元素分析仪校准培训教程-方法与数据处理

• 2.4滴定样品所用酸浓度引入的不确定度
滴定所用酸浓度的不确定度为 0.5%，k=2 所以 uc = 0.5% / 2 = 0.25%
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2.5测量重复性引入的不确定度（为A类不确定度）
u r = 0.2%
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校准实例（定氮仪）
3.合成不确定度： 由于不确定度各分量都是独立关系，所以，示值误差的相对合成标准不确定度计算公 式为
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三、哪些仪器可以自己进行校准 3.3 凯氏定氮仪 定氮仪是本单位每年校准数量最多的元素分析仪，一般情况下校准过程都很顺利 该仪器校准步骤 第一步，先进行尿素的称量（50mg左右），准备好10个蒸馏用的玻璃筒（要编号）， 1号与2号作为空白样品，只加浓硫酸(一般5到10mL）与催化剂（可以是配置的比如6g 硫酸钾+0.4g硫酸铜，也可以是仪器公司配套压片的），剩余的8个筒分别加入称量好 的样品。 第二步，在电炉上进行消解，炉温要升到400℃，消解1到2小时，玻璃筒上面要盖盖 子，消解完全后（溶液变得澄清）拿到通风厨里面，等放凉了再用。 第三步，在尿素进行消解的时候，准备4支玻璃筒，称量4次硫酸铵（0.1g左右）分别 放入，往里面加入几毫升水后直接在仪器上进行测试。 第四步，进行尿素的测试，先选择blank进行1号与2号的空白测试，然后选择N%模式 进行N元素含量测试，这个模式是直接出N含量值的。
• 四、示值误差不确定度评定
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2 2 u E = u s2 + u r2 + uV + u c2 + u w = 0.1% 2 + 0.2% 2 + 0.6% 2 + 0.25% 2 ≈ 0.7%
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合成标准不确定度为
U = ku E = 2 × 0.7% = 1.4% ≈ 2.0%, k = 2
校准实例（定氮仪）
• 四、示值误差不确定度评定
• 1.尿素中氮含量示值误差的计算公式为：
E= X m − Xs Vc × 14.0 （ × 100% = − X s） ÷ X s × 100% Xs W
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为滴定样品所用酸的体积，mL； c 为滴定样品所用酸的浓度，mol/L； W 为称样量，mg； X 为标准物质（尿素中N含量）的标准值，%； 14.0 为氮的摩尔质量，g/mol。 B类不确定度通过对公示中各量求取偏导数得到，公式如下：
W
(0.2 / 2) 2 + 0.2 2 = = 0.6% 50
校准实例（定氮仪）
• 四、示值误差不确定度评定
• • 2.不确定度来源分析： 2.3滴定样品所用酸引入的不确定度
滴定管检定的不确定度为 0.002mL，k=2；滴定用酸体积大概是 16mL 左右
U V 0.002 = = 0.0000625 所以， u v = k • V 2 × 16
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四、联系方式 邮箱hehh@ 中国计量科学研究院化学所何海红 电话010-64524790,13810112395
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• 时代在发展，科技在进步，我们计量人也要与时俱进， 欢迎大家今后多交流多探讨，逐步完善本校准规范。
尿素氮含量(尿素纯度)不确定度为 0.2%，k=2， 所以 u s = 0.2% / 2 = 0.1%
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2.2样品称量引入的不确定度
用分度为 0.1mg 分析天平称量 50mg 样品，天平检定的不确定度为 0.2mg，k=2；天平变动 性为 0.2mg， 所以， u w =
2 2 uw u + w 1 2
测量对象 有机化合物 土壤 煤炭 食品、饲料中N含量 金属中氢
金属中氧氮
金属中氧氮标物（钢、铜、 钛合金等）
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一、现场校准前的确认 在去现场进行校准之前不光要问仪器是测什么元素的，还要问仪器平常测量的样 品是什么材质，最好连仪器型号也问清楚。 因为元素分析仪型号种类太多了，即使测量的是同种元素，但是所用的样品可能 差的很远，比如仪器测定的是N元素，可能是测有机化合物中的N、也可能是测量金 属中的N、还有可能是测量食品中的N，所以不能想当然的带标准物质！ 二、仪器准备条件 元素分析仪中稳定时间最快的是凯氏定氮仪，因为这个仪器只需要测量纯水就能 把系统冲洗干净。 测量有机化合物、土壤、金属中气体等的元素分析仪稳定时间都很长，因为很多 元素分析仪都需要达到高温稳定状态才能进行测量，尤其是有TCD检测器的元素分析 仪，相信有GC检定经验的计量人员都知道，一台配置TCD检测器的GC，从开机到稳 定大概要2到3个小时。 所以去现场校准之前一定要让客户提前开机预热，并测量几次样品，使仪器达到理想 的测样状态。
校准实例（定氮仪）
• 一、示值误差
