有关于工业废水原子吸收法测定工业废水中铜不确定度评定

论文导读：
摘要:测量结果的准确性和可靠性在很大程度上取决于测量结果不确定度的大小，因此，合理评定测量结果的不确定度是测量工作中必须重视的问题。本文评定了原子吸收法测定工业废水中铜的不确定度，对影响测定结果的各不确定度来源进行了分析讨论，得出了合成不确定度和扩展不确定度结果。
关键词:原子吸收法；不确定度；重复性；置信概率

在《计量学基础及通用术语的国际词汇》中测量不确定度定义为“一个与测量结果有关的参数，它表征待测量数值的分散性。”测量不确定度作为测量学领域新的概念,在表述测量质量方面已得到全球的普遍认同和推广。测量不确定度是表征被测量值的分散性,并与测量结果相联系的参数。它可以给出测量结果的可信程度,是对测量结果质量的定量评定。应当说，测量结果必须有不确定度的表述，才是完整的、有意义的。
在本文中，我们考虑到各种因素对测量结果不确定度的影响，对原子吸收法测定工业废水中铜的不确定度进行评定。综合考虑各方面对测量结果产生的影响，并且分析测量结果的标准不确定度、扩展不确定度及合成标准不确定度，以期对检测项目的不确定度作出正确的评估，并满足检测要求。
1概述

1.1测量依据

G694—1990《原子吸收分光光度计》。

1.2环境条件

实验室温度(20±1)℃，相对湿度＜60%RH。

1.3测量标准

中华人民共和国环保部铜标准物质溶液。

1.4被测对象

美国PE公司AA700型原子吸收分光光度计。
2测量不确定度的量化

2.1测量方法

按水和废水监测分析方法(第四版)(增补版)石墨炉原子吸收法测定镉、铜和铅。

2.2数学模型

Y=bX+a X=(Y-a)/b
Y：响应值X：浓度(μg/L)

2.3因果图

2.4方差

2.5不确定度分量的分析

2.5.1 A类不确定度(重复性引起的不确定度)

样品12次的测定结果见表1所示，所以重复测定产生的不确定度为：
表1 C 的重复检测结果 μg/L

=

3.71μg/L

γ1=12-1=11
表2 标准溶液的测定结果
表3 计算结果

2.5.2标准曲线引起的不确定度

表2是标准系列的2次检测结果，对数据进行拟合得：Y=0.0116X+1.37×10-3，r=0.9977，斜率b=0.0116，a=1.37×10-3。计算结果见表3所示。

(其中：P—测试C的次数，n—测试标准溶液次数，b—标准曲线的斜率，测试C的平均值，测试标准溶液的平均值。)所以由标准曲线带来的相对不确定度：
Urel(2)=Urel(2)/C=

4.12×10-2

γ2=10

2.5.3标准溶液引起的不确定度

配制标准溶液产生的不确定度的计算如下：用铜贮备液(500±5)mg/L按1：100，1：100，1：2的比例稀释至铜标准使用液25μg/L。
C25=C贮/(r1r2r3),r1=r2=V100V1,r3=V2V1(r1，r2，r3为稀释系数)。
10.00mL的移液管检定证书给出的±0.006mL，按均匀分布计算标准偏差为：重复10次测量产生的标准偏差为：0.0107mL；温度引起的不确定度按±2℃，体积膨胀系数为2.1×10-4(1/℃)，即10.00×2×2.1×10-4=4.2×10-3mL，按95%的置信概率(k=1.96)转换为标准偏差为：4.2×10-3/1.96=2.14×10-3mL，所以10.00mL的移液管引起的相对不确定度为：
1000mL的容量瓶检定证书给出的±0.05mL，按均匀分布计算标准偏差为：0.05/ =0.029mL；重复10次测量产生的标准偏差为：0.0587mL；温度引起的不确定度按±2℃，体积膨胀系数为2.1×10-4(1/℃)，即1000×2×2.1×10-4=0.42mL，按95%的置信概率(k=1.96)转换为标准偏差为：0.42/1.96=0.214mL，所以1000mL的容量瓶引起的相对不确定度为：
50.0mL的移液管检定证书给出的±0.02mL，按均匀分布计算标准偏差为：重复10次测量产生的标准偏差为：0.0316mL；温度引起的不确定度按±2℃，体积膨胀系数为2.1×10-4(1/℃)，即50.0×2×2.1×10-4=2.1×10-2ml，按95%的置信概率(k=1.96)转换为标准偏差为：2.1×10-2/1.96=1.07×10-2mL，所以50.0mL的移液管引起的相对不确定度为：
100mL的容量瓶检定证书给出的±0.05mL，按均匀分布计算标准偏差为：；重复10次测量产生的标准偏差为：0.0289mL；温度引起的不确定度按±2℃，体积膨胀系数为2.1×10-4(1/℃)，即100×2×2.1×10-4=4.2×10-2mL，按95%的置信概率(k=1.96)转换为标准偏差为：4.2×10-2/1.96=0.0214mL，所以100mL的容量瓶引起的相对不确定度为：
所以：
配制标准溶液产生的相对不确定度为：

2.

5.4定量进样器

定量进样器20.0μL MPE=±0.20μL Urel(4)=0.20/(20)

5.8×10-3 γ4=50

2.

5.5原子吸收仪

RSD=0.6%n=12 Urel(5)=0.6%/=

1.73×10-3 γ5=50

表4 相对测量不确定度

2.6合成标准不确定度计算

2.7有效自由度

2.8扩展不确定度计算

查表：t95(23)=2.07
Urel=

2.07×5.93%=13%

U=3.71×1

2.3%=0.46μg/L

2.9测量不确定度报告

==(3.71±0.46)mg/L
k=

2.07, P=95%

3结论
不确定度反映测量结果的可信赖程度，不确定度愈小，所测量结果与被测量的真值愈接近，质量越高，其使用价值愈高；反之则愈低。从不确定度的整个评定过程可以看出，影响最终不确定度结果的主要是样品的重复性测定和标准曲线校准过程。所以，要控制好用原子吸收法测定水中铜的质量，就必须严格的控制好标准曲线校准过程或增加样品测定次数。
参考文献
陈海宇;严静芬.原子吸收法测定土壤中铜的不确定度评定[J].广州化工,2011年06期
胡大顺;李玉霞.测量不确摘自：学术论文模板www.7ctime.com
定度与测量误差的区别浅析[J].魅力中国,2006年第09期
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