原子吸收分光光度法測定地質樣品中銅的不確定度評定

李風琴（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局706隊　阿勒泰　836500）

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原子吸收分光光度法測定地質樣品中銅的不確定度評定

李風琴
（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局706隊阿勒泰836500）

摘要根據ISO導則采用量化指標評定原子吸收光譜法測定銅的不確定度。量化指標根據實驗流程，對不確定度的各來源進行量化表述，進而估算總不確定度。

關鍵詞原子吸收光譜法不確定度數學模型

0　前言

原子吸收分光光度法已廣泛用于測定地質樣品的銅的含量。實驗室在分析過程中會采用不同的措施來確保數據的質量，測量不確定度是用于定量評價測量結果質量，并表示測量可信程度的一個參數。

不確定度是美國標準局（NBS）的數據統計專家埃森哈特于1963年在研究“儀器校準系統的精密度與準確度估計”一文中提出了定量表示不確定度的建議，1993年，7個國際組織聯合發布了《測量不確定度表示指南》，1999年5月1日，我國國家質量監督局實施了JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》成為我國最早的不確定度測定的依據。

本文以原子吸收分光光度計測定地質樣品中銅為例，對分析測量過程中溶液的制備、樣品的稱量、標準曲線的繪制等實驗的操作流程，對不確定度的重要來源進行了評定與表示。

1　試驗部分

1.1儀器與主要試劑

WFX-120B型原子分光光度計；電子天平（BS110）；銅高性能空心陰極燈；1 000 μg/mL銅標準溶液；鹽酸；硝酸。

1.2測定方法

ZYZ.1-2010。

1.2.1標準溶液配制

稱取1.0000 g金屬銅（＞99.99%），置于250 mL燒杯中，沿杯壁加入10 mL硝酸（1+1）蓋上表面皿，微熱，待全部溶解后，加入10 mL H2SO4（1+1），蒸至冒三氧化硫白煙，取下冷卻，加入水溶解銅鹽，用水沖洗表皿、冷卻，移入1 000 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度、搖勻，此溶液中1 mL含1.0000 mg銅。

1.2.2標準曲線配制

用10 mL滴定管將1000 μg/mL的標準溶液稀釋為2.00，4.00，6.00，8.00，10.00 μg/mL的系列標準溶液。

1.2.3樣品的分析

稱取0.1000 g GBW07162于250 mL容量瓶中，加入15 mL的鹽酸在電熱板上分解數分鐘后，加入5 mL硝酸繼續蒸至近干，取下加入1 mL鹽酸。用蒸餾水清洗杯壁后微熱溶解鹽類，取下定溶于50 mL容量瓶中待測。

1.2.4分析條件

波長324.7 nm；燈電流3 mA；燃燒器高度8 mm；狹縫0.4 nm；空氣流量7.0 L/min；乙炔流量1.5L/ min。

2　建立數學模型

Y=a+bx。

3　不確定度來源

（1）標準溶液配制過程。

（2）儀器和玻璃量具。

（3）樣品的稱量。

（4）校準曲線的繪制過程和樣品的測量精度。

4　不確定度的評定

4.1配制標準母液產生的不確定度

（1）標準物質純度（A）引入的不確定度。銅的標準物質純度99.99%±0.01%，按矩形分布考慮，則標準物質引入的相對不確定度為：

相對標準不確定度為：

（2）標準物質稱量時引入的不確定度。本方法所用電子天平的最大允許誤差為△m=±0.1 mg，我們按矩形分布考慮可引入的標準不確定度為：

相對標準不確定度為：

（3）1 000 mL容量瓶的不確定度。

根據JJG196-2006，1 000 mL單線容量瓶的A級最大允差為±0.4 mL，則：

由溫度引起的不確定度：

實驗室室溫變化為±3℃，水的膨脹系數為2.1× 10-4℃。

（4）標準母液濃度引入的合成不確定度為：

4.2配制標準系列產生的不確定度

在配制5個點的標準系列過程中，共用到500 mL容量瓶5個，10 mL的滴定管5次。

（1）500 mL容量瓶的不確定度

根據JJG196-2006，500 mL單線容量瓶的A級最大允差為±0.25 mL，則：

溫度引起的不確定度：

500 mL容量瓶引入的相對標準不確定度：

（2）10 mL的滴定管的不確定度

10 mL滴定管最大允差為±0.025 mL，則：

溫度引起的不確定度：

10 mL滴定管引入的相對標準不確定度：

（3）由量具引入的相對標準不確定度

4.3樣品處理定容至50 mL容量瓶體積V的不確定度

A類50 mL容量瓶的允差為±0.05 mL，按矩形分布，則：

50 mL容量瓶的相對標準不確定度：

4.4樣品稱量產生的不確定度

（1）由天平準確性引入的不確定度

電子天平的最大允許誤差為△m=±0.1 mg，按矩形分布。

相對標準不確定度為：

（2）樣品稱量引起的不確定度

表1　樣品質量

（3）樣品稱量的合成標準不確定度為：

4.5校準曲線的標準不確定度

經過空白調零，對標準系列進行3次重復測定，結果見表2。

表2　吸光度

根據線性回歸方程，由最小二乘法的斜率b和截距a分別為：

利用該曲線測量時，對標準樣品GBW07162進行測量3次，即P=3，測得Cu平均值為5.20 μg/mL（即ω（Cu）/10-2=0.26）

相對標準不確定度為：

4.6分析儀器的相對標準不確定度

由于在樣品測試過程中有不同分量的不確定度來源，因此各分量合成相對標準不確定度為：

總的合成標準不確定度:

μC=μ（rel合）×0.26=0.0115×0.26=0.0030

4.8擴展不確定度的評定

取包含因子K=2，則測量結果的擴展不確定度為:

UC=2×0.0030=0.0060

5　測量不確定度報告與表示

原子吸收法對地質樣品GBW07162中銅含量測定結果為Urel=（0.26±0.0060）×10-2。

參考文獻

［1］測量不確定度評定與表示（1059-1999）.國家質量技術監督局.

［2］李正東.測量不確定度評估簡明教材.中國計量科學研究院.

［3］巖礦測試.地質出版社，2006，4.

收稿：2015-11-25

DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.03.032