ICP不确定度评定.doc

ICP法分析锰铁中磷含量的不确定度评定 1. ICP发射光谱仪的工作原理 选择合适的酸溶解试样后，用ICP光源激发，通过分光系统分光后，检测器检测光强度，用标准样品绘制工作曲线，通过对样品强度的测定，由计算机系统自动根据工作曲线计算出含量值。 其中： y—所测元素的百分含量； I—分析试样的发光强度； k —一 一次项系数，由计算机拟合出的标准曲线得到； b—常数项，由计算机拟合出的标准曲线得到。 2. 样品前处理 称取0.5g试样（精确至0.0001g），盖上表面皿，加20ml硝盐酸，5ml盐酸，低温加热至溶解近完，再加10ml高氯酸，加热至高氯酸冒白烟，加热回流15min左右，加30ml温水，溶解可溶性盐类，冷却，稀释至100ml，过滤，待测。 3. 建立数学模型 建立被测量（元素含量）与其它对其有影响的量的函数关系。ICP光谱仪分析锰铁中磷元素含量的数学模型为： 4. 确定光谱分析锰铁中磷元素含量的不确定度的来源，找出构成不确定度的主要分量 寻找不确定度来源时,可以从检测仪器、环境、方法、人员、被测对象等方面全面考虑，应做到不遗漏、不重复，特别应考虑对结果影响大的不确定度来源。遗漏会使不确定度过小，重复会使不确定度过大。 基于分析方法、检测设备工作原理,和以往大量分析工作中积累的经验，认为锰铁合金中磷不确定度的来源主要包括以下方面： 曲线：最小二乘法合成的曲线的不确定度； 分析方法：来自测试方法本身的不确定度； 标准样品：标样定值的不确定度及由此带来的工作曲线的不确定度； 样品：试样的内在成份不足够均匀； 化学试剂所含杂质产生的不确定度； 人员：测试人员某些操作不足够规范，可能造成测试结果的偏差； 环境：温、湿度等环境因素的变化带来标准曲线的轻微漂移。 3. 量化不确定度分量 要对每一个不确定度来源通过测量或估计进行量化。首先估计每一个分量对合成不确定度的贡献，排除不重要的分量。可用下面几种方法进行量化： a) 通过实验进行定量； b) 使用标准物质进行定量； c) 基于以前的结果或数据的估计进行定量； d) 基于判断进行定量。 3.1 曲线的不确定度 根据光谱仪的工作原理，结合我公司实际锰铁合金中磷的含量绘制工作曲线。因此，针对所承检样品的典型含量范围，主要对磷的分析曲线分别进行了评定： 计算机以最小二乘法拟合出磷分析曲线：y=0.78659I-0.00205 制作标准曲线所用标准样品和所测定强度以及统计表： 标样 编号 强度（I） 原值（Y1） 测量值（Y2） 残差Vi=Y2 - Y1 Ii2 vi2 空白 0.000157 0 -0.001928669 -0.001928669 2.4649E-08 3.71977E-06 1 0.172588 0.13 0.133704053 0.003704053 01.372E-05 2 0.243588 0.19 0.189552034 -0.000447966 02.00673E-07 3 0.44907 0.353 0.351182385 -0.001817615 03.30372E-06 4 0.58422 0.457 0.457490198 0.000490198 02.40294E-07 强度I的平均值 0.2899 2.12*10-5 0.632 0.131 (2.12*10-5/3)1/2=2.66*103 (2.66*103)2/0.131=5.40*10-5 0.0074 (2.66*103*0.632)/(5*0.131)=2.57*10-3 S(b)=0.0049 因此，参数k，b的标准不确定度为 0.0074 u(b)=s(b)=0.0049 根据ICP光谱分析仪的说明书，检测锰铁合金中磷的精度为2.0%，按照均匀分布考虑 urel（I）=1.0%/=0.58% 下面我们根ICP光谱分析的数学模型来计算分析曲线的不确定度 我们分别以三个点进行评定：以（0.13，0.172588）为例： 0.58%*0.172588=0.001 将前面计算的结果代入上式： =0.172588*0.172588×0.0074*0.0074+0.78659*0.78659×0.001*0.001+0.0049*0.0049 =2.63×10-5 0.0051 0.0051/0.13*100%=3.92% 以（0.19，0.243538）为例： 0. 243538*0.58%=0.0014 将前面计算的结果代入上式： = 0.243538*0.243538×0.0074*0.0074+0.78659*