火焰原子吸收法测定铁矿石中镍含量的不确定度的评定

马恒

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局测试中心 乌鲁木齐 830026）

不确定度表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯定的程度。

1 实验方法

使用电子天平称取0.2500 g的试样于50 mL烧杯中，加入20 mL盐酸，10 min后加入5 mL硝酸于电热板上缓慢加热蒸干。冷却至室温后加适量水转移至25 mL比色管中定容待测，采用4个浓度的标准溶液做曲线进行3次平行试验。仪器和器皿如下：

⑴日立Z-2010型原子吸收光谱仪；

⑵分辨率为0.1 mg，方法允许最大误差为±0.1 mg的电子天平；

⑶标准溶液：使用1 000 μg/mL标准溶液(相对不确定度为1%)；

⑷25 mL比色管，允许误差为±0.25 mL。

2 不确定度评定结果

2.1 数学模型和不确定度传播率

2.2 输出量ω的不确定来源

⑴试样消解后的溶液浓度C引入的标准不确定度u(C)，一是应用最小二乘法拟合校准曲线引入的标准不确定度u1(C)；二是拟合校准曲线的标准溶液引入的标准不确定度u2(C)。

⑵溶液体积V引入的标准不确定度u(V)，包括校准、重复性和温度影响，重复性归入到镍含量的重复性frep中，只评定体积校准引入的标准不确定度u1(V)和温度引入的标准不确定度u2(V)。

⑶试样质量m称量引入的标准不确定度u(m)。只需评定电子天平校准引入的标准不确定度u1(m)和电子天平分辨率引入的标准不确定度u2(m)。

⑷镍含量ω测量重复性引入的标准不确定度u(frep)。

2.3 输入量的标准不确定度的评定

2.3.1 试样消解并定容后的溶液浓度C测定的标准不确定度评定

⑴校准曲线采用4个浓度的标准溶液拟合，校准结果见表1。

表1 原子吸收法测定镍含量的实验数据和回归直线中间计算结果

对试样进行2次(m=2)平行测量，得到平均吸光度A0为0.0524、平均试样浓度C0为1.70/10-6，由此可计算出最小二乘法拟合校准曲线引入的溶液浓度C测定的标准不确定度分量u1(C)及回归的标准偏差

式中，Âi为当C=Ci时用得到的吸光值；n=12为数据对(Ci，Ai)的数目；m=2为试样平行测定的次数。

⑵标准溶液浓度引入的试样测量的相对不确定度分量u2rel(C)评定。

式(4)的不确定度分量u1(C)仅与吸光度的不确定度有关，由于使用的标准溶液的相对不确定度为1%，所以：

2.3.2 溶液体积V定容的标准不确定度评定

⑴比色管校准引入的试样体积V定容的标准不确定度u1(V)：比色管在20℃时的体积为25.00±0.25 mL，区间半宽度 a1(V)为 0.125 mL，包含因子 k1(V)为，稀释标准不确定度分量u1(V)具有相关性，采用下式计算：

⑵温度引入的溶液体积V定容的标准不确定度u2(V)：比色管在20℃校准，实验室温度在(20±5)℃之间变化。水的体积膨胀系数为2.1×10-4/℃，由温度效应产生的体积变化为±0.02625 mL。假设服从均匀分布，区间半宽度为a4(V)为0.02625 mL，包含因子为k4(V)为 3。由此引起的不确定度u4(V)为：

⑶溶液体积V定容引入的相对标准不确定度urel(V)：体积V定容的2个不确定度分量互不相关，其合成标准不确定度u(V)采用方和根的方法合成得到，V=25.00 mL标准溶液的相对合成标准不确定度urel(V)为：

2.3.3 试样质量m的相对标准不确定度分量urel(m)

⑴由电子天平说明书可知最大允许误差为±0.1 mg且服从均匀分布，区间半宽度为am1为0.1 mg，包含因子km1为 3，由此引起的标准不确定度u1(m)为：

⑵由天平的说明书可知其分辨率为0.1mg，服从均匀分布，区间半宽度为am2为0.05mg，包含因子km2为，由此引起的标准不确定度u2(m)为：

⑶m称量的相对不确定度分量urel(m)：

2.3.4 镍含量测量重复性引入的标准不确定度评定

技术标准规定，镍含量由2份试样的测量结果平均值给出为=170.0/10-6，所以镍含量测量重复性引入的相对标准不确定度urel(frep)为：

3 镍含量测量结果的扩展不确定度评定

取包含因子k(ω)=2，包含概率P≈95%，则试样中镍含量的测量结果的相对扩展不确定度Urel为：

[1]丁仕兵,岳春雷,曲晓霞.化学分析法测量结果不确定度的计算[J].分析测试技术与仪器，2005，11(3)，206-210.

[2]周志红,赵乐宽.显著性检验及不确定度在实验室的应用[J].沈阳师范学院学报(自然科学版)，2002,20(4)，278-281.

[3]孙爱琴，王烨，王苏明.石墨炉原子吸收光谱法测定农业地质调查土壤样品中镉的不确定度评定.岩矿测试.