鋼材中錳含量測量不確定度的評(píng)估報(bào)告

鋼材中錳含量測量鋼材中錳含量測量PAGE2PAGE1一．概述1.目的評(píng)定鋼材中錳含量測量結(jié)果的不確定度，指導(dǎo)檢測員按規(guī)程正確操作，保證檢測結(jié)果科學(xué)、準(zhǔn)確。2.依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)GB223.63—88《高碘酸鈉(鉀)光度法測定錳》。3.使用的儀器設(shè)備分析天平JC602;經(jīng)檢定合格,精度0.1mg;721分光光度計(jì)（HX021）;容量瓶等。4．測量原理及檢測程序試樣經(jīng)酸溶解后，在硫酸、磷酸介質(zhì)中用高碘酸鈉(鉀)將錳氧化至七價(jià)，測量其吸光度。錳標(biāo)準(zhǔn)溶液：稱取1.4383g基準(zhǔn)高錳酸鉀，于600ml燒杯中，加入300ml水溶解，加10ml硫酸（1+1），滴加過氧化氫至紅色恰好消失，加熱煮沸5-10分鐘，冷卻。定容1000ml，此溶液1ml含500μg錳。移取20ml此溶液于100ml定容，此溶液1ml含100μ標(biāo)準(zhǔn)曲線的給制如下表：標(biāo)準(zhǔn)溶液(ml)2.002.503.003.504.00錳含量(mg)1.001.251.501.752.00吸光度0.3820.4890.5900.9600.794回歸方程：Y=2.4387X+0.0636相關(guān)系數(shù)：R=0.9999在150ml錐形瓶中稱取0.2000g試樣，加入15ml硝酸（1+4）試樣溶解后，取下冷卻，加10ml磷酸-高氯酸（3+1），加熱蒸發(fā)至冒高氯酸，稍冷，加10ml硫酸（1+1），用水稀釋至約40ml。加入10ml高碘酸鉀(5%)加熱至沸2-3分鐘,冷卻至室溫,用不含還原物質(zhì)的水定容100ml。將上述樣品移入1cm吸收皿中,向余液加入1%NaNO2，至紫色剛退去，用它做參比液，于530nm處測定其吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查Mn的含量值。5．不確定度評(píng)定結(jié)果的應(yīng)用符合上述條件或十分接近上述條件的同類測量結(jié)果，一般可以參照本例的評(píng)定方法。二．?dāng)?shù)學(xué)模型Mn%=式中：m--標(biāo)準(zhǔn)曲線上查Mn的含量，g;m樣--試樣的質(zhì)量，g。三．測量不確定度的來源分析錳含量測量結(jié)果不確定度來源主要包括：(1)測量重復(fù)性的不重復(fù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA1，采用A類方法評(píng)定；(2)分析天平誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB1，采用B類方法評(píng)定；(3)分光光度計(jì)的精度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB2，采用B類方法評(píng)定。(4)標(biāo)準(zhǔn)樣品引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB3，采用證書給定的B類不確定度。(5)20ml移液管引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB4，采用B類方法評(píng)定；(6)1000ml容量瓶引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB5，采用B類方法評(píng)定；(7)100ml容量瓶引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB6，采用B類方法評(píng)定；四．標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定1.在同一試驗(yàn)條件下，錳含量檢測共進(jìn)行10次，得到測量結(jié)果如表1所示：表1錳含量檢測原始數(shù)據(jù)編號(hào)12345678910平均值稱樣量(g)0.20110.21140.23560.20220.20210.21120.21130.22310.20030.20080.2086吸光值0.4620.4800.5100.4550.4550.4900.4800.5100.4500.4550.480檢測結(jié)果%0.320.330.340.310.310.330.320.340.300.310.32表1中單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差使用貝塞爾公式計(jì)算：uA1=S(x)==0.01322.天平計(jì)量證書標(biāo)明其線性為±0.15mg。該數(shù)值是托盤上的實(shí)際重量與天平讀數(shù)的最大差值。天平自身的不確定度評(píng)價(jià)建議采用矩形分布將線性分量轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)不確定度。因此，天平的線性分量為0.15/=0.09mg;天平的重復(fù)性帶來的不確定度,我們利用《化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南》附錄G中給出的數(shù)據(jù)：0.5×0.1mg=0.05mg;分析天平誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB1==0.100mg;其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.1/200=0.05%3.