原子吸收检出限不确定度评定.docx
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原子吸收检出限不确定度评定
原子吸收分光光度计测量不确定度评估
一、不确定度分析
1.测量方法:
根据JJG694-200《原子吸收分光光度计》计量检定规程,在
仪器最佳条件下,铜溶液浓度(0.0-5.0):
:
1范围内测量,先用
系列标准溶液测出浓度-吸光度工作曲线,测量11次空白溶液
的吸光度值,并计算标准偏差Sa,再计算3倍Sa与工作曲线斜率比值,可得检出限。
2.数学模型
b=-„
_uy
CL=3sA/bZj
3.方差和灵敏系数式中:
Cl—检出限,昭・川7
Sa—空白溶液吸光度值的标准偏差,A
b—最小二乘法求得回归曲线行程的斜率,A/i-1
-标准溶液浓度
-标准溶液吸光度值,A
n—回归曲线测量点数
Uc(Cl)C;u2(Sa)c;u2(b)
灵敏系数
3
C%=EC坐
Cbb2
4.不确定度分析与计算
设某次测量数据如下:
标液浓度昭ml1
0.0
0.5
1.0
3.0
5.0
吸光度值A
0.0012
0.0524
0.1022
0.3021
0.4903
0.0013
0.0012
0.0014
0.0014
0.0013
空白溶液A
0.0014
0.0008
0.0007
0.0007
0.0012
0.0014
用最小二乘法求回归曲线为:
y=0.0035+0.0979X
b=0.0979A/|
求得检出限:
Cl
3-Sa32.873110=8.8042X10'W‘ml-1b0.0979
4.1空白测量列单次测量值引入的不确定度
u(sA)——A=6.4244X1O5A
_2(n1)
4.2斜率b吸入的不确定度分最u(b),包括标准溶液引入的不确定度U1(b),斜率的标准偏差引入的不确定度u/b)和仪器示值分辨力引入的不确定度u/b)。
4.2.1标准溶液由国家标准中心提供,其定值不确定度为1%,按
正态分布k=2,其引入的不确定度
标准溶液浓度耳門-【"I%A/懸•ml」
ng■ml"1
0.0
0
0.01068
0.5
0.0025
0.007965
1.0
0.005
0.005166
3.0
0.015
-0.005990
5.0
0.025
-0.01782
2
2.771佟10二
)=4.5575X10-如期・ml「
422斜率标准偏差引入的不确定度
序号
1
2
3
4
5
i厝m「)
-1.9
-1.4
-0.9
1.1
3.1
测量值%(A)
0.0012
0.0524
0.1022
0.3021
0.4903
计算值y°(A)
0.0035
0.0525
0.1014
0.2972
0.4930
回归曲线测量点数5
相关数据
Sy
(yiy)2
U2(b)Sb
0.0+0.5+1.0+3.0+5.0
5
x
=8.4945X1O4A/
4.2.3目前指针仪器已基本淘汰,数显仪器示值分辨力通常为0.001A
由此引起的不确定度为:
=1.5X104a/輕*讪
0.001x—u/b)=f
因u】(b)、幻(h)、F(b)各自独立,所以:
n(b)=j£(h)+u;(b)+£何
IZT2TT2~TL
==9.7559X1O4A/皑'
4.3不确定度汇总
标准不
确
不确定度
标准不确
CSA
ci
•u(*
定度分
来源
定度u(X)
量
空白测量
u(Sa)列单次测6.4244X1O5A
量值
30.6435ug.mL/A
1.97X103ug.mL
u(b)仪器斜率9.7559X10'4A/臨*1111〔
-0.08993陀’ml一')/A
8.77X105ug.mL
检定用标
ui(b)准溶液定4.5575X1O4A/昭‘ml
值
u2(b)斜率b8.4945X10「4A/臨“皿〔
仪器分辨
U佝力站5砂攸兀唱凶
4.4合成不确定度
Uc(Cl)C:
