陳偉（石橫特鋼集團(tuán)有限公司理化檢測(cè)中心，山東泰安271612）

鉻天青S分光光度法測(cè)定鐵礦石中鋁含量的不確定度評(píng)定

陳偉（石橫特鋼集團(tuán)有限公司理化檢測(cè)中心，山東泰安271612）

本文對(duì)鉻天青S分光光度法測(cè)定鐵礦石中鋁含量的不確定度來源進(jìn)行了識(shí)別，通過對(duì)各不確定度分量進(jìn)行量化，最終合成測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，并確定工作曲線擬合引入的不確定度分量為測(cè)量結(jié)果的主要不確定度分量。

分光光度法；鐵礦石；鋁；不確定度評(píng)定

測(cè)量不確定度是表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性，與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)，測(cè)量結(jié)果的表述必須同時(shí)包含被測(cè)量的值和該值的測(cè)量不確定度，才具有完整的實(shí)際意義。通過對(duì)鐵礦石中鋁測(cè)定結(jié)果的不確定度評(píng)定[1]，確定影響檢測(cè)結(jié)果的主要不確定度分量，以指導(dǎo)日常的檢測(cè)工作。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器

AL104型電子天平（梅特勒-托利多）：量程0～110g，最小分度值0.0001g；721S型可見分光光度計(jì)（上海棱光技術(shù)有限公司）：比色皿1cm，波長545nm。

1.2 分析方法

按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 6730.12-2016進(jìn)行操作[2]。

2 數(shù)學(xué)模型

式中：wAl—被測(cè)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；m1—工作曲線上查得的鋁量，ug；V—儲(chǔ)備液的體積，mL；m—試料的質(zhì)量，g；V1—分取試料溶液的體積，mL。

3 不確定度來源分析

測(cè)量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(s)；試料溶液中鋁質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(m1)，主要包括工作曲線擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1(m1)，標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2(m1)，移取和定容標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u3(m1)；試料儲(chǔ)備液體積的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(V)；試料稱量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(m)；移取和定容試料溶液的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(V1)。

4 不確定度分量的評(píng)定

4.1 測(cè)量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定u(s)

對(duì)同一鐵礦樣品分取8份，分別進(jìn)行了8次測(cè)量，其測(cè)定結(jié)果（%）如下：0.542，0.540,0.548,0.539,0.545,0.547,0.543,0.533。

4.2 試料溶液中鋁質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定u(m1)

4.2.1 工作曲線擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定u1(m1)

使用6份鋁標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制工作曲線，其含量分別為0.0ug、2.0ug、6.0ug、1.0ug、14.0ug、20.0ug，其對(duì)應(yīng)的吸光度分別為0.037、0.117、0.306、0.483、0.654、0.950。采用線性最小二乘法擬合工作曲線，求得線性回歸方程為A=0.02996+0.04552m1，其中相關(guān)系數(shù)r=0.9997，截距a=0.02996，斜率b=0.04552。則工作曲線的標(biāo)準(zhǔn)差為

由工作曲線擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：

式中：sR—工作曲線的標(biāo)準(zhǔn)差；P—被測(cè)試液的測(cè)量次數(shù)；n—工作曲線標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)量次數(shù)；m1—被測(cè)樣品中鋁的質(zhì)量（ug）；mˉ1—不同校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均值（ug）。

由測(cè)量參數(shù)可得：m1=10.84ug，mˉ1=8.67ug。則由工作曲線擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為u1(m1)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

4.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定u2(m1)

電子天平的檢定證書指出，稱量最大允許誤差為±0.5mg，按均勻分布，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為，因此相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

純鋁的純度為99.99%±0.01%，由于沒有給出進(jìn)一步的信息，可視為矩形分布，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為，則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

依據(jù)玻璃量器檢定規(guī)程[3]可知，1000mLA級(jí)容量瓶的允許差為±0.40mL，按三角分布，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為，配制中共進(jìn)行兩次定容，則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

20mLA級(jí)移液管的允許差為±0.03mL，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

4.2.3 移取和定容標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定u3(m1)

用一支10mL的A級(jí)刻度移液管分別移取5次，體積分別為1.00mL、3.00mL、5.00mL、7.00mL、10.00mL，由文獻(xiàn)[4]可知允許誤差分別為±0.012mL、±0.012mL、±0.025mL、±0.025mL、±0.050mL，按照三角分布處理，標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為0.0049mL、0.0049mL、0.010mL、0.010mL、0.020mL，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為0.0049、0.0016、0.0020、0.0014、0.0020。用均方根計(jì)算五次移取標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

將移取的標(biāo)準(zhǔn)溶液定容至50mL容量瓶中，50mLA級(jí)容量瓶允許差為±0.05mL，按照三角分布處理，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為，六次定容引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

4.3 試料儲(chǔ)備液體積的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定u(V)

將試料熔融后定容在250mL容量瓶中，250mLA級(jí)容量瓶的允許差為±0.15mL，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

4.4 試料稱量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定u(m)

用萬分之一天平稱取0.1000g樣品，按檢定證書規(guī)定，允許差為±0.5mg，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

4.5 移取和定容試料溶液的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定u(V1)

使用一支5.00mLA級(jí)移液管移取儲(chǔ)備液5.00mL定容在50.00mL容量瓶中，5.00mLA級(jí)移液管的允許差為±0.015mL，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為。50.00mLA級(jí)容量瓶的允許差為±0.05mL，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

將以上分量合并得到移取和定容試料溶液的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

5 鐵礦石中鋁含量的不確定度評(píng)定

5.1 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

5.2 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

取置信度95%下的擴(kuò)展因子k=2，則擴(kuò)展不確定度為U(wAl)=0.008%×2=0.016%

5.3 不確定度的報(bào)告

測(cè)定鐵礦石中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可表示為：

6 結(jié)語

本實(shí)驗(yàn)室在使用本方法進(jìn)行鐵礦石中鋁含量的測(cè)定時(shí)，可以直接引用本不確定度的評(píng)定結(jié)果。

[1]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.JJF 1059.1-2012測(cè)量不確定度評(píng)定與表示[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2013.

[2]國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T 6730.12-2016鐵礦石鋁含量的測(cè)定鉻天青S分光光度法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2016.

[3]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.JJG 196-2006常用玻璃量器檢定規(guī)程[S].北京:中國計(jì)量出版社,2007.

[4]中國輕工業(yè)聯(lián)合會(huì).GB/T 12807-1991實(shí)驗(yàn)室玻璃儀器分度吸量管[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,1992.

Evaluation of uncertainty for the determination of aluminum in iron ores by chrome azurol S spectrophotometric method

Chen Wei(Physical and Chemical Test Center of Shiheng Special Steel Group Co．，Ltd．，Taian 271612，China)

The determination of aluminum content in iron ore on the Chromazurol S spectrophotometric method for the identification of sources of uncertainty,the uncertainty of measurement were analyzed and the final measurement results of synthesis standard uncertainty,and to determine the curve fitting of the un?certainty of measurement results of the main components of uncertainty component.

spectrophotometry;ironore;aluminium;evaluation of uncertainty