度；

Urel(C 。)一消解液中铅的浓度引入的相对不确定度 ； Urel(Ｖ)一消解液定容体积引入的相对不确定度； Urel(m)一金属样品称量引入的相对不确定度；

4 相对标准不确定度各分量的评定

4．1 消解液中铅的浓度引入的相对不确定度分量

Urel(Co)=

Urel(1)一标准使用液配制引入的相对不确定度； Urel(2)一回归曲线引入的相对不确定度；

Urel(3)一仪器读数最小示值引入的相对不确定度 ； Urel(4)一仪器精度引入的相对不确定度 ； Urel(5)一重复测量引入的相对不确定度 。

4．1．1 标准使用液的配制方法

取浓度为1000mg ／L 的铅元素标准溶液(国家钢铁材料测试中心)1.0mL ， 用5%硝酸稀释定容至 100 mL ，得到含铅元素浓度为10mg

／L 的标准贮备液 ；再取该标准贮备液1.0mL ，5.0mL ，10.0mL ，20.0mL 用5％硝酸稀释定容至100mL 得到浓度分别为0.1mg ／L ，0.5mg ／L ，1.0mg ／L ，2.0mg ／L 的标准使用液 ，标准系列曲线时使用。 4．1．1．1 数学模型

C 一标准溶液浓度， C 。一标准使用液浓度 4．1．1．2 各不确定度分量计算

Urel(1)= Urel(

浓度为1000mg ／L 的标准溶液的不确定度 ：Pb 标准溶液1000ug/mL,其证书上注明其不确定度为0.3%，按正态分布,取置信水平为95%,k=2,有

Urel(C)=0.3%/2=0.0015mg/L

1 mL 移液管的不确定度：

1

C 1

C

Urel(V1)= =0.0046

5mL 移液管的不确定度 ：

100mL 容量瓶的不确定度 ：

=

=0.0031

4. 1．2 由回归曲线引入的相对不确定度 铅标准曲线测量结果如表1所示 ： 表 1 标准 曲线测量结果一览表

x ／mg · 0.0 0.1 0.5 1.0 2.0 y(A) 0.0001 0.021 0.0111 0.0221 0.0433

根据测量数据计算 回归曲线相关参数：

a= 0.00015 b=0.02167 r=0.9999 y=

表 2 中间计算结果一览表

x/mg* y

0.0

0.0001 0.00015 0.0000000025

x

⨯⨯+⨯--24

10167.2105.11

-L 2

)(i i y bx a -+i

bx a +1-L

0.1 0.0021 0.002317 0.000000047

0.5 0.0111 0.010985 0.000000013 1.0 0.0221 0.02182 0.000000078 2.0 0.0433 0.04349 0.000000656

n=5 x=0.765 mg ／L

=2.678125

==0.0000007973

回归曲线的标准偏差 ：

对一未知样品重复测定 6次 ，其测定结果如表 3所示 ： 表3 未知样品测量结果一览表

样品 1 2 3 4 5 6 吸光度/A 0.0150 0.0149 0.0153 0.0152 0.0151 0.0150 浓度/mg* 0.6938 0.6850 0.7013 0.6864 0.6923 0.6794 金属质量/g 0.4562 含量/mg* 76.0 75.1 76.9 75.0 75.9 74.5

n= 6； = 0.6897 mg ／L, =0.0077

∑=-n

i i

x x 1

2

)

(∑=-+n

i i

i

y bx a 1

2

)

(1

-L 1

-kg x

x

Urel(2)= = = 0.0084

4．1．3 由仪器读数的最小示值引入的相对不确定度 ：

=0.0017

4．1．4 由仪器本身精度引入的相对不确定度

本次实验使用AA240型原子吸收分光光度仪(美国瓦里安公司产)测定，仪器精密度为 U=0.1% ，2009年)，则

4．1．5 由样品重复性测定引入的相对不确定度

=0.003790

样品浓度引入的相对不确定度分量Urel(Co)：

=0.00987

4．2 消解液的定容体积引入的相对不确定度

将消解后的金属样品容到50 mL 过程中的不确定度主要是由定容体积产生的不确定度。

Urel （

4．3 金属样品称量引入分相对不确定度

称量引人的不确定度主要是由称量所使用的天平读数的最小示值决定，本次实验使用的是万分之一天平。

Urel(m)= =0.0017