ICP法不确定度报告

ICP光谱法测定石英中铝、铁、钙、镁、钛的不确定度铝的不确定度（铁、钙、镁、钛通用）一、不确定度来源和数学模型检测程序图1检测流程图如图1的流程图，列出了检测石英中铝的各个步骤。试样溶液中铝的浓度)/(mLgc用ICP光谱法测量，其计算公式为：baI式中：I——由ICP光谱测得的试样溶液的光谱强度；a——校准曲线的截距；b——校准曲线的斜率。试样中铝的百分含量210/)(Al计算公式为：dmVcmdVcAl462101001010/)(式中：V——试液定容体积（mL）；m——称样量；c——试样溶液中铝的浓度（)/mLg；d——稀释倍数。不确定度来源识别有关不确定度来源如图2的因果图所示。溶样制备标准溶液称量定容ICP光谱仪校准ICP光谱仪测定结果cV温度校准曲线重复性校准结果称样量读数分辨率天平校准md图2初步因果关系图二、不确定度分量1、称样量的不确定度U（m）试样的质量由电子天平称出，称得m=0.5000g，其不确定度来源于三个方面：测量的重复性，读数的分辨率及天平校准的不确定度。（1）称样量的重复性不确定度U（m1）取0.5000g的物体，称量n次(一般取n≥6，数据列如下表：12……n单次称量结果的标准不确定度用标准偏差)(1mS表示,则有：)()(11mSmU（2）读数分辨率不确定度U（m2）电子天平为数字显示式测量仪器，其分辨率为аg，分辨误差为а/2，按矩形分布，其引入标准不确定度U（m2）为：U（m2）=32à（3）天平校准不确定度U（m3）根据校准证书，天平的校准不确定度为：U（m3）=0.0002g上述三个不确定度分量合成称样时m的不确定度为：232221)()()()(mUmUmUmU2、体积V的不确定度U（v）容量瓶体积有三个主要的影响：校准、重复性和温度影响。（1）校准U（v1）根据JJG196-90标准，100mLA级容量瓶在20℃的体积为（100±0.1）mL，给出的不确定度的数值没有置信水平或分布情况信息，在这里，计算标准不确定度时假设其按三角形分布。61.0)(1vU（2）重复性U（v2）对100mL容量瓶反复用水充满n次并称量，数据如下：（单位mL）12……n单次测量结果的标准不确定度用标准偏差)(1mS表示,则有：U（v2）=S（v2）（3）温度容量瓶使用温度与校准温度不一致引入的不确定度U（v3）容量瓶是在20℃下校准的，实验室温度在（20±5）℃范围内变动，由于溶液的体积膨胀系数明显大于容量瓶容积的膨胀，因此，可以只考虑前者的影响，水的体积膨胀系数为2.1×10-4℃-1，假设概率分布按矩形分布，则体积测量所引入的不确定度分量为：35101.2100)(43vU三个分量合成得到体积的标准不确定度U（v）332221)()()()(vUvUvUvU3、试样溶液浓度c测定的不确定度U（c）本方法用浓度（100±0.5）mLg/的铝标准溶液通过稀释配制出浓度分别为1、5、10、20mLg/的四个标准溶液，由于校准标准溶液的不确定度与光谱强度测量的不确定度比，小到可以忽略，因此，在采用最小二乘法拟合校正曲线时，计算得到铝的浓度的不确定度仅与光谱强度的测量不确定度有关，同时也不考虑四个校准标准溶液之间的相关性。对四个校准标准溶液各测量三次，共计12次，测量到的光谱强度I数据填入下表：校准标准溶液浓度（mLg/）光谱强度I123151020拟合校准曲线方程为（I取三次平均值）CbaI则光谱强度测量的实验标准差为：2)(2)(2121nCbaInUiISjjnjnj对被测样品测量二次，P=2，测得试液Al浓度：C0=ρmLg/其标准不确定度U（c）为：XXSCCnPbIScU20)(11)()(其中：根据最小二乘法拟合公式niiXXCCS12)(niiCnC1224、稀释系数d的不确定度U（d）fcVVd（1）容量瓶的容积V的三个不确定度来源：校准、重复性和温度影响。参照100mLA级容量瓶计算标准不确定度的方法。)(CVU（2）吸管容积的不确定度参照100mLA级容量瓶计算标准不确定度的方法。)(fVU三、不确定度分量汇总表序号符号来源数值标准不确定度相对不确定度1m称样量2V体积3C浓度4d稀释系数合成标准不确定度：022.0)(crelU；%0097.0)(cU四、合成标准不确定度)()()()()(2222dUcUVUmUUrelrelrelrelcrel测得铝含量为：dmcVAl421010/)(铝含量的不确定度)()(crelcUU五、扩展不确定度：取包含因子k=2，则扩展不确定度)(U为：)()(cUkU%六、不确定度报告：按照本方法进行分析测定，被测样品含铝量020.044.010/)(2Al，其中扩展不确定度%020.0)(U，是由标准不确定度和包含因子k=2的乘积得到的。报告人：时间：审核：时间：