用波长色散X射线荧光光谱测定土壤中铬的不确定度

1、用波长色散X射线荧光光谱测定土壤中铬的不确定度第25卷第3期2009年6月中国环境监测EnvironmentalMonitoringinChinaV01.25No.3Jun.2009用波长色散X射线荧光光谱测定土壤中铬的不确定度鲁言波,蔡明招,洪榕(1.华南理工大学化学科学学院,广东广州510640;2.广东省环境监测中心站,广东广州510045)摘要:运用测量不确定度评定与表示的理论,分析了波长色散x射线荧光光谱仪测定土壤中铬的不确定度,得出测定铬的不确定度为1.0mg/kg.关键词:波长色散x射线荧光光谱;土壤;铬;不确定度中图分类号:X833文献标识码:A文章编号:1002.600220

2、09)03004803AnalyzestheUncertaintyofChromiuminSoilwithWDXRFLUYan?bo,etal(1.DepartmentofChemistryScience,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,China;2.GuangdongProvinceEnvironmentalMonitoringCene,Guangzhou510045,China)Abstract:Thearticle,withtheapplicationoftheEvaluationandExpressionofUncer

3、taintyinMeasurement,analyzestheuncertaintyofchromiuminsoilwithWDXRF,andconcludesthattheuncertaintyofchromiumis1.0mg/kg.Keywords:WavelengthdispersiveXrayfluorescencespectrometry(WDXRF);Soil;Chromium;Uncertainty国际标准化组织(ISO),国际电工委员会(IEC),国际计量局(BIPM),国家法制计量组织(OIML),国际理论化学与应用化学联合会(IUPAC),国际理论物理与应用物理联合会(I

4、UPAP),国际临床化学联合会(IFCC)于1993年联合发布测量不确定度表示指南(GuidetotheExpressionofUncertaintyinMeasurement简称GUM).GUM采用当前国际通行的观点和方法,使涉及测量的技术领域和部门,可以用统一的准则对测量结果及其质量进行评定,表示和比较n.收稿日期:2008.07.02作者简介:鲁言波(1978一),男,山东栖霞人,工程师测定不确定度是我们与国际接轨的必须要做的工作之一.本文根据测量不确定度评定和表示(中华人民共和国国家计量技术规范JJFO591999)对波长色散x射线荧光光谱测定土壤中铬的不确定度进行分析.1x射线荧光光

5、谱定量分析中的不确定度来源在x射线荧光光谱定量分析中,导致分析结果具有一定不确定度的因素很多.多数情况下是测试方法,其主要优点是不受样品种类,浓度范围和成分比例的影响,直接给出能够判定公众感受程度的结果.配气员和嗅辨的工作质量对恶臭监测起决定性的作用,这就要求配气员和嗅辨员不仅要有熟练的操作技巧,还应掌握丰富的嗅觉特征理论知识HJ.嗅辨员工作不同于烟,酒鉴别师,前者应注意嗅觉气味谱的训练培养,后者注重识别气味能力的提高.嗅觉气味谱的广泛性,对嗅辨员具有更重要的意义,而这种能力的增强主要依靠后天的培训.因此作为一个优秀的嗅辨员,一定要更多的接触当地恶臭污染源,有意识锻炼对各类气味灵敏程度的培养,

6、了解恶臭污染的强度和实际监测得到的恶臭浓度关系,这对恶臭监测技术的提高具有深刻意义.参考文献:1韩庆莉,荆治严.恶臭的管能测定法强度法和三点比较式臭袋法.沈阳环境科学研究所,1987.2426.2张水华,孙君社.食品感官鉴评M.广州:华南理工大学出版社,1999.415.3沈培明,陈正夫,张东平.恶臭的评价与分析M.北京:化学工业出版社,2005.148157.4耿静,宁晓宇,王连生.嗅辨员候选人的嗅觉特性及嗅辨测试程序的改进J.城市环境与城市生态,2008(2):35360.鲁言波等:用波长色散x射线荧光光谱测定土壤中铬的不确定度49由取样,样品处理,强度测量,回归分析,标准物质等原因引起的

