火焰原子吸收法測定鐵礦石中鎳含量的不確定度的評定

馬恒

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局測試中心 烏魯木齊 830026）

不確定度表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結果相聯(lián)系的參數(shù)。由于測量誤差的存在，對被測量值的不能肯定的程度。

1 實驗方法

使用電子天平稱取0.2500 g的試樣于50 mL燒杯中，加入20 mL鹽酸，10 min后加入5 mL硝酸于電熱板上緩慢加熱蒸干。冷卻至室溫后加適量水轉移至25 mL比色管中定容待測，采用4個濃度的標準溶液做曲線進行3次平行試驗。儀器和器皿如下：

⑴日立Z-2010型原子吸收光譜儀；

⑵分辨率為0.1 mg，方法允許最大誤差為±0.1 mg的電子天平；

⑶標準溶液：使用1 000 μg/mL標準溶液(相對不確定度為1%)；

⑷25 mL比色管，允許誤差為±0.25 mL。

2 不確定度評定結果

2.1 數(shù)學模型和不確定度傳播率

2.2 輸出量ω的不確定來源

⑴試樣消解后的溶液濃度C引入的標準不確定度u(C)，一是應用最小二乘法擬合校準曲線引入的標準不確定度u1(C)；二是擬合校準曲線的標準溶液引入的標準不確定度u2(C)。

⑵溶液體積V引入的標準不確定度u(V)，包括校準、重復性和溫度影響，重復性歸入到鎳含量的重復性frep中，只評定體積校準引入的標準不確定度u1(V)和溫度引入的標準不確定度u2(V)。

⑶試樣質(zhì)量m稱量引入的標準不確定度u(m)。只需評定電子天平校準引入的標準不確定度u1(m)和電子天平分辨率引入的標準不確定度u2(m)。

⑷鎳含量ω測量重復性引入的標準不確定度u(frep)。

2.3 輸入量的標準不確定度的評定

2.3.1 試樣消解并定容后的溶液濃度C測定的標準不確定度評定

⑴校準曲線采用4個濃度的標準溶液擬合，校準結果見表1。

表1 原子吸收法測定鎳含量的實驗數(shù)據(jù)和回歸直線中間計算結果

對試樣進行2次(m=2)平行測量，得到平均吸光度A0為0.0524、平均試樣濃度C0為1.70/10-6，由此可計算出最小二乘法擬合校準曲線引入的溶液濃度C測定的標準不確定度分量u1(C)及回歸的標準偏差

式中，?i為當C=Ci時用得到的吸光值；n=12為數(shù)據(jù)對(Ci，Ai)的數(shù)目；m=2為試樣平行測定的次數(shù)。

⑵標準溶液濃度引入的試樣測量的相對不確定度分量u2rel(C)評定。

式(4)的不確定度分量u1(C)僅與吸光度的不確定度有關，由于使用的標準溶液的相對不確定度為1%，所以：

2.3.2 溶液體積V定容的標準不確定度評定

⑴比色管校準引入的試樣體積V定容的標準不確定度u1(V)：比色管在20℃時的體積為25.00±0.25 mL，區(qū)間半寬度 a1(V)為 0.125 mL，包含因子 k1(V)為，稀釋標準不確定度分量u1(V)具有相關性，采用下式計算：

⑵溫度引入的溶液體積V定容的標準不確定度u2(V)：比色管在20℃校準，實驗室溫度在(20±5)℃之間變化。水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃，由溫度效應產(chǎn)生的體積變化為±0.02625 mL。假設服從均勻分布，區(qū)間半寬度為a4(V)為0.02625 mL，包含因子為k4(V)為 3。由此引起的不確定度u4(V)為：

⑶溶液體積V定容引入的相對標準不確定度urel(V)：體積V定容的2個不確定度分量互不相關，其合成標準不確定度u(V)采用方和根的方法合成得到，V=25.00 mL標準溶液的相對合成標準不確定度urel(V)為：

2.3.3 試樣質(zhì)量m的相對標準不確定度分量urel(m)

⑴由電子天平說明書可知最大允許誤差為±0.1 mg且服從均勻分布，區(qū)間半寬度為am1為0.1 mg，包含因子km1為 3，由此引起的標準不確定度u1(m)為：

⑵由天平的說明書可知其分辨率為0.1mg，服從均勻分布，區(qū)間半寬度為am2為0.05mg，包含因子km2為，由此引起的標準不確定度u2(m)為：

⑶m稱量的相對不確定度分量urel(m)：

2.3.4 鎳含量測量重復性引入的標準不確定度評定

技術標準規(guī)定，鎳含量由2份試樣的測量結果平均值給出為=170.0/10-6，所以鎳含量測量重復性引入的相對標準不確定度urel(frep)為：

3 鎳含量測量結果的擴展不確定度評定

取包含因子k(ω)=2，包含概率P≈95%，則試樣中鎳含量的測量結果的相對擴展不確定度Urel為：

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