• 在仪器达到稳定的测量状态后，根据仪器要求进行校准，然后用选定的标准物质进行 示值误差的测量，每种样品进样3次，记录每次测量结果，3次测量结果如下：
序号 样品量（mg） 酸用量（mL） 酸浓度（盐酸） 测量值（%） 平均值（%） 标准值（%） 仪器示值误差 空白1 0 0.05 0.1003mol/L / / / / 空白2 0 0.05 0.1003mol/L / / / / 1 50.2 16.71 0.1003mol/L 46.60 2 49.9 16.58 0.1003mol/L 46.52 46.61 46.57 0.09% 3 50.4 16.82 0.1003mol/L 46.72
V
s
dX s dE dV dW dC ≈ + + + E V W C Xs
2四、示值误差不确定度评定
• • 2.不确定度来源分析： 2.1校准用标准物质引入的不确定度
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RSD = 计算公式：
测量值的平均值， n 为测量次数。
xi − x 1 × ×100% ，其中 xi 为单次尿素氮含量测定值，x为尿素氮含量7次 n −1 x
校准实例（定氮仪）
• 三、天平称量重复性 • 称量的尿素质量是50mg，所以选择50mg（ 0.0500g）标称值的砝码进行称量
砝码值 1 0.0500 g 0.0499 g 2 0.0500 g 3 0.0500 g 4 0.0501 g 5 0.0499 g 6 0.0500 g 7 0.0500 g 变动性 0.0002g
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计算公式：E =
X m − Xs × 100% Xs
X 为标准值 ，其中 E 为示值误差； X 为3次测量值平均值；
m
s
校准实例（定氮仪）
• 二、测量重复性
• 根据规范要求，在仪器达到稳定的测量条件下，用元素含量在仪器测量范围中间的标 准物质重复测量7次，记录每次测量结果，7次测量结果如下：
序号 样品量（mg） 酸用量（mL） 酸浓度（盐酸mol/L） 测量值（%） 测量平均值（%） s RSD7 空白1 0 0.49 0.1003 / / / / 空白2 0 0.5 0.1003 / / / / 1 50.2 16.71 0.1003 46.60 2 49.9 16.58 0.1003 46.52 3 49.7 16.55 0.1003 46.62 4 50.4 16.82 0.1003 46.72 46.56 0.11 0.2% 5 50.0 16.63 0.1003 46.56 6 50.1 16.64 0.1003 46.50 7 50.2 16.63 0.1003 46.38
JJF1321-2011元素分析仪校准规范 宣贯教程
元素分析仪校准方法与实例
主要内容
1. 校准方法 2. 校准实例 3.校准元素分析仪用标准物质推荐 4.元素分析仪常见型号介绍 5.经验交流
校准方法
一、准备工作 提前与客户联系，问清仪器测量的元素种类，在校准前提前开机预热。 二、校准条件 元素分析仪种类繁多，测量方式多样，仪器测定参数通用性差，在校准 时，请跟客户进行沟通，尽量使用客户平常进行测量的条件进行校准； 校准时一般选用三种有证标准物质，标准物质的量值要尽量覆盖仪器测 量范围的高、中、低区域； 携带的砝码要求为E2级别，经检定合格。
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经验交流
三、哪些仪器可以自己进行校准 3.1 测量有机化合物、土壤、煤等元素的仪器 这类仪器量不是很大，而且对称样准确度要求较高，称完后有的仪器还需要将样品用 锡箔纸包裹起来，所以操比较复杂，不推荐自己动手做，最好请仪器使用人员帮忙进 行校准。 3.2 金属中氧、氮、氢 这类仪器测量的样品通常为钢珠或棍状的样品，测量步骤是输入文件名→称量后输入 重量→放入样品进行测试→输出测试结果 过程简单，危险性小，可以独立进行校准。 平常校准需要准备的氧、氮、氢标准物质，选择钢中的就可以，其他金属与合金中氧 、氮、氢校准需求量很少。
校准元素分析仪用标物推荐
仪器名称 主要测量对象 可选标物 乙酰苯胺 尿素 有机化合物、土 壤、石油、沉积 物等 苯甲酸 三聚氰胺 磺胺嘧啶 咖啡因 氨基酸系列标物 食品、饲料、土 壤 标物编号 GBW06201 GBW09201 GBW（E)060005 GBW10058 GBW（E)060901 GBW（E)100063 如酪氨酸、甲硫氨酸等，正在研 制 GBW09201 每年都会有更新 GBW02607-1 GBW02607-2 GBW02617a GBW02609
C 、 H 、 N 、 S 元素分 析仪
凯氏定氮仪
尿素、硫酸铵 煤系列标准物质 钢中氢 钢中氢
C、H、N元素分析仪 煤炭等
O、N、H测定仪
钢铁、铜、合金
钢中氧氮 钢中氧氮
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元素分析仪常见型号介绍
仪器型号 Vario EL III、MT-5、FLASH EA 112、vario EL cube EA 3000 CHN-600、CHN-2000 Kjeltec2300、2400、B-324 RH-(402、404、406） EMGA-621W、OH-900 TC（136、436、500、600） EMGA-620W ON-2000、ON-3000 选用标物 有机元素含量标准物质 土壤成分分析标准物质 煤物理成分标准物质 尿素、硫酸铵 金属中氢标物