乙酰丙酮分光光度法測(cè)定水性涂料中甲醛含量的不確定度評(píng)估

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯 乙酰丙酮分光光度法測(cè)定水性涂料中甲醛含量的不確定度評(píng)估 水性涂料中甲醛含量 測(cè)定（乙酰丙酮分光光度法）的不確定度評(píng)估報(bào)告 編制： 審核： 批準(zhǔn)： 編制單位：蘇州華碧微科檢測(cè)技術(shù)有限公司 編制日期：2022年12月14日 第 1 頁(yè)共9 頁(yè) 水性涂料中甲醛含量測(cè)定（乙酰丙酮分光光 度法）的不確定度評(píng)估報(bào)告 一、目的 依照國(guó)標(biāo)用乙酰丙酮分光光度法測(cè)定了水性涂料中甲醛的 含量，為了了解乙酰丙酮分光光度法測(cè)定水性涂料中甲醛含量結(jié)果的置信區(qū)間，根據(jù)測(cè)定結(jié)果不確定度評(píng)估原則，分析了測(cè)量過(guò)程中不確定度來(lái)源，對(duì)其分析結(jié)果不確定度進(jìn)行了評(píng)估。 二、測(cè)試原理和測(cè)試過(guò)程 2.1

2、測(cè)試原理 采用蒸餾的方法將樣品中的甲醛蒸出。在PH=6的乙酸-乙酸銨緩沖溶液中，餾分中的甲醛與乙酰丙酮在加熱的條件下反應(yīng)生成穩(wěn)定的黃色絡(luò)合物，冷卻后在波長(zhǎng)412nm處進(jìn)行吸光度測(cè)試。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，計(jì)算試樣中甲醛的含量。 2.2測(cè)試過(guò)程 （1）分別用移液管吸取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0ml甲醛標(biāo)準(zhǔn)工作液或210ml樣品餾分于25ml容量瓶中，參與2.0ml乙酰丙酮溶液，用水稀釋至刻度（同時(shí)做試劑空白一份）。室溫下顯色2h（或在60烘箱中顯色0.5h，冷卻至室溫）后，用10mm 吸收池（以水為參比）在分光光度計(jì)413nm波優(yōu)點(diǎn)測(cè)量吸光度。 （2）樣品預(yù)處理：稱(chēng)取攪拌均勻后的試樣2g

3、（準(zhǔn)確至0.001g），置于已預(yù)先參與約50ml水的蒸餾瓶中，輕輕搖勻，再加150ml水，在接收餾分的燒杯中預(yù)先參與適量的水，浸沒(méi)餾分出口。加熱蒸餾樣品至近干。用水清洗冷凝管，將餾分定容至250ml。定容后的樣品餾分應(yīng)盡快在12h內(nèi)測(cè)量其吸光度。 三、建立數(shù)學(xué)模型 第 2 頁(yè)共9 頁(yè) 第 3 頁(yè) 共 9 頁(yè) 涂料樣品中甲醛含量（W, mg/kg ）的計(jì)算公式如式（1）： 式中：甲醛m 根據(jù)工作曲線計(jì)算的甲醛質(zhì)量，g ； 樣m 樣品稱(chēng)量的質(zhì)量，g ； 1V 樣品蒸餾時(shí)定容體積，ml ； 2V 光度法測(cè)定時(shí)移取蒸餾液體積，ml ； f 重復(fù)性因子。 四、不確定度分量的主要來(lái)源及其分析 乙酰丙酮分光

4、光度法測(cè)定水性涂料中甲醛含量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的主要來(lái)源包括： 4.1甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液定值的不確定度u （p ）； 4.2據(jù)工作曲線計(jì)算蒸餾液中甲醛含量時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(甲醛m ); 測(cè)定蒸餾液中甲醛含量時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度與兩個(gè)主要因素有關(guān)：1、工作曲線中用到的甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液示值誤差；2、工作曲線擬合誤差。與這兩項(xiàng)不確定度分量相比，測(cè)量顯色溶液吸光度重復(fù)性偏差可忽視不計(jì)。 （1）配制甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u （p ） 制作工作曲線所使用的甲醛標(biāo)準(zhǔn)液由國(guó)家環(huán)?？偩謽?biāo)準(zhǔn)樣品研究所提供。 4.3定容體積V 1的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u （1V ）； 4.4 移液管體積2V 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u （2V ）； 4.5

