火焰原子吸收法测定铜冶炼渣选尾矿中铜的不确定度评定

杨师同

(江西铜业股份有限公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335400)

前言

铜冶炼渣选尾矿中铜含量很低，采用火焰原子吸收法可以进行快速准确测定。方法是将样品用酸溶解，待测液经原子吸收光谱仪的雾化器，在燃烧器中原子化，用待测样品吸光度和标准溶液吸光度进行比较，以确定被测元素的浓度，本文通过对铜冶炼渣选尾矿中铜含量分析的过程进行不确定度评定。

1 实验方法

1.1 仪器和试剂的技术指标

1.1.1 硝酸AR

1.1.2 盐酸AR

1.1.3 200mL容量瓶

1.1.4 原子吸收光谱仪(赛默飞世尔3300)

1.2 测定程序

1.2.1 在感量为0.1mg、分辨率为0.05mg、最大允差为±0.1mg的电子天平称取0.2000g样品于150mL烧杯中。

1.2.2 沿杯壁吹少量水润湿样品，加10ml盐酸和2ml饱和氟化氢铵溶液，盖上表面皿，电炉低温溶解样品10min；再加入5ml硝酸，待样品分解完全，调高温度，蒸至近干，再补加10ml硝酸，微沸，取下，冷却。

1.2.3 将试液移入200mL容量瓶中，用水洗涤烧杯，洗液并入容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。

1.2.4 工作曲线绘制。以0.00ug/mL、0.50ug/mL、1.00ug/mL、3.00ug/mL、5.00ug/mL浓度的铜标准溶液，在原子吸收光谱仪上拉制标准曲线。

2 分析结果的计算

式中：

ρ0——空白溶液中铜的浓度，单位为微克每毫升(μg/mL)；

ρ——测定溶液中的铜浓度，单位为微克每毫升(μg/mL)；

V——试样的定容体积，单位为毫升(mL)；

m——试料的质量，单位为克(g)。

3 不确定度来源

此分析过程的不确定度主要来源于称取样品的天平误差、溶样处理不确定度、试液进容量瓶定容带来的误差、工作曲线拟合引入的不确定度、AAS测量误差、测定平均值的A类误差。

4 不确定度分量

4.1 称量样品m所引入的标准不确定度分量

该分量包含在样品测量重复性不确定度中，此处不予重复计算。

试样的质量m为0.2000g，其相对标准不确定度：

4.2 试液进200mL容量瓶定容的不确定度分量

4.2.1 容量瓶体积引入的不确定度分量uA(V0)

对容量瓶重复实验来估算定容变动产生的不确定度，用A类方法评定。即通过11次定容，其数据为：200.02mL、200.01mL、199.99mL、200.01mL、199.99mL、200.01mL、200.00mL、199.99mL、200.00mL、200.00mL、199.99mL。采用贝塞尔公式计算其标准偏差，标准不确定度uA(V0)等于1倍的标准偏差：

4.2.2 容量瓶允差引起的不确定度分量uB1(V0)

4.2.3 温度系数引起的不确定度分量uB2(V0)

Quality control and result analysis for surface AWS data in Jiangsu and Anhui Provinces

4.2.4 体积合成标准不确定度uC(V0)

因为体积测量的3个不确定度分量是相互独立的，则其合成标准不确定度采用平方和再开方的方法来合成：

4.3 AAS测定溶液浓度的不确定度分量

该AAS的检定证书上表明，标准不确定度是0.5%，按正态分布，K=1.96，仪器的相对标准不确定度：

4.4 样品的均匀性、溶解处理及标准溶液的不确定度分量

由于样品的均匀性、溶解处理及标准溶液测定这三个不确定度很难具体的评定每一个过程，故此将这三个过程采用平行测定样品进行评定。10次平行测定样品铜含量数据见表1。

表1 平行测定十次的结果

采用贝塞尔公式计算其标准不确定度，即：

此分量综合体现了样品均匀性、称量过程、样品处理等各方面随机影响。因此，在评定其他分量时不需要再考虑随机影响。

4.5 工作曲线拟合引入的不确定度分量

铜标准曲线测试数据见表2、中间曲线数据见表3、平行测定样品数据见表4。

表2 标准溶液测定结果

表3 曲线中间计算

表4 平行测定样品的具体数据

公式中：

C0—样品中Cu浓度测定6次的平均值(μg/mL)，为2.618；

B—线性回归方程的斜率，为0.143；

P—测试样品总次数；

n—测量标准溶液的总次数。

代入各式中计算u5=0.0422。

线性回归的相对标准不确定度为：

5 AAS测定铜冶炼渣选尾矿中铜含量的合成不确定度

=0.0173

AAS法测定铜冶炼渣选尾矿中铜含量的合成标准不确定度为：

AAS法测定铜冶炼渣选尾矿中铜含量的扩展不确定度U(Cu)(一般采用置信区间95%时k=2)：

U(Cu)=kUω(Cu)=2×0.0045=0.009%，k95=2

不确定度评定表达：

Cu(%)=(0.262±0.009)%

AAS法测定铜冶炼渣选尾矿中铜含量的标准不确定度贡献，见统计表5。

表5 各分量的不确定度贡献