原子吸收分光光度法测定地质样品中铜的不确定度评定

李风琴（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局706队　阿勒泰　836500）



原子吸收分光光度法测定地质样品中铜的不确定度评定

李风琴
（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局706队阿勒泰836500）

摘要根据ISO导则采用量化指标评定原子吸收光谱法测定铜的不确定度。量化指标根据实验流程，对不确定度的各来源进行量化表述，进而估算总不确定度。

关键词原子吸收光谱法不确定度数学模型

0　前言

原子吸收分光光度法已广泛用于测定地质样品的铜的含量。实验室在分析过程中会采用不同的措施来确保数据的质量，测量不确定度是用于定量评价测量结果质量，并表示测量可信程度的一个参数。

不确定度是美国标准局（NBS）的数据统计专家埃森哈特于1963年在研究“仪器校准系统的精密度与准确度估计”一文中提出了定量表示不确定度的建议，1993年，7个国际组织联合发布了《测量不确定度表示指南》，1999年5月1日，我国国家质量监督局实施了JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》成为我国最早的不确定度测定的依据。

本文以原子吸收分光光度计测定地质样品中铜为例，对分析测量过程中溶液的制备、样品的称量、标准曲线的绘制等实验的操作流程，对不确定度的重要来源进行了评定与表示。

1　试验部分

1.1仪器与主要试剂

WFX-120B型原子分光光度计；电子天平（BS110）；铜高性能空心阴极灯；1 000 μg/mL铜标准溶液；盐酸；硝酸。

1.2测定方法

ZYZ.1-2010。

1.2.1标准溶液配制

称取1.0000 g金属铜（＞99.99%），置于250 mL烧杯中，沿杯壁加入10 mL硝酸（1+1）盖上表面皿，微热，待全部溶解后，加入10 mL H2SO4（1+1），蒸至冒三氧化硫白烟，取下冷却，加入水溶解铜盐，用水冲洗表皿、冷却，移入1 000 mL容量瓶中，用水稀释至刻度、摇匀，此溶液中1 mL含1.0000 mg铜。

1.2.2标准曲线配制

用10 mL滴定管将1000 μg/mL的标准溶液稀释为2.00，4.00，6.00，8.00，10.00 μg/mL的系列标准溶液。

1.2.3样品的分析

称取0.1000 g GBW07162于250 mL容量瓶中，加入15 mL的盐酸在电热板上分解数分钟后，加入5 mL硝酸继续蒸至近干，取下加入1 mL盐酸。用蒸馏水清洗杯壁后微热溶解盐类，取下定溶于50 mL容量瓶中待测。

1.2.4分析条件

波长324.7 nm；灯电流3 mA；燃烧器高度8 mm；狭缝0.4 nm；空气流量7.0 L/min；乙炔流量1.5L/ min。

2　建立数学模型

Y=a+bx。

3　不确定度来源

（1）标准溶液配制过程。

（2）仪器和玻璃量具。

（3）样品的称量。

（4）校准曲线的绘制过程和样品的测量精度。

4　不确定度的评定

4.1配制标准母液产生的不确定度

（1）标准物质纯度（A）引入的不确定度。铜的标准物质纯度99.99%±0.01%，按矩形分布考虑，则标准物质引入的相对不确定度为：

相对标准不确定度为：

（2）标准物质称量时引入的不确定度。本方法所用电子天平的最大允许误差为△m=±0.1 mg，我们按矩形分布考虑可引入的标准不确定度为：

相对标准不确定度为：

（3）1 000 mL容量瓶的不确定度。

根据JJG196-2006，1 000 mL单线容量瓶的A级最大允差为±0.4 mL，则：

由温度引起的不确定度：

实验室室温变化为±3℃，水的膨胀系数为2.1× 10-4℃。

（4）标准母液浓度引入的合成不确定度为：

4.2配制标准系列产生的不确定度

在配制5个点的标准系列过程中，共用到500 mL容量瓶5个，10 mL的滴定管5次。

（1）500 mL容量瓶的不确定度

根据JJG196-2006，500 mL单线容量瓶的A级最大允差为±0.25 mL，则：

温度引起的不确定度：

500 mL容量瓶引入的相对标准不确定度：

（2）10 mL的滴定管的不确定度

10 mL滴定管最大允差为±0.025 mL，则：

温度引起的不确定度：

10 mL滴定管引入的相对标准不确定度：

（3）由量具引入的相对标准不确定度

4.3样品处理定容至50 mL容量瓶体积V的不确定度

A类50 mL容量瓶的允差为±0.05 mL，按矩形分布，则：

50 mL容量瓶的相对标准不确定度：

4.4样品称量产生的不确定度

（1）由天平准确性引入的不确定度

电子天平的最大允许误差为△m=±0.1 mg，按矩形分布。

相对标准不确定度为：

（2）样品称量引起的不确定度

表1　样品质量

（3）样品称量的合成标准不确定度为：

4.5校准曲线的标准不确定度

经过空白调零，对标准系列进行3次重复测定，结果见表2。

表2　吸光度

根据线性回归方程，由最小二乘法的斜率b和截距a分别为：

利用该曲线测量时，对标准样品GBW07162进行测量3次，即P=3，测得Cu平均值为5.20 μg/mL（即ω（Cu）/10-2=0.26）

相对标准不确定度为：

4.6分析仪器的相对标准不确定度

由于在样品测试过程中有不同分量的不确定度来源，因此各分量合成相对标准不确定度为：

总的合成标准不确定度:

μC=μ（rel合）×0.26=0.0115×0.26=0.0030

4.8扩展不确定度的评定

取包含因子K=2，则测量结果的扩展不确定度为:

UC=2×0.0030=0.0060

5　测量不确定度报告与表示

原子吸收法对地质样品GBW07162中铜含量测定结果为Urel=（0.26±0.0060）×10-2。

参考文献

［1］测量不确定度评定与表示（1059-1999）.国家质量技术监督局.

［2］李正东.测量不确定度评估简明教材.中国计量科学研究院.

［3］岩矿测试.地质出版社，2006，4.

收稿：2015-11-25

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