辽宁省高庆硫酸盐有限公司
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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

采用最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y、a和b。

浓度为2.00、4.00、8.00、12.00、16.00、20.00mg/L的6个硫酸盐标准溶液的峰面积,a=37680,b=13702,x=(y-37680)/13702。

c(a)=-7.298×10-5(mg·L-1/µs*s)

c(b)=-7.524×10-4[(mg·L-1)2/µs*s]

1.2 标准不确定度计算

1.2.1 标准不确定度分量u(y)

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

计算得u1=3950.65µs*s,自由度=mn-2=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。

仪器读数最小变化为0.007µs*s,u2=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。urel31=0.7%/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%/31/2)2 (0.1%/31/2)2 (0.2%/31/2)2 (0.1%/31/2)2]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。

对12mg/L的SO42-标准溶液进行10次重复测量得峰面积分别为:200367、201735、202034、200968、202148、200097、201193、200182、201117、200228。

1.2.2 标准不确定度分量u(a)

1.2.3 标准不确定度分量u(b)

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uc(x)=[c2(y)u2 (y)c2 (a)u2 (a)c2 (b)u2 (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=2,U=k×uc(x)=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2.00~20.00mg/L范围内的扩展不确定度为0.82mg/L,k=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最大,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.

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