5、 樣品稱(chēng)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u （樣m ）； 4.6 包括蒸餾過(guò)程的重復(fù)性因子f 引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u （f ）。 五、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定 5.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不確定度 5.1.1標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存液的不確定度 鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液（GSB G 62071-90）為國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心鋼鐵研究總院提供，質(zhì)量濃度為1000g/m l ，標(biāo)準(zhǔn)證書(shū)給出擴(kuò)展不確定度為4g/ml,k=2,則鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存液的標(biāo)準(zhǔn)不確定 f V m m 2 1?=樣甲醛V 第 4 頁(yè) 共 9 頁(yè) 度為： ()u =4g/ml/2=2g/ml ()rel u = ()u /=2g/ml/1000g/ml=0.002 5.1.2稀釋過(guò)程引入的不確定度 稀釋

6、過(guò)程：用10ml 移液管移取10ml 鉛標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)存液，置于100ml 容量瓶(A 級(jí))中，用1%硝酸溶液定容至刻度，即為100g/ml 鉛標(biāo)準(zhǔn)中間液。用2ml 刻度移液管移取4ml 鉛標(biāo)準(zhǔn)中間液，置于100ml 容量瓶(A 級(jí))中，用1%硝酸溶液定容至刻度，即為4g/ml 鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液；用25ml 刻度移液管移取50ml 4g/ml 鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液，置于100ml 容量瓶(A 級(jí))中，用1%硝酸溶液定容至刻度，即為2g/ml 鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液；用25ml 刻度移液管移取50ml 2g/ml 鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液，置于100ml 容量瓶(A 級(jí))中，用1%硝酸溶液定容至刻度，即為1g/ml 鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液；用25

7、ml 刻度移液管移取50ml 1g/ml 鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液，置于100ml 容量瓶(A 級(jí))中，用1%硝酸溶液定容至刻度，即為0.5g/ml 鉛標(biāo)準(zhǔn)使用液。 5.1.2.1移液管引入的不確定度 JJG 196-2022?常用玻璃量器?規(guī)定10ml 移液管移取10ml 時(shí)容量允許誤差為0.02ml,取矩形分布,則： 10(1)u 另由校準(zhǔn)證書(shū)提供10ml 移液管擴(kuò)展不確定度為0.006ml ，k=2，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： 10(2)u =0.006ml/2=0.003ml 故10u = 0.01193ml 10rel u = 0.01193ml/10ml=0.001193 同樣可以得到： 25ml

8、刻度移液管： 1rel u =0.00533 2ml 刻度移液管： 2rel u =0.00345 則移液管引入的不確定度 rel u （V 移） =0.00993 5.1.2.2容量瓶體積引入的不確定度 第 5 頁(yè) 共 9 頁(yè) 100ml 容量瓶(A 級(jí))體積引入的不確定度由校準(zhǔn)證書(shū)可知，在20時(shí)其擴(kuò)展不確定度為U=0.012ml,k=2，則容量瓶體積引入的不確定度： u （V 容）=U/k=0.012ml/2=0.006ml r e l u （V 容） =0.006ml/100ml=0.00006 溫度對(duì)容量瓶和溶液體積的影響：本試驗(yàn)是在20的條件下進(jìn)行的，因此容量瓶和溶液溫度與校準(zhǔn)時(shí)溫度

9、不同引起的不確定度為零。當(dāng)溫度不為20時(shí)，務(wù)必考慮溫度對(duì)體積的影響。 5.1.3標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度 由()rel u 、rel u （V 移）、rel u （V 容） 可計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度分量： rel u （sta ） =（0.0022+0.009932+5*0.000062）1/2 =0.01013 5.2樣品制備過(guò)程引入的不確定度 5.2.1取樣 本試驗(yàn)是稱(chēng)取適量樣品，以微波消解、酸消解和灰化等方法處理后制成均勻液體，可以認(rèn)為樣品是均勻的、代表性充分，由此引入的不確定度忽視不計(jì)。 5.2.2稱(chēng)重 IEC 62321 :2022要求取樣確切至0.1mg,要求使用的天平的最小分度

