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紫外分光光度計(jì)法測定鐵礦石中全鐵的不確定度評定

更新時(shí)間：2018-10-18 點(diǎn)擊次數(shù)：3080

測量不確定度就是測量結(jié)果質(zhì)量的定量表征，是對檢測試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行客觀真實(shí)的評價(jià)，測量結(jié)果的可用性很大程度上取決于其不確定度的大小。所以，測量結(jié)果必須附有不確定度評定才是完整而有意義的。本文依據(jù)《測量不確定度評定與表示》^[1]以及《化學(xué)分析中不確定度的評估指南》^[2]，對鐵礦石中鐵的測定做不確定度評定。其采用方法為

GB/T 1361-2008^[3]。

試驗(yàn)方法

準(zhǔn)確稱取 0.100 0 g 試樣于預(yù)先盛有 4 g Na2O2

的銀坩堝中，攪拌均勻，并覆蓋 1 g Na2O2，放入馬弗爐中，于 650 熔融 10 min，取出冷卻，用濾紙擦凈坩堝外壁，放入 250 mL 燒杯中，加入已煮沸的去離子水 40 mL 溶解熔塊，用 10%的稀 HCl 洗出坩堝，沿杯壁緩慢加入 20 mL HCl，將溶液定容于 100 mL 容量瓶中，搖勻。待澄清后分取 10 mL 在紫外分光光度計(jì)上于 420 nm 處進(jìn)行測試，其結(jié)果用百

分含量表示。

2 二識別不確定度來源^[5]

（1）試樣稱量時(shí)引入的不確定度；

（2）由容量品體積引入的不確定度；

（3）標(biāo)準(zhǔn)溶液配置及分光光度計(jì)的重現(xiàn)性測量引入的不確定度。

3 建立數(shù)學(xué)模型

鐵含量測定數(shù)學(xué)模型如下：

_w_{(Fe) /10}-2 ₌ ^m1 ^- ^m0 _´₁₀-4 m

式中：_w_{(Fe) /10}-2 —測定礦石中鐵的含量；m1—測量的吸光值在工作曲線上查得樣品的量,μg/50mL；m0—測量的吸光值在工作曲線上查得試劑空白的量,μg/50 mL；

m—稱取的試樣質(zhì)量,g。

4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評估和計(jì)算

對輸入量進(jìn)行 n 次獨(dú)立的等精度測量，得到的不確定度

4.1.1 A 類不確定度分量的評估

測量數(shù)據(jù)如表 1。

1260					當(dāng)	代	化	工			2016 年 6 月
				表 1	將 A 類不確定度測量數(shù)據(jù)
				Table 1 measurement data of type A

	稱樣次數(shù)	1	2		3		4	5	6	7	8

	m/g	0.010 1	0.010 2	0.010 0			0.0102	0.009 9	0.0103	0.010 2	0.010 1
	V/mL	49.98	50.00	49.98			50.02	50.01	50.01	49.99	50.00
	A	0.198	0.202	0.201			0.202	0.200	0.200	0.202	0.201
	m₁/（µg·50^-1mL^-1）	100.01	100.00	100.00			99.98	100.00	100.00	99.97	100.00
	m₀/（µg·50^-1mL^-1）	0.00	0.00	0.00			0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
	w（Fe）/10^-2	1.00	1.00	1.00			0.99	1.00	1.00	0.99	1.00
							1.00

重復(fù)測量 m：天平稱量的單次測得值 x ^k 的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：

	n
S (x_k ) =	å (x_i -	x	₎2	= 0.00013
S (x_k ) =	i=1			= 0.00013
	n -1

實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：s(x) = ¹_n s(x_k ) = 0.000046

u_A (x) = S(x) = ^S₈ = 0.000046 u_A (x) = S(x) = ^S₈ = 0.000046自由度：v_m=7。

B 類不確定度分量的評估（表 2）

表 2 量塊校準(zhǔn)時(shí)不確定度分量匯總表

Table 2 gauge calibration uncertainty summary

不確定度來源	半寬/g	分布	標(biāo)準(zhǔn)不	自由
		情況	確定度/g	度

4.2.2 B 類不確定度分量的評估（表 3）

表 3 量塊校準(zhǔn)時(shí)不確定度分量匯總表

Table 3 Gauge calibration uncertainty summary

不確定度來源	半寬/ mL	分布情況	標(biāo)準(zhǔn)不確定度/ mL 自由度

容量瓶校準(zhǔn)證書給定	0.02	均勻	0.011 5	∞

合成不確定度：u_c ( v) = (0.0115) ² + (0.0052) ² = 0.0126mL

= ^¶c = m ´ 0.0558 =

靈敏度系數(shù)：^C^(v) _¶_y _(0.0558V ₎2 ^0.358

試樣溶液中鐵濃度 mL( μg/50 mL)

r(Fe) = 100μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)溶液逐次稀釋 7 個(gè)

標(biāo)準(zhǔn)溶液，其濃度分別為：0、50.0、100、150、200、400、600；其中稀釋的毫升數(shù)的不確定度計(jì)算的程序與分光光度計(jì)上吸光度的重測性不確定度有關(guān)，與標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度無關(guān)，與從同一份溶液中逐次稀釋后產(chǎn)生的不確定度無關(guān)。

自由度：v_v=7。

7 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液分別被測量 3 次，結(jié)果見表 4，相關(guān)系數(shù)r = 1.0000 。

表 4 測量標(biāo)準(zhǔn)溶液數(shù)據(jù)

Table 4 standard solution data

m₁/（µg·50^-1mL^-1）	0.00	50.0	100	150	200	400	600
1	0.000	0.099	0.200	0.305	0.403	0.803	1.206
2	0.000	0.102	0.203	0.309	0.402	0.809	1.208
3	0.000	0.101	0.197	0.297	0.398	0.799	1.197

重復(fù)測量鐵濃度 mL: m1 標(biāo)準(zhǔn)偏差：s（x_k）= 0.0059實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差：

	1	s = 0.0034	u		= 0.0034
（）
	n
s x =				A

自由度：v_m₁=7。

合成不確定度：u _c ( v) = 0.0034mL

靈敏度系數(shù)：C(v) = ^¶^A = ^0.200 = 0.0040 ¶m₁ 50

5 計(jì)算合成不確定度

u(Fe) = (0.000315 ´ 0.0358)² + (0.0126 ´ 0.0358)² + (0.0034 ´ 0.0040 )² = 0.00045

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