CSM 01010102-2006 分光光度法测量结果 不确定度评定规范.pdf
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1、中国金属学会推荐技术和方法CSM 01 01 01 02-2006 分光光度法测量结果不确定度评定规范发布日期:2006”。4中国金属学会分析测试分会发布CSM 01 01 01 02 2006 目次前言.蓝1 适用范醋2 引用文件3 分析方法和部j最参数描述.4 数学模型的建立5 不确定度来源的识别.2 6 不确定度分量的评定.2 6. 1 测量意复性不确定度分量的评定(A类评定). 2 6. 2 测最洛液浓度c的标准不确定度的评定.2 6. 3 测量溶液体积(V)的不确定度分量u(V).3 6.4 试料溶被体积Vo)的不确定度分最u(Vo). 3 6. 5 分取试料溶液的体积(V1)的不确
2、定度分量以V1).3 6. 6 萃取光度法中分取有机榕剂体积的不确定度分量.4 6. 7 试料质量(m)的不确定度分量以m)46. 8 仪器变动性的不确定度分量.4 7 合成标准不确定度的评定.4 8 扩展不确定度的评定.4 9 削量结果及不确定度表达.4 酣录A(资料性附录)分光光度法测蠢结果不确定度评定规范实倒A.1 例lz铝标准溶攘的不确定度评定.6 A. 2 例2:高腆酸盐光皮法测定低合金钢中锺含量的不确定度评定I CSM 01 01 01 02 2006 ” . 翩翩L蛐自在自1995年ISO等7个国际组织共同颂布了测量不确定度表示指南(简称GUM)。我国在1999年等问采用GUM,
3、颁布了JJF1059测量不确定度评定与表示,对测量不确定度评定和表示的通用规则作了规定。在实验室工作中,GB/T15481-2000, ISO 17025: 2005通周要求以及CNAL/AC 01: 2005检测和校准实验室能力认可准则等技术管理标准中对那量不确定度的评定和表示均有明确的要求,该标准指出:“当不确定度与检测结果的有效性或应用有关,或客户的指定中有要求,或当不确定皮影嘀到对规范眼度的符合性时,检测报告中还需要包括有关不确定的信息。”中国实验室国家认可委员会公布的CNAL/ AR 11: 2006?li!iJ囊不确定度政策中明确规定,认可委员会在认可实验室的技术能力时,必须要求校
4、准实验室和开展自校准的检测实验室制定测量不确定度评定程序并将其用于所有类型的校准工作,必须要求检测实验室制定与检测工作特点相适应的祖!最不确定度评定程序,并将其用于不同类型的检测工作。要求具体实施校准或检测人员正确应用和报告测量不确定度,要求实验室建立雄护评定测量不确定度有效性的机制。鉴于国内外现状与需求,中国金属学会分析测试分会于2005年组织冶金分析行业不确定度资深专家,组成专家组,开始着手化学成分分析混!量结果不确定度评定导则和规范的起草工作。历时一年多,经过多次与国内权威专家的研究和讨论,征询了多方面的意见,形成本导则和规范。本规范根据CSM01 01 01 00-2006化学成分分析
5、担!量结果不确定度评定导则的要求,针对分光光度法的分析程序,制定了分光光皮法?li!iJ囊结果不确定度评定规范,并于2006年4月通过了中自金属学会分析测试分会的审定。国内不确定度权威专家一致认为,认为本规范包括了JJF1059的总体要求,又结合了化学分析的实际情况,具有很强的系统性、实用性和可靠性。同时,针对存在的问题进行了修改和完善,供广大从事检测工作的分析测试人员参考。本规范的附录A为资料性附录。本规范由中自金属学会分析现i试分会提出。本规范技术归口单位为中国金属学会分析测试分会。本规范起草单位:钢铁研究总院、武汉钢铁(集团)公司技术中心。本规范主要起草人g柯瑞华、曹宏燕、罗倩华、崔秋红
6、。本规范于2006年首次公布。酣出CSM 01 01 01 02-2006 分光光度法测量结果不确定度评定规范1 适用范围本规范规定了分析测试中分光光度法部j量结果不确定度评定的通用程序。本规部适用于分析测试中分光光度法现!量不确定度的评定。2 引用文件JJF 1059-1999 测量不确定度评定与表示CNAL/ AG 07: 2002 化学分析中不确定度评估指南CSM 01 01 O 00-2006 化学成分分析测量结果不确定度评定导则3 分析方法和测量参数描述对所采用的分析方法、分析程序和测量参数进行清晰、准确的描述。描述内容包括方法名称、试料、试料分解、试料溶被稀释体积和分取体积、萃取时
