火焰原子吸收法測定銅冶煉渣選尾礦中銅的不確定度評定

楊師同

(江西銅業(yè)股份有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335400)

前言

銅冶煉渣選尾礦中銅含量很低，采用火焰原子吸收法可以進(jìn)行快速準(zhǔn)確測定。方法是將樣品用酸溶解，待測液經(jīng)原子吸收光譜儀的霧化器，在燃燒器中原子化，用待測樣品吸光度和標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度進(jìn)行比較，以確定被測元素的濃度，本文通過對銅冶煉渣選尾礦中銅含量分析的過程進(jìn)行不確定度評定。

1 實驗方法

1.1 儀器和試劑的技術(shù)指標(biāo)

1.1.1 硝酸AR

1.1.2 鹽酸AR

1.1.3 200mL容量瓶

1.1.4 原子吸收光譜儀(賽默飛世爾3300)

1.2 測定程序

1.2.1 在感量為0.1mg、分辨率為0.05mg、最大允差為±0.1mg的電子天平稱取0.2000g樣品于150mL燒杯中。

1.2.2 沿杯壁吹少量水潤濕樣品，加10ml鹽酸和2ml飽和氟化氫銨溶液，蓋上表面皿，電爐低溫溶解樣品10min；再加入5ml硝酸，待樣品分解完全，調(diào)高溫度，蒸至近干，再補(bǔ)加10ml硝酸，微沸，取下，冷卻。

1.2.3 將試液移入200mL容量瓶中，用水洗滌燒杯，洗液并入容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻。

1.2.4 工作曲線繪制。以0.00ug/mL、0.50ug/mL、1.00ug/mL、3.00ug/mL、5.00ug/mL濃度的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液，在原子吸收光譜儀上拉制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2 分析結(jié)果的計算

式中：

ρ0——空白溶液中銅的濃度，單位為微克每毫升(μg/mL)；

ρ——測定溶液中的銅濃度，單位為微克每毫升(μg/mL)；

V——試樣的定容體積，單位為毫升(mL)；

m——試料的質(zhì)量，單位為克(g)。

3 不確定度來源

此分析過程的不確定度主要來源于稱取樣品的天平誤差、溶樣處理不確定度、試液進(jìn)容量瓶定容帶來的誤差、工作曲線擬合引入的不確定度、AAS測量誤差、測定平均值的A類誤差。

4 不確定度分量

4.1 稱量樣品m所引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

該分量包含在樣品測量重復(fù)性不確定度中，此處不予重復(fù)計算。

試樣的質(zhì)量m為0.2000g，其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4.2 試液進(jìn)200mL容量瓶定容的不確定度分量

4.2.1 容量瓶體積引入的不確定度分量uA(V0)

對容量瓶重復(fù)實驗來估算定容變動產(chǎn)生的不確定度，用A類方法評定。即通過11次定容，其數(shù)據(jù)為：200.02mL、200.01mL、199.99mL、200.01mL、199.99mL、200.01mL、200.00mL、199.99mL、200.00mL、200.00mL、199.99mL。采用貝塞爾公式計算其標(biāo)準(zhǔn)偏差，標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA(V0)等于1倍的標(biāo)準(zhǔn)偏差：

4.2.2 容量瓶允差引起的不確定度分量uB1(V0)

4.2.3 溫度系數(shù)引起的不確定度分量uB2(V0)

Quality control and result analysis for surface AWS data in Jiangsu and Anhui Provinces

4.2.4 體積合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uC(V0)

因為體積測量的3個不確定度分量是相互獨立的，則其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度采用平方和再開方的方法來合成：

4.3 AAS測定溶液濃度的不確定度分量

該AAS的檢定證書上表明，標(biāo)準(zhǔn)不確定度是0.5%，按正態(tài)分布，K=1.96，儀器的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

4.4 樣品的均勻性、溶解處理及標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度分量

由于樣品的均勻性、溶解處理及標(biāo)準(zhǔn)溶液測定這三個不確定度很難具體的評定每一個過程，故此將這三個過程采用平行測定樣品進(jìn)行評定。10次平行測定樣品銅含量數(shù)據(jù)見表1。

表1 平行測定十次的結(jié)果

采用貝塞爾公式計算其標(biāo)準(zhǔn)不確定度，即：

此分量綜合體現(xiàn)了樣品均勻性、稱量過程、樣品處理等各方面隨機(jī)影響。因此，在評定其他分量時不需要再考慮隨機(jī)影響。

4.5 工作曲線擬合引入的不確定度分量

銅標(biāo)準(zhǔn)曲線測試數(shù)據(jù)見表2、中間曲線數(shù)據(jù)見表3、平行測定樣品數(shù)據(jù)見表4。

表2 標(biāo)準(zhǔn)溶液測定結(jié)果

表3 曲線中間計算

表4 平行測定樣品的具體數(shù)據(jù)

公式中：

C0—樣品中Cu濃度測定6次的平均值(μg/mL)，為2.618；

B—線性回歸方程的斜率，為0.143；

P—測試樣品總次數(shù)；

n—測量標(biāo)準(zhǔn)溶液的總次數(shù)。

代入各式中計算u5=0.0422。

線性回歸的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

5 AAS測定銅冶煉渣選尾礦中銅含量的合成不確定度

=0.0173

AAS法測定銅冶煉渣選尾礦中銅含量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

AAS法測定銅冶煉渣選尾礦中銅含量的擴(kuò)展不確定度U(Cu)(一般采用置信區(qū)間95%時k=2)：

U(Cu)=kUω(Cu)=2×0.0045=0.009%，k95=2

不確定度評定表達(dá)：

Cu(%)=(0.262±0.009)%

AAS法測定銅冶煉渣選尾礦中銅含量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度貢獻(xiàn)，見統(tǒng)計表5。

表5 各分量的不確定度貢獻(xiàn)