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摘要:下文就是分光光度法检测分析过程中不确定度的分析计算的基本步骤,它能够体现出检测分析数据的准确性和可靠性。
关键词:水质分析;不确定度;分光光度法
1测量方法简述
采用HJ535-2009方法测量水中的氨氮含量。配制的氨氮的标准使用液浓度CN=10μg/mL。
标准溶液的取样体积(V/mL)分别为:0.00、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00;氨氮含量(X/μg)分别为:0、5、10、30、50、70、100;稀释至50.0 mL,用分光光度计测得吸光度分别为:0.045、0.080、0.120、0.267、0.418、0.569、0.780;校准后吸光度分别为:0.000、0.035、0.075、0.222、0.373、0.524、0.735。
2检测结果的计算方法
采用最小二乘法对氨氮标准溶液含量与对应的校准后吸光度测量值进行线性回归,得到回归曲线:
Y=bX+a=0.00739X+0.0006 r=0.9999(1)
式中:Y为吸光度;a为截距;b为斜率,l/μg;X为標准使用液氨氮的含量,μg;r为相关系数。
再由样品测定的吸光度Y反推样品含量X(μg):
X=(Y-a)/b(2)
最后根据被测样品的取样体积,求出被测样品的浓度。
式中:X为氨氮含量,μg,由Ar值和2cm比色皿光程的校准曲线确定;V为试份体积(mL)
3计算标准不确定度
纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮不确定度来源见图1。
由式(3)可见,被测样品浓度的不确定度由校准曲线上求得的X的标准不确定度分量和被测样品取样体积的标准不确定度分量两者组成。即:
式中: 为Y的不确定度; 为截距a的不确定度; 为斜率b的不确定度。
3.1校准曲线X的标准不确定度分量uc(x)计算
3.1.1传播系数
3.1.2 a、b产生的不确定度分别为
3.2 Y的不确定度
Y的不确定度由Y的标准差和所使用的氯化铵标准使用液的不可靠性对Y产生的不确定度两者组成,即:
3.2.1 Y的标准差
氯化铵标准使用液是通过稀释标准储备液配制的,即:
因此,氯化铵标准使用液的不确定度为:
式中: 为氯化铵标准使用液的相对标准不确定度; 为氯化铵标准储备液的相对标准不确定度; 为5.00 mLA级移液管的相对标准不确定度; 为500 mLA级容量瓶的相对标准不确定度。
3.2.2为标准储备液的相对标准不确定度
氯化铵称取3.8190 g,纯度按99.99%±0.01%并且均匀分布处理,
万分之一天平精度为0.1 mg,引起的不确定度
1 000 mlA级容量瓶的最大允差±0.4,不确定度为
3.2.3 5.00 mLA级吸量管体积的相对标准不确定度计算
5.00mLA级吸量管最大允差±0.015,按均与分布换成标准偏差为
重复性估读误差不确定度,假定吸量管和溶液的温度与校正时温度相差2.0℃,水体体积膨胀系数为,则置信概率为95%(k=1.96)时体积变化区间为±5×2×2.1×=0.0021 ml,转换成标准差为u(v13)=0.0021/1.96=0.0011 ml
5.00 mLA级吸量管相对标准不确定度为
3.2.4 500mLA级容量瓶体积的相对标准不确定度500 mL容量瓶A级的最大允差±0.25按均与分布换成标准偏差为
同上计算:
换成标准偏差为
容量瓶A级的体积的相对标准不确定度
将(9)(10)(11)结果代入(8)式得把代入(7)式得
把代入(6)式得,将上式代入(5)得
3.3被测样品取样体积得的不确定度的计算
由50.0 mLA级移液管的允许误差,充液重复性误差温度变化产生的误差,构成:即
A级的允差±0.05的体积的相对标准不确定度
同上计算
换成标准偏差为0.0121
取样体积得的不确定度分量代入(6)式
4结论
合理的分析评定不确定度是实验室内部质量控制和评价检测质量非常重要的程序之一,文章通过测量水中的氨氮含量为例,使用校准曲线这一类型的不确定度计算方法和基本步骤,介绍其测量方法、检测结果的计算方法、计算标准不确定度,并评定出分析数据的准确性和可靠性。
1)合理的分析评定不确定度是实验室内部质量控制和评价检测质量非常重要的程序,是我们实验室检测活动走向系统化、规范化不可缺少的步骤之一。
2)被测样浓度的不确定度由校准曲线上求得的X的标准不确定度分量(结果为21.17)和被测样品取样体积的标准不确定度分量(结果为)两者组成,前者远远大于后者,是主要影响因素。
