砷含量測量不確定度評定報告

1、神強化營養(yǎng)鹽中砷的測量不確定度評定報告一、目的：1、給出神強化營養(yǎng)鹽中神含量的測量結(jié)果的不確定度。2、在測量結(jié)果處于臨界狀態(tài)時，用于對測量結(jié)果作出正確的判定。3、用于評價實驗室測量比對結(jié)果的質(zhì)量。二、適用范圍：用分光光度計比色法測試神強化營養(yǎng)鹽中神含量的不確定度。三、依據(jù)：1、JJF1059-1999測量不確定度評定與表示2、依據(jù)CNAL/AG06測量不確定度政策實施指南3、CNAL/AR11測量不確定度政策分析4、GB/T 13025.13-1994神強化營養(yǎng)鹽四、概述：1、主要儀器與試劑電子天平：AE100型，梅特勒-托利多儀器有限公司；紫外可見分光光度計：氯化鈉溶液：100g/L；乙酸：

2、1.0mol/L；神標準儲備液：250旦g/mL,；試驗用水為去離子水。2、原理神溶于酸性溶液中，呈黃色，其黃色深度與神含量成正比，光度法測定其含量。3、標準曲線繪制吸取神標準儲備液10.00mL于100mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻，此溶液每毫升相 當(dāng)于神25網(wǎng)。用時新配。吸取神標準工作溶液(25旦g/mL)0.0，2.0，4.0，6.0，10.0mL于50mL比色管中，加氯化鈉 溶液(100g/L) 10mL，加水稀釋至刻度，搖勻。于波長440nm處，以1.Ocm比色池，試劑空白作 對照，測定其吸光度。以神含量為橫坐標，對應(yīng)的吸光度為縱坐標，繪制標準曲線。4、分析步驟稱取均勻樣品1.2

3、533g，置于400m L燒杯中，加入乙酸(1.0mol/L)5 m L，加水200m L,加 熱溶解。冷卻后，移入500m L容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻。吸取20.00 mL，置于50m L 比色管中，加水稀釋至刻度，搖勻。于波長440nm處，以1.Ocm比色池，試劑空白作對照，測 定其吸光度。五、建立數(shù)學(xué)模型X = Cx x fmX-樣品測得的吸光度從標準曲線查出相應(yīng)的神量，mg/kgC從標準曲線上查得的神量樣品溶液的濃度，Pgm -樣品的質(zhì)量，單位為克(g)f-稀釋因子六、引入不確定度的因素分析1、樣品質(zhì)量m的測量不確定度u (m)；2、稀釋因子f的測量不確定度u(f)3、砷質(zhì)量的測

4、量不確定度u(Cx)七、測定結(jié)果樣品質(zhì)量m的測量不確定度u (m)1.1電子天平的最大誤差為0.0001g,按均勻分布，考慮天平稱量分兩次進行，一次是空 盤，一次是毛重，因此：,0.0001,u (m) = ：2x ()2 = 8.17 x10-5 grel 丁31.2所用天平為數(shù)顯式，其分辨率為0.01，按均勻分布，由分辨率產(chǎn)生的不確定度為:001= 0.000577 g分辨初=了1.3樣品質(zhì)量m的不確定度u(m)2 2、：；(m )+u 分辨(m) = 0.000583gu (m)=其相對合成標準不確定度為=2.91x 10-5 g,、u(m) 0.000583g 七(m)=m 20稀釋因

5、子f的測量不確定度u(f)樣品稀釋過程：樣品稱量后，用100mL容量瓶定容稀釋，然后用10mL移液管移取10mL 置于比色管中比色。.一一 V稀釋因子f的計算公式為f =亡2式中：V1樣品定容體積V2定容后樣品移取的體積因此，整個稀釋過程中稀釋因子f產(chǎn)生的不確定度有：容量定容引入的不確定度和移液管 取液引入的不確定度，各不確定度分量計算如下。2.1容量定容引入的標準不確定度u(V1)2.1.1容量瓶校準引入的標準不確定度分量uB1(V1)100ml的容量瓶20C時體積允差土0.2ml，按均勻分布u (V) = 2 = 02 = 0.115mLB1 1匕(匕)32.1.2溫度影響引起的標準不確定