7、.2监测方法及计算使用仪器为x射线荧光光谱仪,型号为Axios,测定铬范围为32410mg/kg,对一系列已知浓度的国家标准物质测定,根据响应值自动建立线性方程,仪器再对未知样品直接测定,利用线性方程读出浓度.2.1数学模型的建立采用最小二乘法对标准样品得到的测量数据进行线性回归,回归方程:Y0+6其中,Y为响应值,作为光谱图的纵坐标,n为截距,b为斜率,为浓度(mg/kg).标准样品采用国家标准土壤给定的标准值及测定结果如表1所示.表1标准曲线根据测量数据和最ts-"乘法求得标准工作曲线参数:0=1.8102;b=0.0242;y:0.996,即Y=0.0242x+1.8102,反

8、推得到:=(Y一口)/b.Y,a和b的传播系数分别为C(Y)=Ox/Oy=l/b(1)c(0)=Ox/Oa=一1/b(2)C(b)=x/Ob=一(Y一0)/b(3)其中:Y=0+首先计算回归直线的标准偏差,即Y残差的标准偏差,按贝塞尔公式求得,见方程(1);再按方程(2)和方程(3)分别估算n和b的标准差.表2列出了部分标准差数据计算的中间结果.:1"(1)s(口)=s(y)l【s(b)=s(Y)IL(n一2)(一)】"(一元)Jr(2(3)式中,Y为仪器的各点响应值;Y为回归直线的计算值,Y=o+bx;n为测量点数目;(11,一2)为自由度.表2标准差数据计算结果计算得:

9、s(y)=0.364;s(n)=0.756;s(b):9.61×10-4(rag?kg/kcps)3标准不确定度的评定3.1输入量Y的不确定度评定口(Y)由Y残差引起的Y的不确定度分量n.,即Y残差标准偏差s(Y),属类评定.H1=5(Y)三0.364自由度:=n一2=4传播系数:c(Y)=l/b=41.3(mg?kg/kcps)3.2样品制备过程中的不确定度H:制备/7,(/7,=10)个平行样,对这/'t个试样各测量一次,计算实验标准偏差s;再选定凡个样品中的任意一个,在同一条件下测量m(m=10)次,计算实验标准偏差s:,见表3.表3样品制备过程测定标准偏差结果50中国

10、环境监测第25卷第3期2009年6月计算样品制备过程的标准不确定度分量,即:"2=ssi=0.009自由度:v,=nm一2=98传播系数:c(Y)=1/b=41.3(mg?kg/kcps)3.3强度测量过程的不确定度"3:2=0.006自由度:v=8传播系数:c(Y)=1/b=41.3(rag?kg/kcps)3.4取样过程的不确定度用二分法取出/1(=10)批适量样品,从这n批样品中,每批制备一个试样,对这n个试样各测量一次,计算实验标准偏差s.4=s;一ui一/3,=0.002自由度:v=n一2=8传播系数:c(Y)=1/b=41.3(rag?kg/kcps)表4取样过

11、程实验标准偏差测定结果样品n71.170.469.569.671.771.271.370.370.069.770.51.1%3.5由标准土壤定值引起的Y的不确定度分量5标准物质分别是GBW07402一GBW07407,不确定度见表1.正态分布属B类.各自的不确定度分别为:tt(鲫一3)=b×4/32=0.0242×4/32=0.003it(Gss2)0.002tt(6)0.002tt(5)0.001it(csS4)=0.001tt(css一7)=0.001(u)":0.004自由度:v=传播系数:c(Y)=1/b=41.3(mg?kg/kcps)3.6综合以上各项,得出结果U()=("+"+"+":+")"=o.364v=M4,ui=0.3644/(0.364/4+0.009,98=10+0.006/8+0.0024/8+0.0044/):44扩展不确定度(表5)U=kpu.=tP()u查t分布表,取置信水准P=95%,:4,得k95=2.78,所以:U95=2.78×0.364:1.0(mg/kg)表5标准不确定度分量一览表5结论Axios型x射线荧光光谱仪测定土壤中铬在32