离子色谱法 水中硫酸根测定 不确定度分析教材

离子色谱法 水中硫酸根测定的不确定度分析

1. 目的

对离子色谱法测定硫酸根的不确定度进行分析，找出影响不确定的因素，评估不确定度，以如实反应测量的置信度和准确性。 2. 适用范围

本文件适用于依据《水和废水监测分析方法（第四版）》对水中硫酸根测定的不确度度分析。 3. 职责 3.1 3.2 3.3

4. 离子色谱法测定原理

水样经0.45um 微孔滤膜过滤后，直接进样分析，用峰面积定量，根据标准曲线计算测定结果。如样品浓度较高，稀释至适当浓度后再进样分析。

5. 测量方法简述（见流程图）

按照《水和废水监测分析方法》（第四版）规定方法，通过1支10ml 单标移液管移取500mg/l 硫酸根储备标液10ml 至50ml 容量瓶，用纯水稀释定容至标线，此时标准溶液浓度为100mg/l 。分别用1ml 、2ml 和5ml 单标移液管移取相应体积的标准溶液至5只50ml 容量瓶中，用纯水稀释至标线配制成标准系列溶液，用1ml 一次性注射器吸取1.0ml 各浓度标液，经0.45um 微孔滤膜过滤后注入离子色谱仪，以保留时间定性，以外标法采用峰面积定量。每种溶液测定3次，取平均结果，用最小二乘法拟合浓度-峰面积曲线为标准工作曲线进行校准。

样品在用纯水稀释至适当浓度后，用1ml 一次性注射器吸取1.0ml 的水样， 经0.45um 微孔滤膜过滤后进样，重复测定5次。

测定时室温保持在20±5℃

硫酸根测定流程图

6.硫酸根测定的数学模型

C 样=C 0*V 2/V 1 （1）

式中：C

样一样品中S0

4

2-的含量，mg／L；

C一从工作曲线求得试样中S0

4

2-的含量，mg／L；

V

1

一水样的体积，ml；

V

2

一水样稀释后的体积，ml。

7.硫酸根测量不确定度计算公式

由式（1）可见，硫酸根测量的不确度u/(C

样)来自工作曲线求得试样中S0

4

2-

的含量过程中产生的不确定度、样品稀释带来的标准不确定度和样品重复测定的不确定度：

u/(C

样)=

C

C

u)

(

样=2

2

2]

u(R)

[

]

u(V)

[

]

u(C)

[

R

V

C

+

+（2）

式中：

u(C

样)一C

样

的不确定度

u(C)一C的不确定度

u(V)一样品稀释的不确定度

u(R)一样品重复测定的不确定度

8.不确定度因果图

C R

硫酸根

V

因果图1 硫酸根测定

9.硫酸根样品计算的不确定度计算

u/(C)的标准不确定度分量由二部分组成：即由标准贮备液配制成标准使用

液及标准系列所产生的测量不确定u

1/ (C

标

)，及由浓度-峰面积拟合直线求得C时

所产生的不确定度u

2/ (C

标

) .

9．1 标准系列配制引起的标准不确定度u

1/ (C

标

)的计算（属B类不确定度）

使用国家环保总局标样研究所提供的硫酸根标准溶液（C

储

=500mg/l, 不确

定度为1%），用10ml移液管吸取标准溶液10.0ml至50ml容量瓶中，用纯水稀释至

刻度，此时硫酸根浓度C

标

为100mg/l。

9.1.1标准溶液配制的数学模型

C 标=C

储

*V

储

/V

标

（3）

式中：C

标

一硫酸根标准使用液的浓度，mg／L；

C

储

一硫酸根标准储备液的浓度，mg／L；

V

储

一吸取的硫酸根标准储备液的体积，ml；

V

标

一配制的硫酸根标准使用液的体积，ml 由式（3）可导出相对标准不确定度计算式：

u 1/(C 标)=

标

标C C u )

(=2/2/2/])(V u [])(V u [])(C u [标储储++ （4）

式中：

u /(C 标)一C 标的不确定度 u /(C 储)一C 储的不确定度 u /(V 储)一V 储的不确定度 u /(V 标)一V 标的不确定度

9.1.2标准储备液稀释过程引入的相对标准不确定度

（1）本测量所用的硫酸根储备标准液为500mg ／L ±1％，按正态分布处理，K=3，其相对标准不确定度为：

u / (C 储)=0.01/3=0.0058

（2）10ml A 级单标移液管和容量瓶引起的相对标准不确定度u /(V 储)

移液管不确定度主要包括3部分：检定容量允差、充满液体至刻度的估读重复性偏差及校准与使用温度不同引起的体积不确定度等，按均匀分布计算相对标

准不确定度，k 。

①根据GB12808-1991《实验室玻璃单标计吸量瓶》规定：A 级单标线10ml 移液管的容量允许差为±0.020ml 。按矩形分布处理，相对标准不确定度为：

u /储-1 (V 10②10ml A 级单标移液管读数重复性引起的不确定度，通过10次重复测量变动性标准偏差来表示。重复测量的SD 可用贝塞尔公式计算：

()()

()

12

1010

01--=

∑m m V V

V SD i =0.0199

采用均匀分布计算相对标准不确定度，K

u /储-2 (V 10)=()01V SD ③温度效应引起的相对标准不确定度u /储-3 (V 10)

20。C 水的体积膨胀系数为2.1×10-4/。C ，玻璃的膨胀系数为1.5×10-5/。C,

在实验中，假定实验水温为25。C ，采用均匀分布计算相对标准不确定度，K 。温度误差引起的相对标准不确定度为：

u /储-3 (V 10)= （2.1×10-4-1.5×10-5）×则V 储的不确定度为：

u /(V 储)=2

103-/ 2102-/ 2101-/ )(V u )(V u )(V u 储储储++

=222)00056.0()0011.0()0012.0(++