原子吸收光譜法測定載金碳中金含量的不確定度評定

李銳平

（陜西省核工業(yè)地質(zhì)局二一一大隊，西安 710024）

原子吸收光譜法測定載金碳中金含量的不確定度評定

李銳平

（陜西省核工業(yè)地質(zhì)局二一一大隊，西安 710024）

介紹了原子吸收光譜法(AAS)測定載金碳中金含量的不確定度評定方法。建立了不確定度評定的數(shù)學(xué)模型，對不確定度來源進(jìn)行分析，并對不確定度分量進(jìn)行量化。測量不確定度的主要來源為測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、樣品稱量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、樣品溶液中金含量測定值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度、樣品溶解后定容體積的不確定度，其中測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度和樣品溶液中金含量測定值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為不確定度主要來源。當(dāng)載金碳中金含量為0.56 g／kg時，其擴(kuò)展不確定度為0.02 g／kg（k=2）。

不確定度；載金碳；金；AAS

測量不確定度是與測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，是對數(shù)據(jù)真實性的客觀反映，它是作為衡量測量水平高低的唯一尺度。我國于1999年發(fā)布了《測量不確定度評定與表示》［1］，對測量不確定度的評定和表示的通用規(guī)則作了規(guī)定。對測量結(jié)果進(jìn)行不確定度評定是中國實驗室國家認(rèn)可委員會對實驗室的要求［2–3］。隨著多邊貿(mào)易發(fā)展，國際間合作越來越多，對檢測結(jié)果進(jìn)行不確定度評定具有十分重要的意義，為質(zhì)量控制提供有效、可靠、可溯源的測量數(shù)據(jù)。

筆者采用原子吸收光譜法測定了載金碳中金的含量，分析了測量過程中的不確定度來源，對測量結(jié)果的不確定度進(jìn)行了評定。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

原子吸收分光光度計：TAS–990型，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；

金空心陰極燈：衡水寧強(qiáng)光源有限公司；

電子天平：BSA224S–CW型，德國賽多利斯集團(tuán)；

金標(biāo)準(zhǔn)儲備液：1 000 μg／mL，GSB 04–1717–2004，國家有色金屬及電子材料分析測試中心。

1.2 實驗方法

將載金碳樣品研磨至–75 μm (–200目)，在105℃烘干2 h，放入干燥器冷卻后，稱取1.000 0 g于瓷坩堝中，放入馬弗爐中650℃灰化3 h。取出冷卻至室溫，緩慢加入20 mL王水（1+1），加熱使樣品溶解后，轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，并稀釋至刻度，搖勻。試液用原子吸收光譜法測定。

標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制：移取10 mL金標(biāo)準(zhǔn)儲備液于100 mL 容量瓶中，稀釋至刻度，溶液濃度為100 μg／mL。用5 mL的分度吸量管移取0，1，2，3，4 mL的100 μg／mL金標(biāo)準(zhǔn)溶液于一系列50 mL容量瓶中，稀釋至刻度，得標(biāo)準(zhǔn)系列溶液濃度為0，2，4，6，8 μg／mL。

2 數(shù)學(xué)模型

按式(1)計算測定結(jié)果：

式中：X——樣品中金的含量，g／kg；

c——樣品溶液中金含量的測定值，μg／mL；

V——樣品溶解后的定容體積，mL；

m——試樣質(zhì)量，g；

1 000——換算系數(shù)。

式(1)是按測量原理給出的，在評定測量不確定度時不能體現(xiàn)各種隨機(jī)因素對測量結(jié)果的影響，但在實際工作中很難分別定量地研究每一個影響因素引入的不確定度分量，為此在計算公式中引入反映各種隨機(jī)影響因素的重復(fù)性系數(shù)，其數(shù)值等于1，評定不確定度的數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為式(2)：

3 不確定度來源

從測量過程和數(shù)學(xué)模型分析，測量不確定度的主要來源為測量重復(fù)性引入的不確定度、樣品稱量引入的不確定度、樣品溶液中金含量測定值引入的不確定度、樣品溶解后定容體積引入的不確定度。

4 不確定度評定

4.1 測量重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

在重復(fù)性條件下，對樣品進(jìn)行10次獨立測定，計算結(jié)果分別為0.55，0.56，0.57，0.55，0.56，0.57，0.56，0.57，0.54，0.56 g／kg，平均值為0.56 g／kg。

單次測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差：

標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

測量重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4.2 樣品稱量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

樣品稱量過程引入的不確定度主要來自天平的靈敏度，根據(jù)檢定證書查得天平的靈敏度為0.000 1 g，服從矩形分布，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：0.1／=0.058 (mg)。實際進(jìn)行了2次稱量（定盤和稱量），因此樣品稱量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

樣品的稱樣量為1.000 0 g，則樣品稱量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4.3.1 量具校準(zhǔn)引入的不確定度

