ICP-OES测定铁矿石中磷含量的测量不确定度评定

ＬＯＷ　ＣＡＲＢＯＮＩｒ／ｏＲＬＤ　２Ｏｊ７／７　低碳技术　ＩＣＰ一０ＥＳ测定铁矿石中磷含量的测量不确定度评定　史　敏（宝鸡西北有色七一七总队有限公司测试中心，７２１００４）　【摘要】本文主要介绍ＩＣＰ—ＯＥＳ测定铁矿石中磷含量的测量不确定评定内容，对影响测定不确定的分量和来源进行分析，并逐个量化每个分　量，从而使扩展不确定度和合成标准不确定度得以获得。通过评定不确定度方法，获得测定结果的表示方式为（０．２１０￣０．Ｏ１１）％，ｋ＝２。　【关键词】不确定度评定；电感耦合等离子体发射光谱法；磷；铁矿石　【中图分类号】ＴＧ１　１５．３＋１　【文献标识码】Ａ　【文章编号】２０９５—２０６６（２０１７）２１—００７１—０２　测量不确定度反映了被测量值的分散性，是对测量结果质量　天平的最大允差和称取的样品重量分别为０．０００２ｇ和　的定量表征，其大小决定了测量数据的质量与可靠性。本文按照　０．２０００ｇ，按均匀分布，则：　ＧＢ／Ｔ　６７３０．６３—２００６国家标准方法对铁矿石中的磷进行分析　测定。对其测量不确定度进行评定．以降低数据结果风险　ｕ２（ｃ　）＝—　因此：　一＝０．０５７７％　、／３・ｍ　１测定方法　依据ＧＢ／Ｔ　６７３０．６３—２００６电感耦合等离子体发射光谱法　测定的国标方法。称取１．５ｇ四硼酸锂于白金坩埚中．称取　ｕ　（ｃ　）＝、／［ｕ　（Ｃ　）ｒ＋［ｕｚ（ｃ　）】　＝０．５９４％　（２）建立工作曲线引入的不确定度分量Ｕｒｅｌ（Ｃｓ）　储备液的稀释、工作曲线在配制过程中的容量瓶、移液管　０．１００％试样于其中，用玻璃棒搅拌混匀．置于马弗炉中．从低　温开始烧至１０５０℃左右。再熔融２０ｍｉｎ．取出置于２００ｍＬ烧杯　定值等都会影响测定结果的不确定度的评定　此方法中的储　中，加入热盐酸提取，微沸不断搅拌，待分解完全，冷却后转入　备液以及工作曲线的配置可见表１～２　２５０ｍＬ容量瓶中，澄清后取清液５ｍＬ稀释至２５ｍＬ比色管中。　表１储备液配制表　在１７８．２ｒｉｍ处．对磷的发射强度进行测定．依据标准工作曲线　将相应的磷元素含量计算出来　质量浓度　使用上级储　使用上级储　移液　移液工具　定容体积　储备液　（　备液质量浓　备液体积Ｖ　ｇ／ｍＬ）　度（　工具　规格（ｍＬ）　Ｖ溶（ｍＬ）　ｍＬ）　移（ｍＬ）　储备液１　１Ｏｏ０　使用的计算器具和仪器设备主要有：　（１）精密天平ＡＬ１０４的分辨力与最大允差分比为：０．Ｏ００１ｇ　和０．０００２ｇ　储备液２　ｌＯ０　１０ｏ０　１Ｏ　移液管　ＩＯ　１００　（２）容量瓶为Ａ级１０００ｍＬ，只要在０．４０ｍＬ左右均是允许。　（３）移液管为Ａ级１ＯｒａＬ，若差距在０．０２ｍＬ左右均可。Ａ　级５ｍＬ．０．Ｏ１５ｍＬ为其最大允许差。Ａ级２ｍＬ，０．０１ＯｍＬ为其最　大允许差。　（４）热电ＩＣＰ７０００电感耦合等离子体光谱仪。　１　表２工作曲线配制表　标液质量浓度　使用储备液质量　使用储备液体　移液工具及规　定容体积　（　ｍＬ）　浓度（¨　ｍＬ）　积Ｖ（ｍＬ　格（ｍＬ）　Ｖ（ｍＬ）　０．０Ｏ　，　｜　／　１０ｏ　２　０．５０　１００　０．５０　移液管５　ｌ０Ｏ　３　４　５　１．Ｏ０　２．Ｏ０　５．０ｏ　ｌ０Ｏ　ｌＯＯ　１００　１．Ｏ０　２．ｏｏ　５．