不确定度实例4.docx

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油漆中总铅含量测定(ICP-OES)

(CPSC-CH-E1003-09 微波消解方法)

方法原理

电感耦合等离子体发射光谱仪分析是通过发射高频振荡的环行电流带动炬管中气体原子、离子、电子强烈的振荡运动中互相碰撞产生更多的电子与离子，形成等离子炬，载气氩气分別由三層石英管进行不同的作用，从而形成穩定電漿。由於電漿受到磁場之方向及強度隨時間改變，造成電子加速流動，若在加速過程中遇到其他氬氣原子而互相碰撞，則會因電子受到阻力而產生焦耳加熱現象，使得更多氬氣游離，這樣的過程迅速且重複進行，產生高

達9000-10,000K的高溫電漿，而樣品就由中間的樣品注入管輸入電漿中，在此溫度相當均勻的區域下被氣化、原子化進而游離化放射出特征光譜線。进而研究特征谱线能量与被激发物质的浓度的关系。

操作流程

称取0.1g(精确至0.1mg)的均一样品,置于微波衬管(AntonPaarMultiwave3008X中F),加入10ml浓硝酸,在400W(爬升5mins)保留5mins,800W(爬升5mins)保留5mins,1200W(爬升5mins)保留5mins的连续过程使样品消解完全，再将样品定量转移至25ml的容量瓶中。同时做出方法空白,于220.353nm波长,测量溶液发射强度，从而计算样品中铅的浓度。

校准曲线

铅标准溶液的配制

直接购买有证标准物质100mg/L的铅标准溶液，用5ml多刻度移液管准确移取2.5ml的铅标准溶液至25ml容量瓶中，用5%的HNO3稀释至刻度，摇匀，此溶液即为10mg/L的使用标准溶液。

校准曲线的绘制

于一组为5个25ml的容量瓶中分别加入0.25、0.5、1.0、2.0、4.0ml的使用标准溶液，得到浓度分别为0.1、0.2、0.4、0.8、1.6mg/L的标准系列，绘制校准曲线，调节仪器最佳工作状态，吸入待测样品，由发射强度随浓度的变化绘制校准曲线。

建立数学模式

待测油漆试样中铅浓度计算公式如下：

co*V (1)

m

式中：ω—样品中铅元素的含量，mg/kg；V—样品消解定容后的体积，mL；

c—样品消解液中铅元素的浓度，mg/L；

0

m—样品质量，g。

采用相对标准不确定度来求得合成不确定度,如下：

u()

2

u(c0)

u(v)2

u(m)2

...

c0 v m (2)

式中：

u(c)—c的标准测量不确定度；

0 0

u(m)—m的标准测量不确定度；u(v)—v的标准测量不确定度。

测量不确定度来源分析

测量不确定度的主要来源，有下述几个方面：

样品制备过程u(m)和u(v)

样品均匀性引入的不确定度1；

天平引入的不确定度，u(m )；

ele.

定容体积、定容时温度变化等引入的不确定度，u(v)；

样品消化过程的回收率，u(m )。

rec.

测定c0引入的不确定度u1(c0)

1 本实验室人员在取样时均将样品充分混匀后随机取样，可以认为样品是均匀的、代表性充分的，由此所致的不确定度忽略不计。

样品测量重复性（随机性）产生的标准不确定度，u (c)。

12 0

2工作标准溶液浓度的不确定度，u(c)

2

0

稀释过程中定容体积、定容时温度变化等引入的不确定度，u (c)；

2v 0

标准溶液本身的确定度u (c)。

2s 0

各不确定度分量的因果关系图如下：

样品制备 容量

品天平 瓶 样

品

非均一

校正因子

方法回收率 性

铅浓度

曲线拟合 标液不确定度

线

重复性 性

仪器测定 标准物质

温度

稀释过程 变

化

（移容管液量

）枪瓶

标准不确定度的评定

称量u(m )

ele.

电子分析天平的校准扩展不确定度U=0.3mg(k=2),即标准不确定度u(m )为

ele.

0.0003

u(m) 2 (

2

)2 0.00021g

假定称取样品最小重量为0.05g即

u

rel(m )

ele.

=u(m

ele.

)/m=0.00021g/0.05g=0.004 (3)

定容体积(V)引起的标准不确定度

本实验过程所用到的计量容器有25mL、50mL、100mL容量瓶,10mL移液管，1mL移液枪。以100mL容量瓶为例，溶液体积引起的不确定度u(v )来源主要有三个方面:

100vol.

校准：制造商提供的容量瓶在20℃时体积为100±0.10mL，按照矩形分布考虑，计算标准不确定度为：0.10mL/3=0.058mL；

重复性：重复用同一100mL的容量瓶进行10次充满和称量，实验得出充满液体至

刻度的准确性