紫外分光光度计法测定

通过紫外分光光度计测定铁矿石中全铁的不确定度评定，分析了该方法测定过程中的不确定度来源，建立了数学模型，并计算了各不确定度分量、合成不确定度、标准不确定度等。该方法适用于评定测量低含量全铁的不确定度，其方法流程简单，结果准确、可靠。关 键 词：紫外分光光度计法；全铁；不确定度；评定

测量不确定度就是测量结果质量的定量表征，是对检测试验数据进行客观真实的评价，测量结果的可用性很大程度上取决于其不确定度的大小。所以，测量结果必须附有不确定度评定才是完整而有意义的。本文依据《测量不确定度评定与表示》^[1]以及《化学分析中不确定度的评估指南》^[2]，对铁矿石中铁的测定做不确定度评定。 其采用方法为GB/T 1361-2008。

1 实验部分

1. 试验方法
2. 准确称取 0.100 0 g 试样于预先盛有 4 g Na2O2的银坩埚中，搅拌均匀，并覆盖 1 g Na2O2，放入马弗炉中，于 650 熔融 10 min，取出冷却，用滤纸擦净坩埚外壁，放入 250 mL 烧杯中，加入已煮沸的去离子水 40 mL 溶解熔块，用 10%的稀 HCl 洗出坩埚，沿杯壁缓慢加入 20 mL HCl，将溶液定容于 100 mL 容量瓶中，摇匀。待澄清后分取 10 mL 在紫外分光光度计上于 420 nm 处进行测试，其结果用百

   分含量 表示。

   2 二识别不确定度来源（1）试样称量时引入的不确定度；

3. （2）由容量品体积引入的不确定度；

4. （3）标准溶液配置及分光光度计的重现性测量引入的不确定度。

    

   3 建立数学模型

   铁含量测定数学模型如下：

   _{w(Fe) /10}-2 ₌ ^m1 ^{- m}0 _´10-4 m

    

   式中：_{w(Fe) /10}-2 —测定矿石中铁的含量；m1—测量的吸光值在工作曲线上查得样品的量,μg/50mL；m0—测量的吸光值在工作曲线上查得试剂空白的量,μg/50 mL；m—称取的试样质量,g。

    

   4 标准不确定度分量的评估和计算

   对输入量进行 n 次独立的等精度测量，得到的不确定度

5. 4.1.1 A 类不确定度分量的评估

   测量数据如表 1。重复测量 m：天平称量的单次测得值 x ^k 的实验标准偏差：

6.  

   	n
   S (xk ) =	å (xi -	x	)2	= 0.00013
   	i=1
   	n -1

    

   实验标准偏差：s(x) =  ¹_n s(x_k ) = 0.000046

    

   u_A (x) = S(x) = ^S₈ = 0.000046 u_A (x) = S(x) = ^S₈ = 0.000046

   自由度：v_m=7。

    

7. B 类不确定度分量的评估（表 2）

8.  

   表 2 量块校准时不确定度分量汇总表

    

   Table 2 gauge calibration uncertainty summary

   不确定度来源	半宽/g	分布	标准不	自由
   		情况	确定度/g	度

    

    

   4.2.2 B 类不确定度分量的评估（表 3）

    

   表 3 量块校准时不确定度分量汇总表

    

   Table 3 Gauge calibration uncertainty summary

   不确定度来源	半宽/ mL	分布情况	标准不确定度/ mL 自由度
   容量瓶校准证书给定	0.02	均匀	0.011 5	∞

    

   合成不确定度：u_c ( v) =  (0.0115) ² + (0.0052) ² = 0.0126mL

   = ^¶c = m ´ 0.0558 =

   灵敏度系数：^C(v)  _{¶y   (0.0558V )}2    ^0.358

9. 试样溶液中铁浓度 mL( μg/50 mL)

10. r(Fe) = 100μg/mL 的标准溶液逐次稀释 7 个

11.  

    标准溶液，其浓度分别为：0、50.0、100、150、200、400、600；其中稀释的毫升数的不确定度计算的程序与分光光度计上吸光度的重测性不确定度有关，与标准溶液的不确定度无关，与从同一份溶液中逐次稀释后产生的不确定度无关。

     

     

    电子天平校准证书给定	0.0002	均匀	0.000119	∞
    标准基准试剂（Fe）标校准证书给定	0.0005	均匀	0.00029	∞

    合成不确定度：

     

    u_c (m) =  (0.000115)² + (0.00029)² + (0.000046)² = 0.000315g

    灵敏度系数：

     

    C(m) =	¶y	=			1	= 0.358
    	¶m		(m	- m	) ´ 0.0558
    			1	0

     

    4.2 对由容量瓶产生的不确定度：

     

    4.2.1 A 类不确定度分量的评估

     

    重复测量 V：测量体积 V 单次测得值 x ^k 的实验标准偏差：

    	n
    S ( xk ) =	å( x i -			x	)2		= 0.0146mL
    	i=1
    	n - 1
    实验标准偏差：s(				=			1	s(xk ) = 0.0052
    		x)
    							n

    u_A (x) = S(x) =  ^S₈ = 0.0052

    采用碱熔方法对试样进行分解，ICP-MS 测定
    镓矿石中的镓、钼、钨。通过对稀散元素标准物质
    的测定，测定结果表明方法回收率在 97.7%～