ｏｏ　移液管５　移液管５　移液管５　１００　１００　１００　２建立数学模型　Ｗ：　ｍ　×１０　器具体积定值的准确性引入的不确定度为（）ｆ／、／３）ｍＬ；　因为校正的不同以及使用时不同的温度．从而引起的体　式中：ｗ——铁矿石样品中磷的含量，％；　Ｃ广校准曲线上样品溶液中磷的含量，％；　Ｖ　——样品熔融后的定容体积，ｍＬ：　ｍ——样品的称样量．ｇ。　积不确定度，可将相差温度定位５℃，２．１ｘｌ０　℃为水的膨胀系　数，（Ｖｘ２．１ｘｌＯ４ｘ５℃）ｍＬ则为体积变化，在９５％置信概率下，　（１．０５ｘ１０－３ｖ／１．９６）ｍＬ为标准差．因此由系统效应引入的容量　计量器具的相对标准不确定度可表示为：　３测量不确定度的来源　其主要来源有以下几个方面：①称重；②工作曲线；③溶　液稀释；（　测量的重复性等。　４输入量的不确定度分量评定　（１）称重引入的不确定度　ＵＩｅｌ（Ｖ）：　厂（—杰　———　厂———————＿＿＿ｌ２　Ｖ　（３）储备液的相对标准不确定度Ｕｍｌ（ｐ）　在称量过程中由系统效应引入的不确定度主要由天平的　分辨率８　引入：　Ｕｌ（Ｃ　）：０．２９ｘＳｘ①１０００ｕｇ／ｍｌ为Ｐ的储备液质量浓度，提供者为国家物质　中心，１％为不确定度区间半宽，服从正态分布，在９５％置信概　率下，其相对标准不确定度为：Ｕｍｌ（ｐ。）＝１％／１．９６＝０．５１０％。　：０．０１４５％　合各类影响因素，做好全面的分析，确保支护设计的合理性，　加强施工各环节质量把控，以确保工程施工的效果。　界有色金属．２０１７（０４）：１５３—１５４．　［３］于大鹏，李哲兴．岩土施工中的深基坑支护设计要点分析［Ｊ］．科技创　新与应用．２０１６（２９）：２４２．　参考文献　『１１粱刚．岩土工程基础施工中深基坑支护施工技术的应用探析　．中　收稿Ｈ￣：２０１７—７－１１国建材科技．２０１４（０４）：１５０～１５１．　作者简介：宋巍（１９８２一），男，工程师，本科，主要从事岩土工　Ｌ．－　－　－［２］许传道．基于岩土工程中的深基坑支护设计问题和对策探讨ｌ　Ｊ１．世　程勘察与设计工作。　７１　低碳技术　ＬＯＷ　ＣＡＲＢ０ＮＷ０ＲＬＤ　２０１７／７　②储备液１稀释之后得到储备液２．１ＯＯｍｇ／ｍｌ为Ｐ２的质　量浓度．采用的容量瓶为ｌＯＯｍｌ，由ｌＯｍｌ移液管完成。ｐ２＝ｐ　Ｘ　Ｌｌ，其中Ｌ１为稀释因子，Ｌ】＝Ｖ＃／Ｖ　ｇ＝１０／１Ｏ０：ｌ／１０，从而可以知　（６）重复测量引入的不确定度分量ｕ　１（Ｗ：）　样品经重复性测定．见表４，引入的不确定度即为平均值　的标准不确定度ｕ（Ｒ）：—　：０．００５７６％。其中ｎ：７，由贝塞　道ｌＯＯｍｌ容量瓶的相对标准不确定度：　Ｕ　（Ｖ　）＝　（　＝０．０７８８％　１００　ｌＯｍｌ移液管的相对标准不确定度为　ｖ　：　］！　；ｊｉ　：。．　２７％　５ｍｌ移液管的相对标准不确定度为　Ｕ　ｒｅＩ（Ｖ　）＝　（　＝５　０．１８１％　２ｍｌ移液管的相对标准不确定度为　１１　（Ｖ　）＝　２　＝０．２９４％　故由稀释引入的相对标准不确定度分量为　ｕ　（Ｌ１）＝、／　币　＝、／（０．０７８８％）　＋（Ｏ．１２７％）　＝０．１４９％　储备液２的相对标准不确定度为：　ｕ　（ｐ　）＝、／［ｕｎ　研　研　＝ｘ／（０．５１０％）　（０．１４９％）　＝０．５３１％　通过表２的工作曲线配置情况可以知道，工作曲线系列　标液的相对标准不确定度分量为：　ｕ　＝（ｃ标２）＝Ｘ／ｕ　（ｐ２）２】＋［ｕ耐（Ｖ移　）］　＋【ｕ　（Ｖ容　）】　＝０．５６６％　同理可知：ｕｌｄ（Ｃ标１）＝％／—（０．