3)校准曲线上求得的X的标准不确定度分量,,由Y的不确定度、截距a的不确定度和斜率b的不确定度三者组成,影响最大的是Y的不确定度。
注:文章内的图表、公式请到PDF格式下查看
关键词:水质分析;不确定度;分光光度法
1测量方法简述
采用HJ535-2009方法测量水中的氨氮含量。配制的氨氮的标准使用液浓度CN=10μg/mL。
标准溶液的取样体积(V/mL)分别为:0.00、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00;氨氮含量(X/μg)分别为:0、5、10、30、50、70、100;稀释至50.0 mL,用分光光度计测得吸光度分别为:0.045、0.080、0.120、0.267、0.418、0.569、0.780;校准后吸光度分别为:0.000、0.035、0.075、0.222、0.373、0.524、0.735。
2检测结果的计算方法
采用最小二乘法对氨氮标准溶液含量与对应的校准后吸光度测量值进行线性回归,得到回归曲线:
Y=bX+a=0.00739X+0.0006 r=0.9999(1)
式中:Y为吸光度;a为截距;b为斜率,l/μg;X为標准使用液氨氮的含量,μg;r为相关系数。
再由样品测定的吸光度Y反推样品含量X(μg):
X=(Y-a)/b(2)
最后根据被测样品的取样体积,求出被测样品的浓度。
式中:X为氨氮含量,μg,由Ar值和2cm比色皿光程的校准曲线确定;V为试份体积(mL)
3计算标准不确定度
纳氏试剂分光光度法测定水中氨氮不确定度来源见图1。
由式(3)可见,被测样品浓度的不确定度由校准曲线上求得的X的标准不确定度分量和被测样品取样体积的标准不确定度分量两者组成。即:
式中: 为Y的不确定度; 为截距a的不确定度; 为斜率b的不确定度。
3.1校准曲线X的标准不确定度分量uc(x)计算
3.1.1传播系数
3.1.2 a、b产生的不确定度分别为
3.2 Y的不确定度
Y的不确定度由Y的标准差和所使用的氯化铵标准使用液的不可靠性对Y产生的不确定度两者组成,即:
3.2.1 Y的标准差
氯化铵标准使用液是通过稀释标准储备液配制的,即:
因此,氯化铵标准使用液的不确定度为:
式中: 为氯化铵标准使用液的相对标准不确定度; 为氯化铵标准储备液的相对标准不确定度; 为5.00 mLA级移液管的相对标准不确定度; 为500 mLA级容量瓶的相对标准不确定度。
3.2.2为标准储备液的相对标准不确定度
氯化铵称取3.8190 g,纯度按99.99%±0.01%并且均匀分布处理,
万分之一天平精度为0.1 mg,引起的不确定度
1 000 mlA级容量瓶的最大允差±0.4,不确定度为
3.2.3 5.00 mLA级吸量管体积的相对标准不确定度计算
5.00mLA级吸量管最大允差±0.015,按均与分布换成标准偏差为
重复性估读误差不确定度,假定吸量管和溶液的温度与校正时温度相差2.0℃,水体体积膨胀系数为,则置信概率为95%(k=1.96)时体积变化区间为±5×2×2.1×=0.0021 ml,转换成标准差为u(v13)=0.0021/1.96=0.0011 ml
5.00 mLA级吸量管相对标准不确定度为
3.2.4 500mLA级容量瓶体积的相对标准不确定度500 mL容量瓶A级的最大允差±0.25按均与分布换成标准偏差为
同上计算:
换成标准偏差为
容量瓶A级的体积的相对标准不确定度
将(9)(10)(11)结果代入(8)式得把代入(7)式得
把代入(6)式得,将上式代入(5)得
3.3被测样品取样体积得的不确定度的计算
由50.0 mLA级移液管的允许误差,充液重复性误差温度变化产生的误差,构成:即
A级的允差±0.05的体积的相对标准不确定度
同上计算
换成标准偏差为0.0121
取样体积得的不确定度分量代入(6)式
4结论
合理的分析评定不确定度是实验室内部质量控制和评价检测质量非常重要的程序之一,文章通过测量水中的氨氮含量为例,使用校准曲线这一类型的不确定度计算方法和基本步骤,介绍其测量方法、检测结果的计算方法、计算标准不确定度,并评定出分析数据的准确性和可靠性。
1)合理的分析评定不确定度是实验室内部质量控制和评价检测质量非常重要的程序,是我们实验室检测活动走向系统化、规范化不可缺少的步骤之一。
2)被测样浓度的不确定度由校准曲线上求得的X的标准不确定度分量(结果为21.17)和被测样品取样体积的标准不确定度分量(结果为)两者组成,前者远远大于后者,是主要影响因素。
3)校准曲线上求得的X的标准不确定度分量,,由Y的不确定度、截距a的不确定度和斜率b的不确定度三者组成,影响最大的是Y的不确定度。
注:文章内的图表、公式请到PDF格式下查看