7、萃取有机榕剂加人体积、所使用的标准物质或系列标准溶液的配制含标准溶液的浓度、分取量等)、系列标准洛液和试料溶液的测量次数及现j最参数等。描述的程度和列出的测最参数应满足不确定度评定的需要,使分析者对测最结果不确定度的来摞和评定有正确、清晰的理解。4 数学模型的建立分光光度法是在试料分解后,溶液中的被测离子与显色剂反应生成有色化合物,在一定波长下测量该有色化合物的吸光度,并用元素标准榕被(或标准物质溶液)对测量仪器进行校准。然店通过工作曲线计算试料中元素(成分)的质蠢分数。分光光度法的数学模型通式(分析结果计算式)可表示为zWM -兰卫兰工v1 () - mo 106,、一或WM口cVVo,川m
8、oV110日,、一式中zWM一一被翻!元素(成分的质最分数,%;c一一一测量溶液的浓度,g/mL;V一一扭tl最榕液定容体积,mL;V1一一分取试料溶液的体积,mL;Vo一试料溶液定容体积,mL;其中在口ff一一试料溶攘的稀释比(即试料溶敲定容体积与分取试料洛液的体和、比,Vo/V1);mo一一试料的质量,g。当f口1,试料溶液不稀释,直接显色搜!蠢时,可简化为WM示非100测蠢溶攘的浓度c由吸光度A在由最小二乘法回归的工作曲线CA口a卡be)上计算求得。1 CSM, 01 01 01 02-2006 5 不确定度来源的识别根据分析方法的数学模型,c是通过工作曲线计算得出的测量溶被中元素(成分
9、)的浓度。捆此,除评定额!量重复性标准不确定度外,竟点是对c的不确定皮分量进行合理评定。显然,c受工作曲线变动性及绘制工作曲线采用标准溶液(或标准物质本身的不确定度等因素的影响。此外,应对其它输入量,如测量溶液体积V、试料溶液定容体积Vo、分取溶蔽体积V1(稀释倍数j)和试料量mo等不确定度分量进行识别和描述。在进行不确定度来摞的识别和描述时要恰当估计其不确定度的主要分量和次要分,以便抓住主要分量进行合理评定。当用萃取光度法测量时,需考少6 不确定度分量的评定合成不确定度等,以6.2 测盘溶式中:其中:式中zSR一一工作曲线变动性的标准差;E一一工作曲线各校准浓度的平均值;C; c)。当无重复
10、测量重复性标准不确n工作曲线的校准溶被测量次数,如工作曲线有5个校准点,每点测量3次,则n=l5;P一一被测样品溶液的测量次数,如某样品重复测量5次,每个样品洛液测囊2次,则P=52=10。2 CSM 01 01 01 02一2006、u,.1 (c)旦旦一c 6.2.2 标准溶液Ccn)不确定度分最u(cn)标准溶液Ccn)不确定度分量由标准溶液浓度的不确定度和分取标准溶液的体积和溶液稀释体积的不确定度构成。6. 2. 2. 1 标准溶溜浓度的不确定度分最uCcn)1标准溶液放度的不确定度分量,按以下条件分别评定z一一当己知标准溶被浓度的不确定度分囊,可直接引用并计算其标准不确定皮分量。一一
11、当该标准溶液由纯物质直接纯物质本身的标准不称取纯物质的称前定乓配制该标准榕j一当该标准唠偷侈鳝罐剖时,可替越高嚓的或不确定度和相对标准不确定式中:6.2.2.2 一配取式中:u(cu)3 a 6.3 t个标准物质的溶涩的体积和准溶液通常用的相对标准不确定度:积的变动性以各分积的容量瓶中,可认为各姓中,不再评定。温差引人的不确定度分量测量培液体积仰的不确定度溢棚毒品踹挺能稀释的意复性和温差对体积影响等分量。当己评定了测量的重复性,由于重复测量时通常使用的是不同的容量瓶,因此其体积误差、稀释的变动性巳包括在测蠢蠢复性中,不必再评定。而溶液温差的影响在各测量溶液间是一致的,亦不考虑其分量。6.4 试
12、料溶混体积CVo)的不确定度分量u(V,口)本条的评定同6.3。当已评定了测量的重复性,可不考虑试料溶被体积CVo)的不确定度分蠢。6.5 分取试料溶溜的体积CV1)的不确定度分量u(V1)当取标准溶被试料溶夜校准工作曲线,通常使用词一支移液管,因此要考虑移被管本身体积误差的不确定度分量。而移液管读数误差则已体现的测量重复性中,不再评定。3 CSM 01 01 01 02-2006 当取标准物质校准工作曲线,所取标准物质与试料按分析方法罔时操作,由于是相对测量方法,移液管本身体积的误差对工作曲线和试料溶液测最结果的影响是一致的。可不考虑移液管本身的体积误差和读数的变动性;榕液温差的影响在各测量
