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石墨炉原子吸收法测定水中铅的测量不确定的评定
石墨炉原子吸收法测定水中铅的测量不确定的评定
数学模型的建立
曲线拟合的回归方程
y=a+bx
式中: y—仪器测得铅溶液的吸光值(Abs);
x—仪器根据吸光值通过标准曲线自动换算出的浓度值:ug/mL;
a—回归方程的截距;
b—回归方程的斜率。
水中铅含量的计算公式:
式中:C — 水样中铅的质量浓度,ug/mL;
x—仪器根据吸光值通过标准曲线自动换算出的浓度值:ug/mL;;
Vd — 定容体积;
Vq — 取样体积。
不确定数学模型
根据以上两个公式,测定结果的不确定主要来自重复测量样品、工作曲线的拟合、铅标准溶液及配置、分析仪器、取样和定容体积等因素引起的不确定度分量,各不确定度分量彼此不相关。根据不确定度的传播律,合成不确定度数学模型,公式如下:
式中: —水样中铅浓度的相对标准不确定度;
—重复测定样品引入的不确定度;
—工作曲线拟合引入的不确定度度;
—取样体积引入的不确定度;
—定容体积引入的不确定度;
—铅标准溶液及配制引入的不确定度;
—消解过程引入的不确定度。
不确定度分量的评定
3.1、工作曲线拟合引入的不确定度
将5.00ug/mL的铅标准使用液放入样品盘中,根据事先设定的程序,仪器自动将其稀释成1.00,2.00,3.00,4.00,5.00ug/mL的5个质量浓度点,分别得到相应的吸光度,结果如下表
铅工作曲线测定结果 序号 质量浓度x/(ug/mL) 测定吸光度y(Abs) 1 2 平均值 1 0.0000 0.0014 0.0015 0.0015 2 1.0000 0.0159 0.0159 0.0159 3 2.0000 0.0284 0.0276 0.028 4 3.0000 0.0408 0.0386 0.0397 5 4.0000 0.0517 0.0507 0.0512 6 5.0000 0.0609 0.0619 0.0614
得到铅的工作曲线为y=0.1192x+0.0032,其中a=0.0032,b=0.01192ug/mL.
对试料溶液进行了1次原子吸收测量,由直线方程求得xs=1.2340μg/ml,则由拟合标准曲线求得xs的不确定度的表达式为:
式中:B1=0.3609
P=1(对样品进行三次测量)
n=10(对每个标准系列溶液测定三次,共2×5=10次)
将上述各数据代入上式公式中:
3.2、测量重复性引入的不确定度
对某样品水样进行6次重复测定,结果如下表
水样中铅含量的重复测定结果 序号 吸光度(Abs) 质量浓度(ug/mL) 1 0.0180 1.2451 2 0.0191 1.3374 3 0.0165 1.1193 4 0.0175 1.2032 5 0.0174 1.1883 6 0.0188 1.3107 平均值 0.0179 1.2340 由上表,得知n=6,水中铅的质量浓度平均值xs =1.2340ug/mL,测定水样吸光度的平均值为ys=0.0179,其实验室标准差sxs=0.0811ug/l,则样品重复性引入的相对不确定度为:
3.3铅标准溶液及配置引入的不确定度
3.3.1 铅标准贮备液引入的不确定度
已知铅标准贮备液1000mg/L,扩展相对不确定为0.3%,属于正态分布,按k=2计算,则urel(c0)=0.3%/2=0.15%。
3.3.2 移液管和容量瓶引入的不确定度
3.3.2 .1 10mL单标线移液管引入的不确定度
(1) 1 0mL单标线移液管的不确定度,其容量误差为+0.02mL,按均匀分布,其标准不确定为:0.020/1.732=0.0115mL。
(2)充满液体至容量瓶刻度时的变动性:通过测定10次进行统计,其读数误差为0.005ml,按均匀分布,其标准不确定为:0.005/1.732=0.0029mL;
(3)由于移液管使用时温度与校正时温度的差异带来的不确定度:假定实验室温度与校正温度差±3℃,且已知溶液的膨胀系数为2.1×10-4℃-1,按均匀分布,其不确定度为
合成以上三项得到配制锌标准溶液体积的不确定度:
相对标准不确定度为:
3.3.2.2 5mL单标线移液管引入的不确定度
计算过程同10mL单标线移液管。5mL单标
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