10、為0.1mg 。樣品質(zhì)量是由兩次稱(chēng)量（空瓶m tare 和樣品m samp ）所得，兩次稱(chēng)量天平的示值誤差引入的不確定度： (1)u m =0.0000408 g 天平自身帶來(lái)的不確定度(2)u m 。由天平校準(zhǔn)證書(shū)：天平擴(kuò)展不確定度U=0.3mg ，k=2則： (2)u m =U/k=0.3mg/2=0.00015g 所以稱(chēng)重引入的不確定度： ()u m =0.0001554 g ()rel u m =()u m /m=0.0001554 g/0.1061 g=0.001465 5.2.3消解回收率 本試驗(yàn)選取標(biāo)準(zhǔn)溶液，鉛含量標(biāo)準(zhǔn)值：200PPM ，測(cè)試結(jié)果如下： 第 6 頁(yè) 共 9 頁(yè) 表

11、1 Trial 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Conc.(PPM) 192.4 199 187.6 188.4 183.6 189.4 189.4 182.6 181.9 194.2 由以上數(shù)據(jù)可知回收率在90%105%，樣品回收率的不確定度按JJF 1059-1999測(cè)量不確定度評(píng)定與表示5.8節(jié)計(jì)算： 2()u Rec = 2()/12b b +-+ b +=（99.5-100） %= -0.5 b -=（100-90.9）%=9.1% ()u Rec =0.02483 5.2.4定容體積的影響 同5.1.2.2故 ()rel u V 定=0.006ml/100ml=0.000

12、06 5.2.5樣品制備過(guò)程引入的不確定度 從上述評(píng)定可知，樣品制備過(guò)程引入的不確定度： rel u （pre ） （0.0014652+0.000062+0.024832）1/2 0.02487 5.3最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)得出0C 時(shí)所產(chǎn)生的不確定度 采用5個(gè)濃度水平的鉛標(biāo)準(zhǔn)溶液，用ICP-OES 分別測(cè)定3次取平均值，得到相應(yīng)的響應(yīng)值。本節(jié)計(jì)算過(guò)程中，小數(shù)位一律取4位，在合成時(shí)，再統(tǒng)一取舍。 一組標(biāo)液的響應(yīng)值用最小二乘法進(jìn)行擬合，得到直線方程y=a+bC(a 為截距，b 為斜率)和其相關(guān)系數(shù)r ，如下表： 本試驗(yàn)對(duì)樣品測(cè)定液進(jìn)行了4次測(cè)量，由直線方程求得平均質(zhì)量濃度0C =0.198

13、486 第 7 頁(yè) 共 9 頁(yè) ug/ml ，則0C 標(biāo)準(zhǔn)不確定度： 0()u C = ()s y b =0.006114g/ml 式中： s(y)= =9.812529g/ml ,標(biāo)準(zhǔn)溶液響應(yīng)值 的殘差的標(biāo)準(zhǔn)差； C =11n j j C n =1 1n j j C n =1.5g/ml ，標(biāo)準(zhǔn)溶液平均濃度； S cc =21()n J j C C =-=10，標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度的殘差的平方和； n 標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)量次數(shù)，本試驗(yàn)為15； p 0C 的測(cè)量次數(shù)，本試驗(yàn)為4 則： 0()rel u C = 0()u C / 0C =0.006114g /ml / 0.198486 g/ml=0.03

14、080 5.4重復(fù)性試驗(yàn) 在重復(fù)性條件下，對(duì)樣品進(jìn)行了4次獨(dú)立測(cè)試，鉛含量分別為202.161mg/kg 、185.023 mg/kg 、192.961 mg/kg 、186.687 mg/kg 則鉛含量算術(shù)平均值： ? i n =191.708 mg/kg 單次測(cè)量的不確定度： ()()i i u s = = 7.7618 mg/kg 算術(shù)平均值的不確定度： ()u ? =3.8809 mg/kg ()rel u ?= ()u ?= 3.8809/191.708/mg kg mg kg =0.02024 5.5試劑空白 第 8 頁(yè) 共 9 頁(yè) 本試驗(yàn)所用試劑為優(yōu)級(jí)純硝酸，因扣除空白所致的鉛的微小變化產(chǎn)生的影響忽視不計(jì)。 六、不確定度分量列表 在不確定度評(píng)定過(guò)程中，已憑閱歷將一些不確定度分量去除。現(xiàn)將不確定度分量列于下表： 鉛含量不確定度分量表 七、相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 ()crel u ?八、擴(kuò)展不確定度 測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度包含因子K=2，對(duì)應(yīng)的取置信水平為95%，則相對(duì)擴(kuò)展不確定度為： r e l U =k ()crel u =2 0.04560=0.09120 ?=191.708 mg/kg ，U=rel U ?=0.09120191.708 mg/kg=17.484 mg/kg 九、結(jié)果報(bào)告 按I