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2020-09(上)原子吸收分光光度计检出限测量结果不确定度评定

2020-10-16 15:58:04来源: 《中国食品工业》

  摘要:计量检定部门需要对当地的原子吸收分光光度计进行量值传递,保证其测量结果的可靠性。通过火焰法测铜检出限和石墨炉原子化法测镉检出限的不确定度分析和计算,详细论述了原子吸收分光光度计存在不确定度评定的方法。原子吸收分光光度计检出限测量结果的相对扩展不确定度为:

  火焰法:Urel=k·u=13.6% 石墨炉法:Urel=k·u=13.4% 原子吸收分光光度计检出限测量结果的扩展不确定度为:

  火焰法:U=Qcl·Urel=0.001μg/ml≈0.01μg/ml 石墨炉法:U=Qcl·Urel=0.2pg≈1pg。

  在实际操作中,根据实际情况选择最佳的、可行的试验方案,为原子吸收分光光度计检定(校准)提供重要参考依据。

  1 概述

  1.1 依据JJG694-2009《原子吸收分光光度计》

  1.2 环境条件:温度:21.5℃,相对湿度:47%

  1.3 测量对象:原子吸收分光光度计,GCX-600,106,北京海关仪器有限公司

  1.4 测量标准:原子吸收分光光度计检定用标准物质铜(Cu)、镉(Cd)

  1.5 测量方法:选一台性能稳定可靠、美国热电仪器公司生产的原子吸收分光光度计(型号:M6、编号:650725),对火焰法和石墨炉法的最小检测浓度进行评定。

  数学模型image.png式中:

  CL--- 检出限的测量结果:

  SA--- 空白溶液测量值的标准偏差;

  b--- 工作曲线的斜率。

  2 火焰法测铜检出限的不确定度分析和计算

  2.1 标准不确定度分量和分析和计算[1]

  据规程检测斜率的方法其检测数据如下,并分别计算斜率和截距为下表:

image.png

  2.2 测量重复性引入的不确定度u1

  按规程要求采用空白溶液测量数据列进行重复测量11次,则测量数据见下表所列:

image.png

  则标准偏差s=0.0002,则检测限为Qcl=0.01μg/ml,则其不确定度为:u1=image.png6.79%

  2.3 标准溶液浓度的标准不确定度u2

  检定用的标准溶液来源于国家标物中心,浓度0.5、1.0、3.0、5.0μg/ml的相对扩展不确定度均为1%,k=2,则:u2=image.png=0.5%

  2.4 回归曲线斜率引入的标准不确定度u3

  根据规程检测斜率的方法其检测数据如下,并分别计算斜率和截距同(2.1表)。

  则斜率的极差为image.png=0.00005,测量次数3,极差系数C=1.69,则回归曲线斜率引入的标准不确定度u3=image.png=0.05%

  2.5 标准不确定度分量一览表

image.png

  2.6 合成标准不确定度u=image.png=6.81%

  2.7 相对扩展不确定度取 k=2,Urel=k·u=13.62%

  3 石墨炉原子化法测镉检出限的不确定度分析和计算

  3.1 标准不确定度分量分析和计算

  据规程检测斜率的方法其检测数据如下,并分别计算斜率和截距为下表:

image.png

  3.2 测量重复性引入的不确定度μ1

  按规程要求采用空白溶液测量数据列进行重复测量11次,则测量数据如下表:

image.png

  则标准偏差s=0.0016,检测限Qcl=0.1pg,则其不确定度为:u1=image.png=6.60%

  3.3 标准溶液浓度的标准不确定度u2

  检定用的标准溶液来源于国家标物中心,各浓度的相对扩展不确定度为2%,k=2,则:u2=image.png=1.5%

  3.4 回归曲线斜率引入的标准不确定度u3

  根据规程检测斜率的方法其检测数据如下,并分别计算斜率和截距为下表:

image.png

  则斜率的极差为image.png=0.0004,测量次数3,极差系数C=1.69,则回归曲线斜率引入的标准不确定度:image.pngimage.png

  3.5 进样体积误差引入不确定度u4

  进样体积误差按经验估计为1%,均匀分布,则image.png

  3.6 标准不确定度分量一览表

image.png

  3.7 合成标准不确定度
  image.png

  3.8 相对扩展不确定度

  取k=2,Urel=k·u=13.4%

  4 测量结果的报告与表示

  4.1原子吸收分光光度计检出限测量结果的相对扩展不确定度为[2]:

  火焰法:

  Qcl=0.01μg/ml,Urel=k·u=13.6%,k=2

  石墨炉法:

  Qcl=1pg,u2=image.png,k=2

  4.2 原子吸收分光光度计检出限测量结果的扩展不确定度为:

  火焰法:

  Qcl=0.01μg/ml,U=Qcl·Urel=0.001μg/ml≈0.01μg/ml,k=2

  石墨炉法:

  Qcl=1pg,U=Qcl·Urel=0.2pg≈1pg,k=2

  5 结束语

  本文详细论述了原子吸收分光光度计存在不确定度评定的方法,以火焰法测铜和石墨炉原子化法测镉检出限为例,讨论了测定铜检出限不确定度的主要来源及工量其各不确定度分最评定方法。该方法也可以应用于其它仪器分析方法(如原子吸收分光光度计石墨炉法、原子火焰法)。在实际操作中,根据实际情况,选择最佳的、可行的试验方案,认真按规范做好每步操作,就可以减少不确定度,保证测量结果准确、可靠。(大理州质量技术监督综合检测中心 赵云珠)


参考文献:

[1]中华人民共和国国家计量检定规程。原子吸收分光度计[S]. JJG694-2009。 北京:中国计量出版社,2009:1-13。

[2]中华人民共和国国家计量技术规范 JJF 1059.1-2012. 测量不确定度评定与表示 [S].2012。



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