比色法測定電子件中聚合物的六價鉻含量不確定度評定

廣東省電子電器產品監督檢驗所 黃慶君

1 測定方法

樣品采用GB/T26125-2011/IEC62321：2008方法進行前處理，用電子分析天平稱取樣品量2.5±0.10g，加入200mL錐形瓶中，隨后加入50mL堿液；再將錐形瓶放置于恒溫振蕩水槽中消化，水槽溫度90℃～95℃，時間3h，振蕩頻率120次/min。再將消化液過濾，濾液用密度為1.40g/ml,65%(體積分數)硝酸調節pH值2.0±0.5，溶液轉移至100mL單線容量瓶中，用2mL分度吸管取2.0mL二苯碳酰二肼溶液，加入容量瓶，定容100mL，5min～10min讓其充分顯色。取樣品溶液，用紫外/可見分光光度法在540nm處測定吸光度值，得出溶液的六價鉻濃度，最后計算樣品的六價鉻含量。

2 主要儀器與試劑

紫外/可見光光度計：UV1240，日本島津公司生產；

電子分析天平：AUW220型，日本島津公司生產；

六價鉻標準溶液：1000ug.mL-1，AccuStandard；

氫氧化鈉、碳酸鈉、硝酸均為分析純；

pH7的混合磷酸鹽；

實驗用水為ISO3696規定的一級水，不應含有干擾物。

3 數字模型

Cr（VI）含量的數學模型為：

式中：

X——樣品中Cr6+的含量，mg.kg-1；

A——樣品溶液中Cr6+的濃度，mg.L-1；

F——樣品溶液的定容體積，mL；

D――稀釋因子；

B——實驗的過程回收率；

L——樣品的稱樣量，g。

4 實驗數據

稱取樣品L=2.5010g，堿式萃取并過濾,定容至F=100 mL，未有稀釋，所以D=1，使用儀器兩次測出樣品溶液中的六價鉻濃度的平均值A=0.0524mg/L，將以上數據代入數學模型式中得出樣品中六價鉻的含量為1.89mg.kg-1。

5 不確定度來源和評定

（1）樣品質量引入的相對標準不確定度 ，一般由天平稱量的不確定度u1（L）和天平稱量重復性的不確定度u2（L）兩個分項構成。

根據天平的檢定證書，天平的最大稱量示值誤差的測量結果擴展不確定度為0.3mg，k=2。

得出：

又根據天平檢定證書，天平稱量重復性誤差為0.1mg，實際工作中只稱量1次，所以u2（L）＝0.1mg。將上述兩個數據合成得到：

（2）樣品溶液定容體積引入的相對標準不確定度 ，一般由3個分項構成：容量瓶的容量誤差引起的不確定度u1（F）、容量瓶定容體積的不確定度u2（F）、溫度影響產生的不確定度u3（F）。

本所實驗室使用的A級100mL容量瓶的容量允許誤差為±0.10mL， 則k= ，得：

用同一個容量瓶連續10次加入純水定容至刻度，測定每次加入純水的質量，根據純水的密度算出體積，用10次測量的標準偏差作為標準不確定度，試驗標準偏差為0.0150mL，則：

根據生產廠家提供的信息，容量瓶于20℃校準，設定水溫為（20±3）℃，20℃時，水的膨脹系數為2.1×10-4/℃，溫度引起的容量瓶的容量最大誤差為：2.1×10-4×3×100=6.3×10-2mL，k=，則：

將以上三個分量合成，得：

配制校準系列標液由濃度為1000 ug.mL-1的六價鉻標準溶液稀釋制成。根據標準溶液證書上給出的相對擴展不確定度0.24%，k=2，則標準物質引入的相對標準不確定度為：

標液配制過程，使用A級100mL容量瓶，得：

在標液配制過程中，使用了（10～100）μL可調移液器。根據檢定證書上給出的測量擴展不確定度為0.8%，k=2，則：

將以上三個分量合成，得：

（4）標準曲線引入的相對標準不確定度 。配制系列標準溶液，儀器選擇測試波長為540nm，用紫外/分光光度計測定，吸光度值見表1，線性回歸方程：

表1 標準溶液濃度與測定的吸光度值

C的標準不確定度u（C）由下式求得：

回歸直線的斜率a=0.7560，測10次，p=10，測出5種不同濃度的溶液，每種測2次，則：

n=5×2=10

將以上各值代入上式，得：

所以：

（5）樣品測量回收率引入的相對標準不確定度 。對樣品做了5次回收率的重復性測試，得到的回收率分別為90.9%、91.4%、89.8%、87.5%、90.8%，平均回收率為90.1%，實際測試時，只測了一次，因此樣品測量回收率引入的相對標準不確定度為：

（6）測量重復性的相對標準不確定度urel(X)。

對樣品進行了10次測量，測定結果記錄如表2所示。

表2 測量重復性測定結果

由表2得測量結果的標準不確定度為：

測量重復性的相對標準不確定度為：

6 用上述各個分量合成不確定度

7 擴展不確定度U

由上述知L=1.89，取k=2，相對擴展不確定度為：

8 結論

根據實驗測定和計算結果，比色法測定電子件中聚合物的六價鉻含量的結果可表示為：（1.89±0.268） mg.kg-1（包含因子k=2）。

[1]中國質量認證中心北京出入境檢驗檢疫局.RoHS測量不確定度指南[M].北京.中國標準出版社,2008.

[2]國家質量監督檢驗檢疫總局.電子電器產品 六種限用物質(鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯苯和多溴聯苯醚)的測定.GB/T26125-2011/IEC62321:2008.

[3]湯冬梅,王雄輝,劉功桂.測定金屬鍍層中六價鉻含量的不確定度評定[J].日用電器,2014.