查分光光度計(jì)的精度為0.01%,由儀器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uB2===0.0058%4.標(biāo)準(zhǔn)樣品引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB3，采用證書給定的不確定度。UB3=0.0005%5.20ml移液管引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB4移液管的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源有4種:校正、重復(fù)性、溫度、讀數(shù)。(1)校正：按檢定證書給定為±0.01ml，則不確定度分量為：u1==0.00577ml(2)充滿液體至刻度的變動(dòng)性(重復(fù)性):重復(fù)10次充滿/稱量，測得的標(biāo)準(zhǔn)偏差如下表編號(hào)12345678910平均值充滿體積ml2020202020202020202020稱量值g20.120.220.120.120.220.120.219.919.920.320.1充滿液體至刻度的變動(dòng)性(重復(fù)性)不確定度為：u2=S(x)==0.1287(3)環(huán)境溫度與校正溫度不同引起的不確定度根據(jù)制造商提供的信息，移液管在20℃下校準(zhǔn)。假設(shè)實(shí)驗(yàn)室溫度在±2⊿V=V×液體的膨脹系數(shù)×⊿T=15×2.1×10-4×（±2）=±0.0063ml由u3=得：=0.0063mlC的取值因所給條件而異：若給定置信概率為p=0.95,則C=1.96；若末給定條件，則按均勻分布，C=；若確定把握認(rèn)為溫度變化不會(huì)達(dá)到極限值，則按三角分布，C=。我們這里設(shè)定p=0.95,則C=1.96，所以由溫度帶來的不確定度分量為：u3===0.0032ml（4）人員讀數(shù)帶來的確定度計(jì)算公式：不帶刻度的容器(如移液管等):u==則u====0.4899ml因此由移液管體積引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uB4==0.5066ml則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.025326.1000ml容量瓶引入的不確定度包括體積校準(zhǔn)、充滿液體至刻度的變動(dòng)性、環(huán)境溫度與校正溫度不同、人員讀數(shù)四個(gè)方面。(1)體積校準(zhǔn)：u==;1000ml容量瓶=±0.05ml。==0.0289ml(2)充滿液體至刻度的變動(dòng)性(重復(fù)性):重復(fù)10次充滿/稱量，測得的標(biāo)準(zhǔn)偏差如下表編號(hào)12345678910平均值充滿體積ml10001000100010001000100010001000100010001000稱量值g1000.2999.91000.11000.21000.11000.01000.11000.01000.1999.91000.06充滿液體至刻度的變動(dòng)性(重復(fù)性)不確定度為：u=S(x)==0.1075 (3)環(huán)境溫度與校正溫度不同引起的不確定度根據(jù)制造商提供的信息，容量瓶在20℃下校準(zhǔn)。假設(shè)實(shí)驗(yàn)室溫度在±3⊿V=V×液體的膨脹系數(shù)×⊿T=1000×2.1×10-4×（±3）=±0.63ml由u=得：=0.63mlC的取值因所給條件而異：若給定置信概率為p=0.95,則C=1.96；若末給定條件，則按均勻分布，C=；若確定把握認(rèn)為溫度變化不會(huì)達(dá)到極限值，則按三角分布，C=。我們這里設(shè)定p=0.95,則C=1.96，所以由溫度帶來的不確定度分量為：u===0.32ml(4)人員讀數(shù)帶來的確定度計(jì)算公式帶刻度的容器(如滴定管等):u==不帶刻度的容器(如容量瓶等):u==則u====4.082ml因此由容量瓶體積引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為uB5==4.1ml則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.41%7.100ml容量瓶引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB7，采用證書給定的B類不確定度。評(píng)估方法同上uB6=0.4237ml則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.4237%五．合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定錳含量的合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：uc===0.029%七．?dāng)U展不確定度評(píng)定取包含因子k=2，鋼材中錳含量測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度：U=kuc=2×0.029%=0.058%=0.06%八．報(bào)告檢測結(jié)果和擴(kuò)展不確定度鋼中錳含量測量結(jié)果A為0.32%，其擴(kuò)展不確定度為：U=0.06%；k=2。列表給出不確定度匯總?cè)缦拢罕?.鋼中錳含量測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源類型分布包含因子符號(hào)