6、度分量uB2(V1)該容量瓶的校準溫度一般是在20C，水的膨脹系數(shù)為2.1X10-4C-1，實驗室室溫為(203)C，溫度變化均勻分布則=0.0364mL心、100 x 3 x 2.1 x 10 -4 尢 2(V 1) =2.1.3容量瓶定容的合成標準不確定度u(V1)容量瓶體積V1定容的兩個不確定度分量互不相關(guān)，其合成標準不確定度”(V1)采用方和 根的方法合成得到u (匕)=匕(匕)+ % (匕)=0.1152 + 0.03642 = 0.121mL其相對合成標準不確定度為u (V) 0.121mLu (V) = 0.00121rel 1 V 100mL12.2移液管取液引入的標準不確定度

7、u(V2)2.2.1移液管校準引入的標準不確定度分量uB1(V2)移液時所用到移液管10ml的刻度的允差為0.040ml，按照均勻分布u (V ) = M) = 0.040 = 0.0231mLB1 2匕(匕)32.2.2溫度影響引起的標準不確定度分量uB2(V2)實驗室溫變化范圍為(203)C，水的體積膨脹系數(shù)為2.1x10-4。，移液管取液過程中由 溫度效應(yīng)產(chǎn)生的體積變化值為(10 x3x2.1x10-4)= 0.0063mL。服從均勻分布，區(qū)間半寬為a(七)=0.0063mL， 包含因子為k (V) = 43。由此引入的標準不確定度uB2(V2)為u V ) = aV2) = 00063

8、 = 0.00364mLB 2 2，k2(匕)v32.2.3移液管取液的合成標準不確定度u(V2)移液管體積V2取液的兩個不確定度分量互不相關(guān)，其合成標準不確定度u(V2)采用方和 根的方法合成得到u(V ) = Ju2 (V ) + u2 (V ) = (0.02312 + 0.003642 = 0.0234mL2% B1 2B 2 2其相對合成標準不確定度為u (V )=冬=0.0234mL = 0.00234rel 2 V 10mL2.2.4稀釋因子f的相對合成標準不確定度urel(f)因為稀釋因子的兩個不確定度分量互不相關(guān)，所以稀釋因子f的相對合成標準不確定度 urelf)采用方和根合

9、成得到u (f) = Ju2 (V) + u2 (V ) = 0.001212+ 0.002342 = 0.00263relrel 1 rel 2砷質(zhì)量的測量不確定度u(C)3.1標準砷溶液稀釋過程引入的標準不確定度u(c1)標準砷溶液稀釋過程：用0.1mL移液管移取0.1mL砷標準儲備溶液(1000ug/m l)置于100mL 容量瓶中，用水稀釋到刻度。這個給出的不確定度來源：0.1mL移液管移液引入的不確定度; 100mL容量瓶定容引入的不確定度。3.1.1 10mL移液管移液引入的標準不確定度uB1(Vc1)移液時所用到移液管0.1ml的刻度的允差為0.003ml，按照均勻分布a (c)

10、 0.003(V,)=劣上=一=0.00173mLB1 c1匕(匕)J3實驗室溫變化范圍為(203)C，水的體積膨脹系數(shù)為2.1x10-4。，移液管取液過程中由 溫度效應(yīng)產(chǎn)生的體積變化值為(0.1x3x2.1x10-4)= 0.000063mL。服從均勻分布，區(qū)間半寬為2c1a( Vc1)= 0.000063mL， 包含因子為k (V ) K。由此引入的標準不確定度B2(Vc1)為u (V ) = a2(匕 1)= .000063 = 3.64x 10一5mLB 2 c/ k2(V1),/3移液管取液的合成標準不確定度u引(Vc1)移液管體積Vc1取液的兩個不確定度分量互不相關(guān)，其合成標準不確

11、定度u(Vc1 )采用方和 根的方法合成得到u(V ) = (u2 (V ) + u2 (V ) .0.001732 + (3.64x10-5)2 = 0.00173mL C1B1 C1B 2 C1其相對合成標準不確定度為u V )=冬=崩宜林=0.0173 rel c1 V 0.1mL c13.1.2 100mL容量瓶定容引入的標準不確定度u(Vc2)100m L容量瓶的最大允許誤差為0.2mL。不確定度來源為：容量瓶容積不準引入的不確 定度和溫度變化引入的不確定。這里不作詳細說明，直接給出數(shù)據(jù)和計算結(jié)果。容量瓶校準引入的標準不確定度：u (V ) = c = = 0.115mLB1 c2k

