原子吸收法測定鐵合金中鉛含量的不確定度分析

楊艷龍（長城汽車股份有限公司,河北 保定 071000)

趙金紅(石藥集團新諾威制藥股份有限公司,河北 石家莊 051430）

通過一定的方法測定某些實驗指標時，得到的實驗結果往往不是真值，在實驗中盡量要求所測得的結果和真值越接近越好，真值和測量結果之間的差異用準確度來表示，而實驗數據的準確度則用實驗誤差來衡量，于是得到以下關系：實驗誤差越小，測得的結果與真值之間的差異越小，實驗的準確度越高。然而，在實際檢測過程中往往得不到實驗結果所對應的真值或者很難得到其真值，這就需要可以反映測量結果準確度的量，于是引入了實驗結果的不確定度。不確定度測定反映了測量結果的可靠性程度，限定了測量誤差的范圍。隨著市場競爭的不斷激化，不確定度測定不僅在實驗室測量中越顯重要，而且在商業貿易中應用越來越廣泛。

1 不確定度概述

不確定度是指在實際操作過程中由于不可避免地存在著測量誤差，而使得被測量的數據不能被肯定的程度，表明了測量結果與真值之間差異的大小，因此常常用不確定度來作為實驗測量結果質量好壞的一個必要的指標。當不確定越小時，表明測量結果與實際真值之間的差異越小，結果可信度高，其使用價值也越具有意義；當不確定度大時，表明測量結果與真值偏離較大，結果可信度差。在進行實驗時，需要對得到的數據進行不確定分析，這樣不僅可以表明測量結果的可信度，而且還可以對不同的測量結果進行比較。

2 不確定度的評定

在實驗過程中很多種原因都會影響測量結果不確定度的大小，通常我們用標準不確定度（用標準方差表示）和擴展不確定度來評定。

標準不確定度又分為A類標準不確定度、B類標準不確定度和合成標準不確定度三種。其中A類標準不確定度指的是對測量結果用統計分析的方法進行分析得到的不確定度，一般用測量結果的標準偏差來表示。B類不確定度一般指通過實驗或者一些其他不同于A類統計的方法來評定。當由一些其他數據共同求得實驗測量結果時，將各個量的方差和協方差計算可得到合成標準不確定度，表明了實驗測量結果的分散性和不確定度。另一類不同于標準不確定度的不確定度評價方法稱為擴展不確定度。擴展不確定度指所測量的實驗數據的范圍區間的半寬度，絕大部分測量結果都會落在這個范圍內，而通常應用實際測量結果確定落在測量結果的取值范圍內的概率，稱之為置信概率或置信水平。一般情況下，會根據實際的需要確定選擇哪種表示方法來表示測量結果的不確定度。

3 不確定度的來源

對實驗和測量的過程方面分析，引起測量結果不確定度的主要來源有以下幾點：

3.1 鉛標準溶液引起的測量結果的不確定度

配置鉛標準溶液時引入的不確定度主要來源主要有以下3個方面。由標準物質純度引起的不確定度；容量瓶的體積引起的不確定度；定容時人員操作差異引起的不確定度。依據其他測定結果，1.0mg/mL的鉛標準溶液的相對不確定度是0.0020。

3.2 重復測量引起的不確定度

對實驗樣品進行三次水平測量，由于測量過程中存在著一系列的不穩定因素，如儀器的穩定性，溶液濃度的不均勻性以及操作人員的誤差等等都會導致測量結果不確定性增加。

3.3 樣品稱量引起的測量結果的不確定度

稱量引起的測量結果的不確定度主要來源是由于天平的精度和操作人員稱量的準確性導致的。一般電子天平的為±0.00015g，換算為不確定度為8.7×10-5。而一般情況下，操作人員稱量的準確度到達0.0001g，即認為符合不確定性要求。

4 結語

在完整的實驗或測量過程中，對結果的不確定度分析越來越成為一種必要的數據分析，并且隨著全球貿易經濟的飛速發展，使得不確定度分析也越來越具有實用價值和意義。在實際操作過程中，存在著許多導致測量結果不確定度增加的來源，以原子吸收法測定鐵合金中鉛含量的不確定度為例，其不確定度的來源主要有標準溶液、重復測量、稱量誤差和移取誤差等幾個方面，因此需要對各個來源進行分析實驗，最終確定其不確定度大小，從而使測量結果更加客觀可信。

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