13、溶液间是一致的,亦可不考虑其分量。6.6 萃取光度法中分取有机溶揣体积的不确定度分量萃取光度法是相对测量方法,通常用同一支移液管分取有机溶剂进行工作曲线溶班和试样溶液萃取操作,因此,移液管的体积误差不影响棋!量不确定度,而移液管刻度读数的变动性巳包括在工作曲线和测量结果重复性中,可不再评定。注:萃取光皮法中被测物质的萃取率一般小于100%。如果绘制工作曲线和样品均全过程同时操作,则可认为分析结果不受萃取率的影响,而萃取亭的变动性(不确定度分量)则包括在样品的测量重复性和工作曲线的变动性中。6. 7 试料质量(m)的不确定度分噩u(m)一一天平称量误差的不确定度分量;一一天平称量主意复性的不确定
14、度分量。如果已评定了测量重复性分量,本项分量已包括在其中,不再评定。6.8 仪器变动性的不确定度分量一一当巳计算了测量蠢复性不确定度分章,仪器读数的变动性巳包括在其中,不再评定。注2测量过程中,由于仪器输入灼电流、电压、仪器分光性能的微小变化而使仪器读出的吸光度有一定的变动性。一一仪器示值分辨力。对不确定度分量。如果重复测量所得若干结果的末位数存在明显的差异,由此计算的意复性标准不确定度中,日包含了分辨力效应的分散性,分辨力的不确定度分量可忽略不计。当末位数无明显出人,甚至相同,这时应将以ax)=O. 29bx作为一个分量计算在合成不确定度中。7 合成标准不确定度的评定7. 1 各分量不相关时
15、,以各分量的相对标准不确定度的方和根求相对合成标准不确定度:Ucre! (WM) = ,j u;.1 Csc)十u;.1(c)十u;.1Ccs)十u;.1CV)十u;.1CVo) + u;.1 CV1)十u;.1Cm)十豆cax)当f=l,即试料榕液不稀释直接用于测量,Urel(m) Urel (ax)可忽略时:Ucre1 (wM)口,Ju;.1(sc)十u(c)十u;.1(cs)十u;.1CV)7.2 由相对合成标准不确定度Ucrel(wM)计算合成标准不确定度u.(切M):Uc(WM)口WMUcrel(WM) 8 扩展不确定度的评定通常取95%置信水平,包含因子k=2,计算扩展不确定度:U
16、 = u.(wM ) 2 注:如果取99%置信水平,包含因子k=3,计算扩展不确定度,u口ucwM)3o9 测量结果及不确定度表达测量结果的不确定度以扩展不确定度表示。通常扩展不确定度与测量结果一起表示,并说明钮含因子h值。例如,用高钮酸饵光度法测定某低合金钢中锚的质量分数为0.764%,评定的扩展不确定度U为o. 020%,尉健蠢的测量结果及不确定度可表示为:WMn= (0, 764士0.020)%,k=2;或切Mn口o.764% ,u = o. 020% ,k = 2; 4 CSM 01 01 01 02-2006 或WMn口0.764(1士0.027)% ,k = 2o 注1:表示测量不
17、确定度时一定要注明包含因子h值,以明确评定不确定度的室主信水平。注2:测量结果和不确定度表达时应注明其计量单位。测量不确定度通常取一位或两位有效数字。修约时可采用末位后面的数都进位而不舍去,也可采用一般修约规则。测量结果和扩展不确定度的数位一T致。计算过程中为避免修约产生的误差可多保留一位有效数字。5 CS)1 01 01 01 02-2006 附录A资料性附录分光光度法那最结果不确定度评定规范实例A. 1 例1:锦栋准溶攘的不确定度评定A. 1. 1 锦栋准溶液配制和测量参数概述称取1.500 5 g已于500灼烧用硫酸(1十1)酸化,冷却,移(i )1. 00 mg/mL的铝标准50 mL
18、容量瓶稀释成质量浓度 )100g/mL铝标准溶、铝标准榕液。评定三A. 1. 2 王l种锢标准5. 0 g/ 式中m、体积(mL),只的相对原子押1p V1 V2 v, v, Vs M(且!lo)M(Mo03) 143.94 p、1. 00 mg/mL Pz p, A. 1. 3 不确定度分蠢的评定A. 1. 3. 1 二氧化锦质量(m)100 g/mL 5. O g/mL 5分别为1000 mL、250积(mL),M(Mo)和M0. 005 83 0. 000 22 mg/mL 0.10 g/mL 0. 008 5 g/mL 其不确定度分量白天平的重复性和天平的瑛盖合成:6 200 mL容量
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