不确定度实例10

不确定度计算

方法名称﹕Canada Hazardous Product Act元素转移

参考方法﹕Method C03

1测试原理

1.1 模拟一个胃部的环境，在胃酸下，可溶性元素转移的到胃酸的浓度

1.2 电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES），利用氩等离子体产生的高温

使试样完全分解形成激发态的原子和离子，由于激发态的原子和离子不稳定，外层电子会从激发态向低的能级跃迁，因此发射出特征的谱线。通过光栅等分光后，利用检测器检测特定波长的强度，从而测定试样中待测元素的含量。

2 测试流程

2.1 将油漆用手术刀从测试样板上刮下，或者用四氢呋喃或者类似的溶剂溶解，然后收集在相应的容器里面。将收集的油漆放入老化炉中，在60℃±3℃的温度下烘干，然后放入干燥皿中冷却；

2.2 将油漆放入研钵中粉碎，如果样品很难粉碎，可以用采用电动磨。用500微米和250微米的金属筛筛选样品，取可以通过500微米，同时无法通过250微米的样品用于测试。将样品连同容器放入老化炉中，在60℃±3℃的温度下烘干至恒重（精确至1毫克）；

2.3 将50毫升的浓盐酸 （大约37%w/w ）用超纯水稀释至1000毫升，得到5%（v/v ）的盐酸溶液

2.4 称取100毫克样品，精确至0.1毫克。加入 20毫升的5%（v/v ）的稀盐酸，马上用磁力搅拌器在20℃±3℃搅拌10±1分钟（或者水浴箱水浴），然后立刻用Whatman no.40滤纸过滤至50毫升的容量瓶中，加入1毫升的浓硝酸，用超纯水定容至50毫升。至少分析三个平行样。

2.5 制备一个空白溶液，加入 20毫升的5%（v/v ）的稀盐酸，马上用磁力搅拌器在20℃±3℃搅拌10±1分钟，然后立刻用Whatman no.40滤纸过滤至50毫升的容量瓶中，加入1毫升的浓硝酸，用超纯水定容至50毫升。

2.6 制备2.0%(v/v)的硝酸溶液，取20毫升的浓硝酸(69%w/w)，用超纯水定容至1000毫升

2.7 如有必要，用2.0%(v/v)的硝酸溶液稀释10倍。 2.8 上机分析 3 结果处理

100050%/⨯⨯⨯=

m Df C w w i

Ci= 由仪器测出来的浓度(ppm) 50= 定容的体积 Df= 稀释因子 m= 样品重量 1000= ppm/%

4 影响不确定度的因素

Reproduceable

Volume

由于可溶性元素的析出目前尚无研究，所以本不确定度只考虑由机器，称量以及标准溶液等人为可控因素所引起的不确定因素。

5相对标准不确定度的计算

5.1 由称重引起的不确定度

取100毫克的砝码，称量10次的结果如下：

mg n

x s x k w 0885.0)()(==

μ

式中：

n ─ 测量次数

)(k x s ─ 测量的标准偏差

)(x w μ ─ 由称重引起的标准不确定度

则相对标准不确定度)(W rel μ为

41085.8100

)

()(-⨯==

x W w rel μμ

5.2 由标准品引入的不确定度

5.2.1 标准曲线的配制方法

采用逐级稀释的方法，用50毫升的容量瓶，分别配制0.5mg/L, 1.0mg/L ，5.0mg/L,10.0mg/L 四个浓度水平的铅标液, 原溶液的浓度为1000mg/L ，在配置的过程中分别要用到25ml 和10ml 的移液管。

5.2.2 由移液管引入的相对标准不确定度

分别用25ml 和10ml 的移液管吸取满刻度的水，测量水的重量以及相应的温度，结果如下：

25ml 移液管

则体积的相对标准偏差为

()

ml x

x

n Vol S n

k k

ml 0197.01

1)(1

2

25=--=

∑=

则A 类不确定度为

()()

ml n

Vol s Vol ml ml 00622.02525==

μ

由此，相对标准不确定度为

()()

4

25251049.2-⨯==

V

V ol ml ml rel μμ

10毫升移液管

同上，10毫升移液管的相对标准不去定度为

()()

410101053.1-⨯==

V

Vol ml ml rel μμ

5.2.3 曲线的合成相对标准不确定度

()()()()()()()()std Vol Vol C std rel ml rel ml rel curve c 2

225210μμμμ++=

式中()std rel μ参见标准物质证书%2±=U 取k=2,置信区间95%，则

()()%1=std std rel μ

由此得出

()()%1=C curve crel μ

5.3 样品萃取过程回收率引起的不确定度.)(Re c u

萃取过程引起的不确定度可以用加标的方法来评定，本实验选取2ppm (其中

Hg 的加标浓度为0.2ppm )标准溶液做加标回收试验，测试结果如下表所示：

标准溶液加标回收率研究

由上表的测试结果可得,按照计算公式%Re /10/.Re c SD u c 可计算出对应的相对标准不去定度.)(Re c u 如表中列所示。

5.4 曲线拟合引入的不确定度，)(2C u

5.4.1 以铅为例，利用浓度分别为1.0,5.0,10.0ppm 的铅的标准溶液分别测试

三次绘制标准曲线，所测得的强度如表-7所示