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离子色谱法测定水中硫酸盐不确定度评定


硫酸盐在当前水环境污染严重的情况下显得尤为重要,是水系列产品中检测的主要指标。目前,比较常用的检测方法是离子色谱法。针对国家实验室认可及省计量认证的需要,本文依据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》[1]以及JJF1135-2005《化学分析测量不确定度评定》[2]对离子色谱法测定水中硫酸盐的不确定度进行了分析、评定。

1 试验部分

1.1 建立数学模型

采用*小二乘法对标准溶液浓度(x)和色谱峰面积(y)进行线性回归,得线性回归方程为y=abx,即x=y-a/b,其中:y为峰面积(µs*s);a为截距;b为斜率;x为标准溶液浓度(mg/L)。由此可得x的不确定度主要来源于yab

浓度为2.004.008.0012.0016.0020.00mg/L6个硫酸盐标准溶液的峰面积,a=37680b=13702x=y37680/13702

yab的传播系数分别为:

计算得:cy=7.298×10-5mg·L-1/µs*s

ca=-7.298×10-5mg·L-1/µs*s

cb=-7.524×10-4[mg·L-12/µs*s]

1.2 标准不确定度计算

1.2.1 标准不确定度分量uy

1.2.1.1 y残差的标准偏差Sy)引起的不确定度u1,按正态分布属A类评定。

计算得u13950.65µs*s,自由度=mn2=4

1.2.1.2 仪器读数引起的不确定度u2,按均匀分布变化属B类评定。

仪器读数*小变化为0.007µs*su2=0.007%/31/2=4.04×10-3µs*s,自由度=∞

1.2.1.3 标准溶液引起的不确定度u3

1.2.1.3.1 标准溶液来源的不确定度urel31

SO42-标准溶液由国家标物中心提供,标准值为500mg/L,不确定度为0.7%,按均匀分布变化属B类评定。urel310.7%31/2=0.404%

1.2.1.3.2 标准溶液稀释定容引起的不确定度urel32

先用10mlA级移液管(允许误差0.2%)移取标准溶液至50mlA级容量瓶(允许误差0.1%)配制标准中间液,再用10mlA级移液管(允许误差0.2%)移取标准中间液至50mlA级容量瓶(允许误差0.1%)配制标准使用系列。移液管和容量瓶刻线读数不确定度可忽略,配制温度接近20,温度影响可忽略,按均匀分布以k=31/2计算合成得到urel32=[0.2%31/22 0.1%31/22 0.2%31/22 0.1%31/22]1/2=0.183%

综合以上两项可得urel3=[0.404%2 0.183%2]1/2=0.444%

u3=b*20*0.444%=1.217µs*s,自由度=∞

1.2.1.4 测量重复性引起的不确定度u4,按正态分布属A类评定。

12mg/LSO42-标准溶液进行10次重复测量得峰面积分别为:200367201735202034200968202148200097201193200182201117200228

计算可得:u4=246.31µs*s,自由度=n1=9

综合以上各项得:uy)=(u12u22u32u421/23958.32µs*s

1.2.2 标准不确定度分量ua

计算得:ua=3074.1µs*s,自由度=mn2=4

1.2.3 标准不确定度分量ub

计算得:ub=253.25µs*s/mg·L-1),自由度=mn2=4

2 结果与讨论

2.1 合成标准不确定度

由于各不确定度分量相互独立,所以ucx=[c2yu2 yc2 au2 ac2 bu2 b]1/2=0.41 mg/L

2.2 扩展不确定度

置信水平P=0.95时,包含因子k=2U=k×ucx=0.82mg/L

2.3 不确定度报告与表示

IC1010离子色谱仪测定水中硫酸盐在2.0020.00mg/L范围内的扩展不确定度为0.82mg/Lk=2

2.4 讨论

从计算结果可以看出,在离子色谱法测定水中硫酸盐含量的过程中,峰面积所产生的不确定度对测量不确定度的贡献*大,其次是截距a所产生的不确定度。测量不确定度评定在实际工作中有重要意义,特别是在检测结果为临界值时显得尤为重要。本方法在实际检测工作中具有较强的应用价值。

参考文献

[1]JJF1059-1999,测量不确定度评定与表示[S].国家质量技术监督局.

[2]JJF1135-2005,化学分析测量不确定度评定[S].国家质量监督检验检疫总局.