原子吸收分光光度計線性誤差測量結果的不確定度評定

陶成　綦心　滕飛

【摘要】 根據JJG 694-2009《原子吸收分光光度計》中關于原子吸收分光光度計線性誤差的檢定方法，分析了測量過程中引入的不確定度分量，對原子吸收分光光度計線性誤差的測量結果進行不確定度評定。

【關鍵詞】 線性誤差;原子吸收分光光度計;不確定度

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2018.04.006

Evaluation of Uncertainty in Measurement Results of the Linear Error of the Atomic Absorption Spectrophotometer

TAO Cheng，QI Xin，TENG Fei

（Liaoning Provincial Institute of Measurement，Shenyang 110004，China）

Abstract： According to the calibration method of the linear error of the atomic absorption spectrophotometer in the JJG 694-2009 Atomic Absorption Spectrophotometers，the uncertainty components introduced in the measurement process were analyzed，and the uncertainty of the measurement results of the linear error of the atomic absorption spectrophotometer were evaluated.

Key words： linear error;atomic absorption spectrophotometer;uncertainty

原子吸收分光光度計是根據被測元素的基態原子對特征輻射的吸收程度進行定量分析的儀器，其測量原理基于朗博比爾光吸收定律。按照原子化器類型，儀器可以分為火焰原子化器和非火焰（石墨爐法）原子化器。

1 概述

1.1 測量依據

JJG 694-2009《原子吸收分光光度計》。

1.2 環境條件

溫度10～35℃;濕度≤85%。

1.3 計量標準

主要計量標準設備為原子吸收分光光度計檢定用標準物質，標準物質證書號：GBW（E）130079。具體數據見表1。

1.4 校準對象

校準的原子吸收分光光度計按照原子化原理可以分為火焰法和石墨爐法。火焰法使用銅標準溶液測定，石墨爐法使用鎘標準溶液測定，本次檢測的對象是一臺由德國耶拿公司生產的ZEEnit700原子吸收分光光度計。

1.5 測量方法

根據規程要求設定儀器參數，火焰法和石墨爐法分別測量Cu標準溶液和Cd標準溶液，對曲線的每一點重復測量3次，取3次測量平均值，按線性回歸法繪制標準曲線，計算曲線中間點的線性誤差。

2 建立數學模型，列出不確定度傳播率

2.1 數學模型

按照JJG 694-2009中要求，選擇0.0，0.5，1.0，3.0?g/mL標準溶液系列，測定儀器的線性誤差，線性誤差的數學模型為：

式中：[Δxi]——線性誤差，%;

[xi]——第i點按照線性方程計算出的測得濃度值，?g/mL;

[xsi]——第i點標準溶液的標準濃度，?g/mL。

2.2 不確定度傳播率

2.3 計算靈敏系數

3 標準不確定度評定

3.1 火焰法測銅

按照規程中要求，測定火焰法原子吸收分光光度計，數據見表2。

3.1.1 [uxi]分量

[xi]是根據線性回歸方程計算得出的曲線中間點的濃度值，其不確定度[uxi]為：

式中：a為曲線截距;b為曲線的斜率;P為測量每點的次數;n為測量校準溶液的次數;[x]為不同校準溶液的濃度平均值;j為代表獲得校準曲線測量序號的附標;[yi-a+bxsj]為第i點的余差。

根據測量數據計算得出：

3.1.2 [uxsi]分量

該原子吸收檢定用標準物質的不確定度為Urel=1%，k=2，則在1.0?g/mL濃度下，標準溶液的標準不確定度為0.005?g/mL。

3.2 石墨爐法測鎘

按照規程中要求，測定石墨爐法原子吸收分光光度計，數據見表3。

3.2.1 [uxi]分量

與3.1.1類似計算SR=0.003ng/mL

[uxi=SRb1P+1n+xi-x2j=1nxsj-x2=0.013]ng/mL

3.2.2 [uxsi]分量

該原子吸收檢定用標準物質的不確定度為Urel=2%，k=2，則在1.0ng/mL濃度下，標準溶液的標準不確定度為0.01ng/mL。

4 合成標準不確定度

4.1 火焰法測銅合成標準不確定度

火焰法測銅主要不確定度分量見表4。

合成標準不確定度為：

4.2 石墨爐法測鎘合成標準不確定度

石墨爐法測鎘主要不確定度分量見表5。

合成標準不確定度為：

5 擴展不確定度

5.1 火焰法測銅擴展不確定度

分量[uxi]和[uxsi]可視為正態分布，因此P=95%時，可取包含因子k=2，則：Urel=2.2%，k=2。

5.2 石墨爐法測鎘擴展不確定度

分量[uxi]和[uxsi]可視為正態分布，因此P=95%時，可取包含因子k=2，則：Urel=3.3%，k=2。

6 不確定度報告

火焰法測銅元素時儀器的線性誤差測量結果的不確定度為：

U_rel=2.2%，k=2

石墨爐法測鎘元素時儀器的線性誤差測量結果的不確定度為：

U_rel=3.3%，k=2

7 結語

線性誤差是衡量原子吸收分光光度計性能的重要指標之一，本文的線性誤差不確定度評定過程是在比較理想的實驗室條件下進行的，在不同的實驗室條件下應該根據實際情況，考慮其他條件帶入的不確定度分量。

【參考文獻】

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