氣相色譜法測定甲苯的不確定度評定

1、氣相色譜法測定甲苯的不確定度評定 位國輝(佛山市禪城區(qū)環(huán)境監(jiān)測站廣東佛山 528000) 對某一實(shí)驗(yàn)或監(jiān)測結(jié)果做不確定度評定，其最根本的意義就 是讓監(jiān)測人員掌握在文聆掾作過程中，哪一個或哪些操作環(huán)節(jié) 能夠最大程度的影響到數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性。規(guī)范氣相色譜法測定 甲苯的不確定度評定方法，使不確定度評定合理、規(guī)范。本方法適 用于氣相色譜法測定甲苯濃度范圍為0.0100.100mglL-硫化 碳中甲苯的不確定度評定。1.1基木原理：二硫化碳中的甲苯由微量進(jìn)樣器繹GC-2010氣相色譜儀進(jìn)樣注入，在汽 化室迅速汽化，并在恒定的載氣流(N2)帶動下進(jìn)入色譜柱，經(jīng)色譜杜分離后進(jìn)入柃測器(FID】進(jìn)行柃測，將顧

2、帚信號轉(zhuǎn)變成 電信號，經(jīng)放大器放大后由記錄儀記錄測量結(jié)果。保留時(shí)間定性，峰面積定置。 對系列已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液測定，根據(jù)響應(yīng)值建立線性方程，儀器再對未知溶液直接測定，利用線性方程算出濃度。 1.2數(shù)學(xué)模型的建立：采用最小二乘法對標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(X)和色譜峰面積響應(yīng)值(Y)進(jìn)行線性回歸，另程為：y = a + bx配制濃度為0.01 0，0.020，0.040，0.060，0.080， 0.100mg/L 的6個甲苯標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個測量兩次，得結(jié)果如表1X1(m0jL) 0.010.020.040.060.080.10045 2127242995880757010170yi hv) 56912314

3、0126372934510774 (rJv)10 12 5 2 4I5912 6 8 4 5 7i 0 4 7 2根據(jù)測量數(shù)據(jù)和最小二乘法求得標(biāo)準(zhǔn)T作曲線參數(shù)：a 749:b=1 15397;Y=0.9988,即）=一749 + 1 15 3 9 7 x1.3不確定度的來源1標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合產(chǎn)生的不確定度u（C0）o1.3.2標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度，包括標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)本身、移液、定容的標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度（或允羊）。1.3.3測量儀器示值誤差導(dǎo)致的不確定度；1.3.4測量環(huán)境條件和操作人員的影響操作人員臺規(guī)稃規(guī)定的環(huán)境條件h進(jìn) 行測定，濕度的影響可忽略。人員操作的影響體現(xiàn)在測量重復(fù)性中。1.4不確定度的評定1標(biāo)

4、準(zhǔn)曲線擬合產(chǎn)生的不確定度（C）1.4.1.1由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不純引起標(biāo)準(zhǔn)溶液定值不確定度分量1 -/rl（P1）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)甲苯（1000斗g/mL）足由困家環(huán)境保護(hù)局標(biāo)準(zhǔn)樣品研 究所生產(chǎn)的色譜純試劑，其說明書表示相對不確定度為UEp1）=2x10 _2o1.4.1.2標(biāo)準(zhǔn)溶液配置過程中體積產(chǎn)生的不確定度u（p2）先使用1mL移液管移取標(biāo)準(zhǔn)溶液，用二硫化碳定溶到10 0mLA級容量瓶（允許誤差0.1%）中，得到iO .0mg/L的一級標(biāo)準(zhǔn)溶液，再用1 mL移液管移取二級標(biāo)準(zhǔn)溶液，用二硫化碳定溶至11OOmLA級容量瓶并 稀釋成標(biāo)準(zhǔn)使用液系列。1）標(biāo)準(zhǔn)溶液定溶至JJIOOmL容量瓶得到二級標(biāo)準(zhǔn)溶液，其不確