０７８—８％）２＝０．０７８８％　ｕ　（Ｃ标３）＝、／（０．５３１％）　＋（０．１２７％）　＋（０．０７８８％）。＝Ｏ．５５２％　ｕ　（Ｃ标４）＝ｘ／（０．５１０％）　＋（０．２９４％）　＋（Ｏ．０７８８％）　＝０．５９４％　ＵｍＩ（Ｃ　５）＝、／（０．５１０％）　＋（０．１８１％）　＋（Ｏ．０７８８％）　＝０．５４７％　因此．由建立工作曲线的标准样品引入的相对标准不确　定度分量为：　ｕ　Ｉ（Ｃｓ）＝ｍａｘ［ｕ　（Ｃ标１），ｕ　（Ｃ标２），Ｕｒｅｌ（Ｃ标３），ｕ　（Ｃ标４），ｕ　ｒｅＩ　（Ｃ　５）】＝０．５９４％　（４）工作曲线拟合引入的不确定度　ｄ（Ｃ。）　表３工作曲线回归表　序号　系统标液折算含量Ｃ　ｌ（％）　强度Ｉ．　回归含量Ｃ　（％）　ｌ　０．０Ｏ　１．００２４　Ｏ．Ｏ０　２　０．５Ｏ　３８７．１３　０．４８７　３　１．ＯＯ　７７４．２９　ｌ　ｏｏ５　４　２　０Ｏ　１５６８．７４　２．ｏｏ３　５　５．ｏｏ　４１５０．２　５．１０２　由表可得分析物含量与谱线强度有如下关系：　Ｃ　＝Ａ】ｘＩ　＋Ａ　由曲线拟合引入的待测样的相对标准不确定度为　ｕ　ｃ　－Ａ１×ｓ×　＝０．１Ｏ６％　（５）试样溶解定容所用为Ａ级ｌＯＯｍｌ容量瓶，由容量瓶定　值引入的相对标准不确定度为：１１　。（Ｃ　ｇ）＝０．０７８８％。　７２　、ｖ／ｎ　尔公式计算得到的样品标准差乘以安全因子１－３后作为标准　不确定度。故：　ｕ　＝　＝　７４％　表４样品７次重复性检测结果　１　２　３　４　５　６　７　浓度（％）　０．２０２　０．２０９　Ｏ．２１０　０．２０８　０　２１３　０＿２１５　Ｏ．２ｌ１　称样量　０．２００３　０．２ｏ０ｌ　Ｏ．２０ｏ５　０．２００５　０．２０Ｏ４　０．２ｏｏ２　０．２００６　浓度平均值　０．２ｌ０　Ｓ（％）　５相对合成标准不确定度评定　本评定中涉及的相对标准不确定度分量列于袁５中。　表５相对标准不确定度分量一览表　分量　不确定度来源　ｕ　ｌ（Ｃ。）　Ｉ作曲线拟合　Ｕ　１（Ｗ】）　系统效应（Ｂ类）　１１　ｌ（Ｃ　）　天平称量　ｕ　ｌ（Ｃ￥）　母液定容　Ｉ１　ｌ（Ｃ。）　建立Ｉ作曲线的标准样品　ｕ　１（Ｗ２）　随机效应（Ａ类）　因为各自分量不确定度来源彼此独立不相关．所以此设　备测定该种试样中某元素的相对合成标准不确定度为：　Ｕｃ￣ｌ＝（ｗ）＿、　研　＝、／ｌｕ一（Ｃ　）　一（ｃ　）　［ｕ　（ｃ。）　ｌｕ　（Ｃ。）　ｌｕ　（ｃ　）　［ｕ　（ｗ　）Ｆ　：１．９６３６％　所以ｕ（Ｗ）＝ｕ　１（Ｗ）×Ｗ＝１．９６３６％ｘ０．２７５％＝０．００５４％。　６扩展不确定度　取包含因子ｋ＝２，扩展不确定度为Ｕ＝ｋｘｕ（Ｗ）＝２ｘ０．００５４％　＝０．０１１％因此本方法中磷含量的结果可表示为：０．２１０±　０．０¨）％．ｋ＝２　参考文献　［１］ＣＮＡＳ．《测量不确定度评估和报告通用要求》（ＣＮＡＳ—ＣＬ０７：２００６）．　中国计量出版社．２００６．　『２］ＣＮＡＳ．《化学分析中不确定度的评估指南》（ＣＮＡＳ—ＧＬ０６：２００６）．中　国计量出版社．２００６．　［３］测量不确定度评定与表示．《中华人民共和国计量技术规范》（ＪＪＦＩＯ　５９．１－２０１２　．　［４］铁矿石、铝、钙、镁、锰、磷、硅和钛含量的测定，电感耦合等离子体　发射光谱法．《中华人民共和国国家标准》（ＧＢ／Ｔ　６７３０．６３—２００６）．　收稿１３期：２０１７—７—１２