聚合物材料中卤素含量测定的不确定度评价
(EN14582:2007)
1. 测试流程Test Procedure Summary
1.1 称取0.2样品
1.2 在装有NaHCO3和 Na2CO3吸收液的氧弹容器中充分燃烧
1.3 定容至100ml
1.4 如有需要,进行稀释
1.5 用IC进行分析
1.6
离子色谱法可同时测定样品中的F- 、Cl- 、Br- 、I-的含量,它们的测量方法和测量过程的不确定度来源相同,可以通过其中一种离子(氯离子)测量不确定度的评定,建立起它们的测量不确定度评定方法,从而方便今后对此类测量的数据分散性和可靠性的判断
2. 被测量的规定Specification of the Measurand
F ---样品中卤素含量(mg/kg) m ---样品质量(g)
V ---待测液定容体积(ml) C --- 从曲线上读取的样品溶液的卤素含量(mg/l)
3. 不确定度来源的识别Identification of Uncertainty Sources
3.1 标准曲线溶液, Cstd
3.2 标准工作曲线,Ccal
3.3 定容体积,V
3.4 样品重量,W
3.5 回收率,Rrec
4. 不确定度分量的量化Quantification of Uncertainty Components
4.1 标准应用溶液, Cstd
4.1.1 氯离子标准储备液(1 000 mg/ L) 证书给出的不确定度是1 % , 属正态分布,按k = 2 计算, 其标准相对不确定度 = 1 % / 2 =0.5%
4.1.2 配制标准溶液使用的移液管和容量瓶,V
容量瓶的允许误差
体积(ml) 允许误差(ml)
50 0.05
100 0.1
移液管的允许误差
体积(ml) 允许误差(ml)
1 0.007
5 0.015
10 0.02
配制过程中我们使用了2支10ml,3支5ml,2支1ml的移液管,2个100ml,5个50ml的容量瓶,计算时假设为三角分布,则
=
= 0.0048
4.1.3 根据4.1.1-4.1.2合成标准曲线溶液的相对标准不确定度u(Cstd):
=0.0069
4.2 标准工作曲线Ccal
工作曲线的标准溶液浓度及峰面积
浓度(mg/l) 峰面积(μS*min)
0.1 0.0737
0.5 0.1983
1 0.4947
2 0.9557
5 2.5950
10 5.3316
斜率,b=0.5357 截距,b0=-0.0525
残差标准偏差, =0.0534
溶液浓度为 时的不确定度,
其中:yi —各浓度点测得的峰面积
xi —各质量浓度点的浓度值,
N —回归直线浓度点总数。
b0 —截距
b —斜率
—回归直线各浓度点的均值,
P —样品被测定次数,
4.2.1 在工作曲线的线性范围内(0.1-10mg/L),取各标准曲线溶液浓度的平均值C0=3.1mg/L,此时,u(Ccal)= 0.0813mg/L。
4.2.2 按取样量0.2g,定容至100ml,当样品含量为900 mg/kg时,样品溶液浓度为1.8mg/L,此时u(Ccal900)=0.0827 mg/L。
4.3 样品重量,W
校准证书显示,天平的最大允许误差为0.0005g,假设其为矩形分布,则样品重量的不确定度:
u(W)=0.0005 =0.000289 g
当样品量为0.2g时,相对不确定度为: =0.001445
4.4 回收率,Rrec
取一空白样品进行卤素含量测试,添加1ml 100mg/l的氯离子标准溶液进行回收率研究,结果如下表:
次数 取样量
(g) 定容体积
(ml) 溶液浓度
mg/l 样品浓度
mg/kg
1 0.2013 100 1.0818 537.41
2 0.2009 100 1.0507 523.00
3 0.2001 100 1.0746 537.03
4 0.1997 100 1.0785 540.06
5 0.2003 100 1.0809 539.64
6 0.2007 100 1.0828 539.51
7 0.2011 100 1.0889 541.47
平均值 —— —— 1.0769 536.87
SD —— —— 0.0123 6.31
=536.87 mg/kg ,u( )=6.31/71/2=2.385mg/kg
=0.00444
5. 相对合成不确定度Relative Combined Uncertainty
5.1 卤素含量测试的相对合成不确定度:
5.2 各分量占最大分量比重如下:
分量 单位 值 标准不确定度(x) 相对标准不确定度(x)/x 占最大分量的比重
Cstd mg/L —— —— 0.0069 1/3.8
Ccal mg/L 3.1 0.0813 0.0262 —— -
W g 0.2 —— 0.001445 1/18 可忽略-
Rrec - 1 —— 0.00444 1/5.9 -
5.3 简化后的合成相对不确定度
当溶液浓度为C0=3.1mg/L时,u(Ccal)= 0.0813mg/L。
=0.027=2.7%
当样品溶液浓度为1.8mg/L,相当于样品含量为900mg/kg时,u(Ccal900)=0.0827 mg/L,
=0.047=4.7%
6. 扩展相对不确定度Relative Expanded Uncertainty
在95%的置信水平下,包含因子k=2,则聚合物中卤素含量测试(以氯离子为例)的相对扩展不确定度为:6.1 样品浓度为900mg/kg时,相对扩展不确定度 =0.047 2=9.4%
6.2 样品浓度为1550mg/kg时,相对扩展不确定度 =0.027 2=5.4%
7. 报告Reporting
7.1 当卤素含量(以氯离子为例)测试的结果为900mg/kg时,U(Cs) =85 mg/kg
7.2 报告格式:
氯含量(mg/kg) = 900±85mg/kg,所报告的不确定度为扩展不确定度,使用的包含因子是2,
对应的置信水平大约是95%。