离子色谱硫酸盐不确定度.doc

离子色谱法测定水中硫酸根的不确定度分析 1 方法原理及操作流程 1.1 原理 用离子色谱法测定水中的硫酸根是通过对待测水样中的色谱峰和保留时间来定性，采用标准溶液的单点外标峰高或峰面积来定量。 1.2 操作流程 样品经过预处理后须经0.45μm的微孔滤膜过滤，然后用注射器注入离子色谱仪的进样口，进样量由色谱仪的定量环决定。水样流经离子交换树脂，基于待测阴离子对阴离子树脂的相对亲和力不同而彼此分开，用电导检测器测量相应的阴离子，与标准进行比较，根据峰高或峰面积定量。 1.3 样品测量 测得数据： 序号 1 2 3 4 5 6 均值 硫酸根 mg/L 106 108 108 107 108 108 108 2 建立数学模式 硫酸根离子浓度计算公式： (1) 式中：C—待测硫酸根的浓度，mg/L；C0—硫酸根标准溶液的浓度，mg/L；A—待测硫酸根的峰面积；A0—硫酸根标准的峰面积。 (2) 式中：u(C)—C的标准测量不确定度；u(C0)—C0的标准测量不确定度；u(A0)—A0的标准测量不确定度；u(A)—A的标准测量不确定度。 3 标准不确定度分量 测量c的标准不确定度分量由两部分构成：第一，由标准溶液C0的浓度所产生的不确定度，记为u(c0)；第二，色谱峰面积A(或A0)的标准测量不确定度分量，主要由离子色谱仪的定量重复性引起的不确定度，记为u(A)或u(A0)。 3.1 u(c0)的计算 硫酸根的标准使用液是由标准贮备液经过稀释得到的，用公式表示为： (3) 式中：C贮—硫酸根标准贮备液的准确浓度，mg/L；fi—稀释因子。 (4) 式中：Vi—稀释后的体积，ml；Vf—稀释前的体积，ml。 直接购买一定浓度的硫酸根标准溶液作为贮备液，并按1:5的稀释比进行稀释，得到一定浓度的硫酸根使用液。这里1:5稀释是采用10ml的无分度吸管和50ml的容量瓶来完成。 (5) 将公式(4)、(5)代入公式(3)得到： (6) 则相对不确定度计算为：(7) 式中：C0—硫酸根标准使用液的浓度，mg/L；u(C0)—硫酸根标准使用液测量的标准不确定度, mg/L；C贮—硫酸根标准贮备液的浓度，mg/L；u(C贮)—硫酸根标准贮备液测量的标准不确定度, mg/L；u(V10)—10ml无分度吸管体积测量产生的标准不确定度，ml；u(V50)—50ml容量瓶体积测量产生的标准不确定度，ml。 3.1.1 硫酸根标准贮备液测量的不确定度u(C贮)分析 硫酸根标准贮备液是直接购买的有证标准物质，按标准值的2%给定最大允差，按近似正态分布(k=2)转换成标准不确定度为： 3.1.2 10ml无分度吸管取样产生的不确定度u(V10)分析 10ml吸管的标准不确定度来源为：第一，吸管体积的不确定度，按制造商给定容器的容量允差为±0.020ml，按照均匀分布换算成标准偏差为；第二，充满液体至吸管刻度的估读误差，估计为(均匀分布)；第三，吸管和溶液的温度与校正时的温度不同引起的体积不确定度，假设温差为2℃，对水体积膨胀系数为2.1*10-1/℃，则95%置信概率(k=1.96)时体积变化区间为±10*2*2.1*10-1=0.0042ml，转换成标准偏差为0.0042/1.96=0.0021ml。合成以上三项得到： 3.1.3 50ml容量瓶标准不确定度u(V50)分析 同理，50m容量瓶的标准不确定度来源为：第一，容量瓶体积的不确定度，按制造商给定容器的容量允差为±0.05ml，按照均匀分布换算成标准偏差为；第二，充满液体至吸管刻度的估读误差，估计为(均匀分布)；第三，吸管和溶液的温度与校正时的温度不同引起的体积不确定度，假设温差为2℃，对水体积膨胀系数为2.1*10-1/℃，则95%置信概率(k=1.96)时体积变化区间为±50*2*2.1*10-1=0.021ml，转换成标准偏差为0.021/1.96=0.011ml。合成以上三项得到： 将以上三项不确定度分量代入公式(7)，得到： 3.2 色谱峰面积A(或A0)的标准测量不确定度分量 色谱峰面积A(或A0)的标准测量不确定度分量主要由离子色谱仪的定量重复性引起的不确定度。硫酸根的分析使用的事离子色谱仪的电导检测器定量重复性为4%。所以色谱峰面积A(或A0)的相对标准不确定度(均匀分布)： 3.3 样品预处理、色谱柱吸附引起的不确定度u(C损) 根据经验，样品在预处理过程中和色谱柱吸附产生的误差为±5%的