电感耦合等离子体发射光谱法测定低合金钢中钼含量不确定度评定

2019-08-22蔡昱

科技与创新 2019年15期

关键词：容量瓶标准溶液电感

蔡昱

蔡昱

（深圳市太科检测有限公司，广东深圳 518000）

对电感耦合等离子体发射光谱法测定低合金钢中含钼量不确定度进行了评定，并建立起此测定方法相应的数学模型，推导出计算公式，寻找检测中不确定度的来源，计算公式中变量的不确定度，从而确定检测结果中合成标准与扩展中不确定度数值。

电感耦合等离子体发射光谱法；低合金钢；含钼量；不确定度评定

1 分析方法和测量参数概述

1.1 主要仪器与试剂

主要仪器与试剂如下：电感耦合等离子体发射光谱仪；0.000 1 g的天平，检定误差0.000 2 g；100 mL的容量瓶，A级，允许误差±0.2 mL；10 mL的移液管，A级，允许误差±0.025 mL；钼储备溶液（1 000±3）ug/mL（=2）。

1.2 分析方法

称取0.200 0 g低合金钢试样置于锥形瓶中，加酸分解后，将其在容量瓶（100 mL）中定容，电感耦合等离子体发射光谱仪上进行测量，得出钼（202.03 nm）的光谱强度。并且称取高纯铁相同分量共5份，加入酸进行溶解后，将其转移到另外5个容量瓶（100 mL）中，用刻度移液管移取不同量钼标准溶液到容量瓶中，用水稀释至刻度。同条件下对校准溶液的光强度进行测量，并绘制工作曲线。样品每次测量2次。

钼校准曲线的绘制：取储备溶液（1 000 ug/mL）10 mL于100 mL容量瓶中用水稀至刻度；用10 mL移液管移取0.00 mL、1.00 mL、3.00 mL、5.00 mL、10.00 mL钼标准溶液（100 ug/mL）于容量瓶（100 mL）中，加入相同量的铁基，用水稀释至刻度。同条件下对钼标准溶液测量其光谱强度，并绘制相应的曲线。

用工作曲线计算样品溶液中钼的浓度，并计算低合金钢中钼含量（以质量分数计，数值以%表示）。7次重复测量的结果如表1所示。

表1 7次重复测量的结果

测量次数第一次第二次第三次第四次第五次第六次第七次平均数值测量结果/（%）0.2600.2690.2660.2670.2610.2620.2600.264

2 被测量值ωMo与输入量的函数关系

式（1）中：Mo为钼在样品溶液中浓度；为样品溶液体积；为样品质量。

3 识别与评定不确定度分量

通过式（1）可知，钼量不确定度主要包括测量重复性，样品溶液的浓度、称量与体积等因素，标准溶液的不确定度包含工作曲线变动导致的不确定度、移取溶液体积导致的不确定度以及标准溶液存在的不确定度。

3.1 样品中的钼量

以测量数据拟合而成的工作曲线方程为依据，可知光谱强度=31.63×Mo+0.346 3，=31.63，=0.346 3，相关系数=0.999 8。工作曲线如图1所示。

测得样品溶液的光谱强度为167.35，通过工作曲线计算，钼浓度Mo=5.28 μg/mL，由此可得出样品钼的质量分数为0.264%。

图1 工作曲线图

3.2 测量重复性

对样品进行7次分析，没有重复性数据，可以使用以往测试参数对重复性不确定度分量进行评定，以GB/T 20125—2006进行分析。

钼平均值可依据测量数据计算，计算得0.264%，标准差为0.003 69%。

标准不确定度为：

相对标准不确定度：

3.3 样品溶液浓度的不确定度

样品溶液中Mo不确定度由工作曲线变动导致不确定度、溶液体积移取不确定度和自身存在的不确定度所构成。

3.3.1 工作曲线变动性的不确定度

工作曲线各点浓度分别是10.0 μg/mL、5.0 μg/mL、3.0 μg/mL、1.0 μg/mL与0 μg/mL。

变动工作曲线导致的溶液测量的浓度标准与其不确定度公式为：

式（2）中：R为工作曲线标准差；为样品溶液测量次数，为2×7=14；为工作曲线的测量次数，代入公式求出结果：

3.3.2 标准溶液的不确定度

钼的标准溶液浓度为（100.0±0.2）μg/mL，（=2），所以（Mo）2=0.1 μg/mL，rel（Mo）2=0.1/100=0.001 0。

3.3.3 移取标准溶液体积的不确定度

在工作曲线的制作中，选取一根滴定管（10 mL）分别移取标准溶液0 mL、1.0 mL、3.0 mL、5.0 mL、10.0 mL，依据GB/T 12806，其体积的误差为0，±0.01，±0.01，±0.01，±0.025，以三角形为分布标准，相应的不确定度分别是0，0.004 1，0.004 1，0.004 1，0.010，其相对标准不确定度为0，0.004 1，0.001 4，0.000 82，0.001。通过均方根计算可得标准溶液体积误差所导致的不确定度：