1、原子吸收光度法测定水中铜的不确定度分析文件编号:ZHJ/ZY-BQDD-04 (第 A 版,第 0 次修订) 第 1 页 共 5 页1.目的对水中铜测定的不确定度进行分析,找出影响其不确定度的因素,对不确定度进行评估,如实反映测量的置信度和准确性。2.适应范围适用于原子吸收光度法水中铜的测定。3.职责3.1 监测人员负责按操作规程操作仪器,了解影响不确定度的因素,确保测量过程中仪器正常运转,消除各种可能影响试验结果的意外因素,掌握不确定度的计算方法。3.2 校核人员负责检查原始记录及不确定度的计算方法。3.3 技术负责人负责审核监测结果和不确定度分析结果。4.不确定度分析4.1 方法简述用美国
2、瓦里安 SPECTRAA220 快速原子吸收分光光度法 测定水中铜的浓度。铜标准物质采用国家环保总局标准物质研究所的标准物质。Cu:GBW08615,标准 值:1000g/mL,不确定度:1 g/mL,K=3。4.2 数学模型计算公式:采用最小二乘法对标准溶液的测量数据进行线性回归,得到回归直线(标准曲线)方程为:y=a+bx其中 y 为吸收值,a 为截距,b 为斜率,x 为浓度(mg/L )。然后由样品测定的吸收值(y)反推样品浓度(x)。因此,运用本测量 方法,被测量的不确定度就是 y 对 x 存在回归直线时,可以通过对回归方程 y=a+bx 分编制: 审核: 批准:日期: 日期: 日期:
3、Comment lyx1: Page: 2 原子吸收光度法测定水中铜的不确定度分析文件编号:ZHJ/ZY-BQDD-04 (第 A版,第 0次修订) 第 2 页 共 5 页析 y、a和 b三个值的不确定度,从而求出被测量 x的不确定度。火焰法要求相关系数0.999 ,则表明 y与 x成线性关系。4.3传播定律uc(x)=c(y)2u2(y)+c2(a)u2(a)+c2(b)u2(b)1/2传播系数:c(y) =x/y=1/bc(a)=x/a=-(1/b)c(b)= x/b=-(y-a)/b25.计算标准不确定度在火焰法中,用空白溶液调零,分别对 4份不同浓度铜标准溶液进行测定,其测量结果如表
4、1所示。表 1 测量结果一览表xi(mg/L) 0.000 0.500 1.000 2.500 5.0000.0001 0.0148 0.0286 0.0728 0.1451yi(A) 0.0001 0.0148 0.0288 0.0730 0.1451y平均值(A) 0.0001 0.0148 0.0287 0.0729 0.1451根据测量数据及线性回归法求出标准工作曲线a=0.0001b=0.0290r=0.99999求出 r值,可看出 y和 x成线性关系,其回归直线( 标准曲线)为:y=0.0001+0.0290x5.1求标准不确定度分量 u(y)u(y)=(u21+u22+u23+
5、u24)1/25.1.1 u1是 y残差的标 准偏差 Sy/x,按正态分布属 A类。原子吸收光度法测定水中铜的不确定度分析文件编号:ZHJ/ZY-BQDD-04 (第 A 版,第 0 次修订) 第 3 页 共 5 页计算(回归直线的标准偏差(即 y 残差的标准偏差)S y/x2)(1/ mnySnijiijxy式中:y ij仪器的各点响应值;yj回归直线 的计算值;n测量点数目;m每测量点重复测量次数;mn-2自由度;将各个值计算出,并列于表 2表 2 中间计算结果一览表xi yij yi yij yi0.0001 0.00000.0000.0001 0.0001 0.00000.0148 0
6、.00030.5000.0148 0.0145 0.00030.0286 -0.00051.0000.0288 0.0291 -0.00030.0728 0.00022.5000.0730 0.0726 0.00040.1451 0.00015.0000.1451 0.1450 0.00012)(1/ mnySnijiijxy= 801.20503.22=3.0410-4u1=Sy/x=3.0410-4A传播系数:c(y)=1/b=1/0.0290=34.5(mgL -1/A)5.1.2 仪器读数的标准不确定度原子吸收光度法测定水中铜的不确定度分析文件编号:ZHJ/ZY-BQDD-04 (第
7、A 版,第 0 次修订) 第 4 页 共 5 页按均匀分布变化属 B 类,故仪器读数变化最小变化为 0.0001A,u2=0.0001/31/2=5.810-5A传播系数 C(y)=1/b=34.5(mgL-1/A)5.1.3 标准样品的不确定度 u3标准物质是标物中心提供 Cu:GBW08615,标准值:1000g/mL,不确定度:1g/mL,即 0.1%正态 分布变化属 B 类,以曲线上最大浓度点计算。u3=b0.1%5.00/3=4.810-5A/mgL-1传播系数:c(y)=1/b=34.5(mg.L -1/A)5.1.4 测量重复性标准不确定度 u4重复测量某样品溶液 10 次,算出
8、标准偏差。测得 10 个数据:0.0286,0.0288,0.0287,0.0288,0.0286,0.0287,0.0287,0.0286,0.0288,0.0287。u4= =2.510-5(A))10(.62测量数据是随机量作 A 类。传播系数: c(y)=34.5(mg.L -1/A)u(y)=(u21+u22+u23+u24)1/2=(3.0410-4)2+(5.810-5)2+(4.810-5) 2+(2.510-5)21/2=3.1410-4(A)5.2 计算标准不确定度分量 u(b)u(b)=Sb= =7.510-5(A/mg.L-1)2)(xSiE传播系数:c(b)= /ba
9、y=(0.0523-0.0001)/0.02902=62.1(mgL-1)2/A原子吸收光度法测定水中铜的不确定度分析文件编号:ZHJ/ZY-BQDD-04 (第 A 版,第 0 次修订) 第 5 页 共 5 页5.3 计算标准不确定度分量 u(a)u(a)=Sa=SE =1.36 10-4(A)2)(xnmi 传播系数:c(a)=- 1/b=-34.5(mgL-1/A)标准不确定度一览见表 3。表 3 标准不确定度一览表标准不确定度分量 不确定度来源 数值 分布 类型 除数 标准不确定度自由度Y 残差的标准偏差 Sy/x 3.0410-4A 正态 A 类 u1= Sx/y =3.0410-4
10、A 8仪器读数的标准偏差 00001A 均匀 B 类 31/2 u2=0.001/31/2=5.810-4A 标准样品的扩展不确定度 01% 正态 B 类 3 u3=4.810-5A u(y)测量重复性的标准偏差 8.210-5A 正态 A 类 u4=2.510-5A 9u(a) a 的标准偏差 Sa 1.9210-4A 正态 A 类 1.3610-4A 8u(b) b 的标准偏差Sb7.5210-5 mg.mL-1 正态 A 类 7.510-5(A/mg.L-1) 86 合成标准不确定度uc(x)=c(y)2u2(y)+c2(a)u2(a)+c2(b)u2(b)1/2=34.52(3.1410-4)2+(34.5)2(1.3610-4)2+62.12(7.510-5)2)1/2=0.013(mg/L)7 扩展不确定度取 K=2,置信水平=0.95,U=KUc=20.013=0.03(mg/L)因此,水中铜测定的扩展不确定度为 0.03mg/L,K=2。