樣品經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)入100 mL的A級容量瓶中定容，根據(jù)JJG 196–2006規(guī)定，其最大允許誤差為±0.10 mL，按照矩形分布考慮，其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4.3.2 溫度引入的不確定度

容量瓶的校準(zhǔn)溫度為20℃，實驗室的溫度在(20±5)℃之間變動。由溫度影響引入的不確定度可通過液體的體積膨脹系數(shù)計算，水的膨脹系數(shù)為2.1×10–4℃–1，按矩形分布考慮，則由溫度引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

合成得樣品定容體積引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

再次，社會有關(guān)部門在支持和鼓勵青少年科學(xué)運用網(wǎng)絡(luò)的同時，應(yīng)進(jìn)一步加大對網(wǎng)絡(luò)信息的管理力度。按照心理學(xué)的社會學(xué)習(xí)理論的觀點，我們主要是根據(jù)情境的特性來調(diào)整自己的行為，相關(guān)法律、規(guī)章、制度的完善是保證社會網(wǎng)絡(luò)環(huán)境凈化的必備條件，也是減少學(xué)生人格障礙產(chǎn)生的重要因素。

4.4 樣品溶液中金含量測定結(jié)果引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

4.4.1 校準(zhǔn)曲線引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

制備0，2，4，6，8 μg／mL的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個標(biāo)準(zhǔn)點重復(fù)測定3次，結(jié)果見表1。經(jīng)過線性擬合，得到相應(yīng)的直線方程為A=0.006 4+0.054 7c，a=0.006 4，b=0.054 7，n=15，P=3。

表1 校準(zhǔn)曲線擬合數(shù)據(jù)

吸光度測定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差：

對樣品溶液進(jìn)行3次測定，測得樣品溶液平均金含量為c=5.600 μg／mL。校準(zhǔn)曲線引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

其中標(biāo)準(zhǔn)系列溶液濃度的平均值：

校準(zhǔn)曲線引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4.4.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

(1)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

所用的金標(biāo)準(zhǔn)儲備液為國家液體標(biāo)準(zhǔn)樣品，濃度為1 000 μg／mL，證書上給出的相對擴(kuò)展不確定度為u(wz)=0.7%，包含因子k=2，則標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

(2)量具校準(zhǔn)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

標(biāo)準(zhǔn)儲備液經(jīng)過了1次稀釋，然后配制成標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。配制過程中使用一系列玻璃量具，按照J(rèn)JG 196–2006 《常用玻璃量具檢定規(guī)程》，均有其相應(yīng)的允許誤差，按照矩形分布考慮，計算方法同4.3.1，由此計算的量具校準(zhǔn)引入的不確定度分量見表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程中量具校準(zhǔn)引入的不確定

由表2數(shù)據(jù)合成得量具校準(zhǔn)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

(3)溫度變化引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度

計算方法同4.3.2，由此計算的溫度變化引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量見表3。

表3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程中溫度變化引入的不確度

由表3數(shù)據(jù)合成得溫度變化引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

由上述數(shù)據(jù)合成得標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

由校準(zhǔn)曲線和標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成的樣品溶液中金含量測定值引入的不確定度：

5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

載金炭試樣中金含量X(0.56 g／kg)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

6 擴(kuò)展不確定度與測定結(jié)果

取包含因子k=2，擴(kuò)展不確定度：

U(X)=kuc(X)=2×0.005 8≈0.02 g／kg

原子吸收光譜法測定載金炭中金含量的測定結(jié)果可表示為(0.56±0.02) g／kg，k=2。

［1］ JJF 1059–1999 測量不確定度評定與表示［S］.

［2］ 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計量司.測量不確定度評定與表示指南［M］.北京：中國計量出版社，2000.

［3］ 中國實驗室認(rèn)可委員會.化學(xué)分析中不確定度的評定指南［M］.北京：中國計量出版社，2000.

［4］ JJG 196–2006 常用玻璃量具檢定規(guī)程［S］.

Uncertainty Evaluation of Determination of Gold Content in Gold-Carrying Carbon by AAS

Li Ruiping
(No.211 Team of Shanxi Nuclear Industry Geological Bureau，Xi’an 710024，China)

The method of uncertainty evaluation for the AAS determination of gold in gold-carrying carbon was introduced，and the mathematical model of uncertainty evaluation was established. The sources of uncertainty that may be introduced were analyzed. The each component of uncertainty was quantifed. The sources of measurement uncertainty were the repeatability of measurements，the sample weighing，the measured value of the gold content in the sample solution and the constant volume. Standard uncertainty of measurement repeatability and standard uncertainty of the measured value of the gold content in the sample solution were the main sources of uncertainty. The determination result of gold content was (0.56±0.02) g／kg (k=2).

uncertainty of measurement; gold-carrying carbon; gold; AAS

O657.39

：A

：1008–6145(2012)06–0014–03

10.3969／j.issn.1008–6145.2012.06.003

聯(lián)系人：李銳平；E-mail: liruipinghome@163.com

2012–08–20