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X射线荧光光谱法黄金含量分析仪校准结果的不确定度分析

2016-05-14曹小勇郭剑明

中国科技纵横 2016年6期
关键词:不确定度

曹小勇 郭剑明

【摘 要】贵金属含量测量检验方法种类繁多,无损检验仅仅只是其中一种,因操作不当、测量设备误差问题,测量结果也会呈现不确定性,本文针对X射线荧光光谱法黄金含量分析仪对黄金标准物质的校准,以足金、玫瑰金标样作为标准物质对其进行测量、分析、计算,从而达到对X射线荧光光谱法黄金含量分析仪进行校准的目的,减少因设备误差而导致的不确定因素。并详细阐述Au750标准样品校准结果的不确定度评定。

【关键词】校准 不确定度 标准物质

X射线荧光光谱法黄金含量分析仪因为其可对样品进行快速、非破坏性检测的特点,是目前实验室最常用的一种贵金属检测方法[1]。它可以快速、准确的检测出贵金属元素的含量值。其主要由辐射源、探测器、信号分析系统和样品室四部分组成。因为其属于一种定性半定量的检测设备,其检测的重复性、稳定性受设备的型号及性能、样品的状态影响较大,所以,学会对其进行校准及校准结果的不确定度评估对我们正常检测结果的合格判定和企业管控标的准制定有着非常重要的指导意义。

1 X射线荧光光谱法黄金含量分析仪的校准

1.1 X射线荧光光谱法黄金含量分析仪的校准项目[2]、仪器及标准物质

校准项目包括:黄金标准物质测量的基本误差、重复性及稳定性等项目。

仪器:X射线荧光光谱法黄金含量分析仪,型号为EDX-7000;

标准物质:GSB 04-3265-2015玫瑰色金合金标准样品(SZB202)、GSB 04-3266-2015足金标准样品(SZB108、SZB103、SZB101)。

1.2 X射线荧光光谱法黄金含量分析仪的校准方法及结果

1.2.1基本误差

选用4个黄金标准物质,对每个标准物质上选取1个均匀分布的点连续测量10次,测量时间为常用测量时间100s,每个标准物质的仪器测量示值的平均值与其标准值的差则为该校准点的偏差,测量结果见表1,N为测量次数。从表可知,校准点偏差E均在标准值±0.30%范围内,符合校准规范要求。

1.2.2重复性

选用4个黄金标准物质,对每个标准物质上选取1个均匀分布的点连续测量10次,测量时间为常用测量时间100s,计算每个标准物质的10次测量值的标准偏差,测量结果见表2,N为测量次数。由表1可知,每个标准物质的测量标准偏差均≤0.15%,符合校准规范要求。

1.2.3稳定性

选择SZB202 Au750黄金标准物质,做完基本误差测量,4h后再选取1个均匀分布的点连续测量10次,计算两次测量的平均值的差,结果见表2,N为测量次数。

2 Au750黄金标准物质校准结果的不确定度评定

2.1概述

2.1.1测量依据

JJF 1133-2005《X射线荧光光谱法黄金含量分析仪校准规范》

2.1.2 测量对象

X射线荧光光谱法黄金含量分析仪,型号为EDX-7000 X射线荧光光谱仪;

2.1.3 测量条件

环境温度:(15~35)℃;相对湿度小于75%;

2.1.4 测量方法

根据JJF 1133-2005《X射线荧光光谱法黄金含量分析仪校准规范》提供的方法,对Au750黄金标准物质进行连续测量10次,测其金含量。

2.2 数学模型

X0为黄金标样的标准值。

2.3 校准结果的不确定度的评定

2.3.1由X引入的不确定度

被测仪器示值的重复性引入的标准不确定度分量u1,由于每个校准点均是连续测量10次,所以Au750黄金标准物质校准结果由X引入的不确定度可以用其测量平均值的实验标准偏差[3]来表示。测量结果见表3,测量次数N为10。

2.3.2 由X0引入的不确定度

由Au750黄金标准物质的不确定度[4]引入的标准不确定度分量u2,因为其扩展不确定度为0.01%,包含因子k=2,则u2=0.01%。

2.3.3 合成标准不确定度

2.3.4 Au750标准物质校准结果的相对扩展不确定度

给定置信水平p=0.99,经查t分布表得覆盖因子:

3结语

通过使用EDX-7000 X射线荧光光谱仪对黄金标准物质进行测量,对其测量的基本误差、重复性、稳定性进行分析判定,从而对Au750黄金标准物质校准结果的不确定度进行评定,得出其相对扩展不确定度[5]为U=0.05%,k=4.60。对校准点的不确定度进行评定,既可以对检测设备的性能有足够的判定,也可以对我们的检测结果的判定及建立切实有效、比较合理的评定程序提供数据支持。

参考文献:

[1]陈婵,熊燕,徐志.贵金属检测方法分析探讨[J].超硬材料工程,2014,26(4):51-54.

[2]JJF 1133-2005,x射线荧光光谱法黄金含量分析仪校准规范[S].

[3]JJF 1135-2005,化学分析测量不确定度评定[S].

[4]陈珊,张向军,杨燕. 贵金属含量的测量不确定度的来源分析[J].宝石和宝石学杂志,2007,9(1):17.

[5]JJF 1059-1999,测量不确定度评定与表示[S].

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