5、定度u（P2 1 ）主要包捅兩部分【其中，容胃瓶刻線讀數(shù)不確定度忽略）：容量瓶體積的不確定度，按照制造商給定為0 .10mL，按三角分布換算成標(biāo)）隹偏差為蟬；0.041L46容最瓶和溶液的溫度與校正時(shí)溫度不同引起的體積不確定度。環(huán)境溫度為（204q:） .對水體積膨脹系數(shù)為2.1X10-4/。C，則95%置信概率時(shí)體積變化的不確定度為10 O x 4 x ， 2. 1 x 10 一 4;0.04 3 LVj合并兩項(xiàng)得出標(biāo)隹不確定度為：那么，4%?？?）=0.0100594 = 5 舛X102）用ImL移液管吸取ImL標(biāo)準(zhǔn)儲備液的體積產(chǎn)生的不確定度，包括以下兩 個部分（其中，容量瓶刻線讀數(shù)不確定

6、度忽略）：移液管體積的不確定度。其最大允差為土0 .OlmL，按均勻分布轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn) 偏差為一 0.01:5.77xl0Lv3移液管和溶液溫度與校正溫度不同引起的不確定度，40c差異在95%置信概 率下體積變化的不確定度為：12 0萬方數(shù)據(jù)合并兩項(xiàng)得出標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：如）=括浮再 FxiO=5.78x10 3那么，“（島 2 ）=5.78x10 33）再次定溶到lO OmL容量瓶.產(chǎn)生的不確定度，按照1）中計(jì)。（如）= 5.94x10。那么，%。見）=瓦瓦五瓦兀歷i：麗=5.84xi0 31.4.1.3進(jìn)樣體積引入的不確定度本測試采用10 L的微量注射器進(jìn)樣1斗1。微量注射器證書8xl曠“（A）

7、=lv3.Oxxll%.o5綜上有：材耐（p）=耐二（n）+IV塒2（島）十 州 2（p;）=（2 X10 f 十 （5.;4xior=2.163x1011.4.1.4標(biāo)）隹曲線本方法配制 7 0.0 10斗 g/mL，0.020 4g/mL 0.040 斗9 /mL，O.080 4glmL，0 .100斗g/mL的中苯標(biāo)）隹溶液.并目 每 1 5 3 9 7，a=749本例對梓品進(jìn)行了6次測定（其值分別為：0 .019，0，0 2 0,舢雒+;+轟焉。南。艉十等等式中U(CO)為從標(biāo)準(zhǔn)曲線求CO時(shí)產(chǎn)生的不確定度：P為樣2):偽F標(biāo) 孑旨第幾個校準(zhǔn)溶液：b為擬合直線的斜率，s為擬合曲川陛：竺一

8、LS&6V “與廣式中，a為擬合直線的截距：b%b擬合畝線的斜率：標(biāo)準(zhǔn)溶液 2)：yi為儀器響應(yīng)值：i為li標(biāo)，指第幾個校峨)：g6 7xlO ug/ml,(D)=% 孚=4.33乂1釅由以上計(jì)算所得，由標(biāo)準(zhǔn)曲線產(chǎn)生的相對不確定度為：IV,d(J=/” 22(j)+”，2 P)=V4332 + 2l63二x1O2 = 4.84xlO1.4.2試樣測定過程中A類測量重復(fù)性產(chǎn)生的不確定度u(W )對樣品進(jìn) 行6次單獨(dú)測定.分別得到濃度：0 .0 1 9,0.0 2 0,“，.，)：?。鹤?！車：Z 8 7 8 X1 0 ：1.4.3合成不確定度：%s = b “c)+ 盯(竹=5.631x1釅虬O

9、=5.631x10_x0.020=0.1 1 3x1011.5擴(kuò)展不確定度取包含因子k = 2，則擴(kuò)展不確定度為f，r(y)=%(y)x2 = 0.226x1021.6測量不確定度的表示樣品中甲苯含量為：0 .020土 g/mLk = 22、參考文獻(xiàn) 2.1測量不確定度評定與表示指南，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì) 2.2常用測量不確定度評定方法及應(yīng)用實(shí)例，中國計(jì)量出版 算得到：提供的準(zhǔn)確度為1鬈，取均勻分布則由此溶液體積引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 0.060I|.g/mL，個濃度甲行兩次測定.得到表1的數(shù)據(jù)，并對響應(yīng) 值一濃度曲線進(jìn)行擬合.得到局程。其中b=10.021，0.020， 0.018，0.022p.g/mL) .由表1求的直線方程。求得平 均濃度C0 = 0.0 2 0斗9 1mL。貝.1JC0的不確定度為： 品溶液測定的次數(shù)(本及P=6)：n為標(biāo)準(zhǔn)溶液測定的總次數(shù)(n =線的標(biāo)準(zhǔn)偏