12、(V2)廿 3溫度影響引起的標準不確定度：實驗室溶液配制時室溫一般在(203)C之間變化。水的體 積膨脹系數(shù)為2.1X10-4C-1，由溫度效應(yīng)產(chǎn)生的體積變化值為(100 x3x2.1x10-4)= 0.0630mL。2c2服從均勻分布，區(qū)間半寬為( V? = 0.0630mL，包含因子為k (V ) K。由此引入的標準不確 定度B2(Vc2)為u V ) = a2(匕2)= 0.0630 = 0.0364mLB 2 c2k 2(V2)v3容量瓶定容的合成標準不確定度u(Vc2)uV ) = (u2 (V ) + u2 (V ) =(0.1152 + 0.03642 = 0.121mL c 2

13、* B1 c 2B 2 c 2其相對合成標準不確定度為u (V )=嘗=0.121mL = 0.00121 rel c 2 V 100mLc23.1.3標準砷溶液稀釋過程引入的相對合成標準不確定度u(cj標準砷溶液稀釋過程的兩個不確定度分量是獨立不相關(guān)的，因此采用和方差公式合成標 準砷溶液稀釋過程引入的相對標準不確定度urel &)為u (c ) = vu2 (V ) + u2 (V ) = 1：0.01732+ 0.001212 = 0.0174rel 1rel c1 rel c 23.2標準工作曲線非線性引入的標準不確定度*el(c2)使用紫外可見分光光度計測定砷標準工作曲線，共配制5個質(zhì)

14、量濃度的砷溶液，對每個濃度點重復(fù)測試3次吸光度，共測得15個原始數(shù)據(jù)如表1所示表1碑標準工作曲線原始數(shù)據(jù)碑質(zhì)量u g0.000.020.040.060.08吸光度A0.0000.1120.2120.3350.4570.0000.1110.2110.3340.4580.0000.1100.2130.3360.456通過最小二乘法擬合求得砷標準工作曲線為y =6 x-0.0046, R=9993,按照線性最小二乘 法擬合直線的不確定度評估公式計算標準工作曲線引起的標準不確定度u (c2)，其計算公式為2 bu(c_)=史.1 + 1 + (氣心p n W (m m)2i =1其中s為殘余標準差：s

15、 = ：- (A -A)2 n 2i ii=1式中：b擬合的標準直線方程斜率，根據(jù)擬合的方程可知b=6；p樣品的重復(fù)測量次數(shù)，本實驗?=3；n用來做標準工作曲線的所測得數(shù)據(jù)點數(shù)，本實驗n=15；0 一吸光度的平均值A(chǔ)帶入標準曲線方程求得的砷質(zhì)量值;m所有測試點砷質(zhì)量的平均值；m.一單個測試點砷的質(zhì)量；A,一吸光度值；A；將砷質(zhì)量帶入方程求得的吸光度的值。其具體的計算見表2。表2碑標準工作曲線回歸直線不確定度計算中間過程miAim. - m(m m)2A i(a. - A)2 X 10610.00-0.0000.000.0016-0.004621.1620.00-0.0000.000.0016-

16、0.004621.1630.00-0.0000.000.0016-0.004621.1640.020.112-0.040.00040.115411.5650.020.111-0.040.00040.115411.5660.020.110-0.040.00040.115411.5670.040.212-0.020.00000.2354547.5680.040.211-0.020.00000.2354547.5690.040.213-0.020.00000.2354547.56100.060.3350.020.00040.3554416.16110.060.3340.020.00040.35544

17、16.160.060.080.3360.020.4570.040.0004 0.35540.00160.47540.080.080.4580.040.4560.04m =0.04 a=0.2230.0016 0.47540.0016 0.4754SUM=0.012416.16338.56338.56338.56SUM=4036根據(jù)上表數(shù)據(jù)帶入公式得：s = ： (A - A)2：4036x106 = 0.00667 ,I kV J/|I 1J/|I I /、A l】L I/FF-1L，Y n 2 , 115 - 2u (c ) = s2 b1 + 1 + (m - m)2 p n (m - m

18、)2i=10.00667 x660.01211L223 + 崩046) 0.0421 + +6= 0.000740r g3 15其相對標準不確定度為u (c)=/2)=。羅0：0*g=o.0185龍1 2 m 0.04 Rg3.3待測樣品測量重復(fù)性引入的不確定度uA(X)我們對同一樣品重復(fù)測定，通過評定其A類標準不確定度求得。本實驗配制8個平行樣進 行重復(fù)8次測定，用紫外可見分光光度計測得砷含量如表示3所示。表3吸光度的測量數(shù)據(jù)測量次數(shù)i12345678平均值碑X mg/kg0.01020.01050.01030.01040.01060.009980.01020.01030.0103采用貝塞爾公式計算8次砷含量的測量數(shù)據(jù)的實驗標準偏差s(A)，標準不確定度等于