aU2(Sa)CbU2(b)
33.I
5厂盯丽皿刑「mlM
Cl)=—12
b=-0.08993鸥'ml)/A
Uc(Cl)=^(30,6435x6.4244x10-5/+(-0,08993x9.755兮x104)Z
=1.97060Xio3mr【】】l1
4.5扩展不确定度
k取3
U=k-uc=1.9706x10■3=0.005^g-ml"1
石墨炉法测镉检出限测量不确定度评定
石墨炉法测镉检出限的测量方法和火焰法测铜相同。
所以其不确
定度分析的基本相同。
1.不确定度分析与计算
设某次测量数据如下,进样体积为10卩L:
标液浓度ng/mL
0.0
0.5
1.0
3.0
5.0
吸光度值A
0.0055
0.0168
0.0281
0.0894
0.1480
空白溶液A
0.0004
0.0014
0.0010
0.0011
0.0010
0.0001
0.0000
0.0003
0.0008
0.0011
0.0001
1.1用最小二乘法求回归曲线为:
y=0.0026+0.0289X
b=0.0289A/pg
空白溶液Sa••(yiy)=0.0005A
Yn1
求得检出限:
CL3-Sa==0.52pg
空白单次测量引入的不确定度
u(Sa)」Sa二==1.1X104A
.2(n1)
1.2斜率b吸入的不确定度分最u(b),包括标准溶液引入的不确定度6(b),斜率的标准偏差引入的不确定度^(b)和仪器示值分辨力引入的不确定度^(b),还应考虑进样体积的影响u/b)。
1.2.1标准溶液由国家标准中心提供,其定值不确定度为2%,按
正态分布k=2,其引入的不确定度
u1(b)=2%/2Xb=0.00289A/pg
1.2.2斜率标准偏差引入的不确定度
相关数据
序号
1
2
3
4
5
Xi(pg)
0
5
10
30
50
测量值y1(A)
0.0055
0.0168
0.0281
0.0894
0.1480
计算值y°(A)
0.0026
0.0170
0.0315
0.0894
0.1473
回归曲线测量点数
—2
(yiy)
^_2
—2
(Xix)
1.2.3由仪器分辨率引入的不确定度U3(b)
Ua(b)
0.0010.5=1.5X105(A/pg)
一3x
1.2.4进样体积误差按经验估计为1%,按均匀分布计算:
U4(b)=b0.0060.0029=1.7X10'5(A/pg)
J3
因U0)、忸(叭也⑹、^(b)各自独立,所以:
u(b),u2(b)—u;(b)—u2(b)—u:
(b)8.0105(A/pg)
1.3不确定度汇总
标准不确
标准不确
定度u(Xi)
Csa
ci
•u(*
定度分量
不确定度来源
空白测量列单次测
1.1X1O4A
u(Sa)
1034.5pg/A
0.1138pg
量值
u(b)
仪器斜率
8.0105(A/pg)
178.4pg2/A
0.01427pg
检定用标准溶液定
u1(b)
值
0.00289A/pg
u2(b)
斜率b
6.3X1O5(A/pg)
u3(b)
仪器分辨力
1.5X1O5(A/pg)——
u4(b)
进样体积
1.7X105(A/pg)
1.4合成不确定度
Uc(Cl)Cs:
u2(Sa)c;u2(b)
%(Cl)1034.52(1.1104)2(178.4)2(8.0105)2
=0.115pg
1.4扩展不确定度,k取3
UkUc30.1150.4pg
二、校准和测量能力(CMC)分析
从以上不确定度分析过程可以看出,影响不确定度的各分量中发发生变化的是仪器的灵敏度,而我们所选的仪器是一种比较常见的仪器,因此原子吸收分光光度计检出限校准与测量能力(CMC)可表示
为:
火焰法测铜检出限:
U=0.0059•讪J,k=3
石墨炉法测镉检出限:
U=0.4pg,k=3
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