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熒光分光光度計(jì)測(cè)量結(jié)果不確定度分析與評(píng)定
更新時(shí)間:2018-12-04 點(diǎn)擊次數(shù):3696

闡述了熒光分光光度計(jì)檢出限測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定過(guò)程和方法, 對(duì)不確定度來(lái)源進(jìn)行分析, 并 終給出測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度。

熒光分光光度計(jì)是用來(lái)測(cè)定熒光物質(zhì)的性質(zhì)和含量 的分析儀器, 具有靈敏度高、 選擇性強(qiáng)、 用樣量少、 方 法簡(jiǎn)便、 工作曲線線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn), 可以廣泛應(yīng)用于 生命科學(xué)、 有機(jī)和無(wú)機(jī)化學(xué)等領(lǐng)域。 1 概述 1.1 測(cè)量依據(jù) 根據(jù) JJG 537—2006 《熒光分光光度計(jì)》 的相關(guān)要 求進(jìn)行測(cè)量。 1.2 環(huán)境條件 環(huán)境溫度 (20±10) ℃, 且相對(duì)穩(wěn)定; 相對(duì)濕度不 大于 85%; 電源電壓 (220±22) V。 1.3 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn) 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)為硫酸奎寧熒光標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì), 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)號(hào): GBW (E) 130100; 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值: 98.6%; 相對(duì)擴(kuò)展 不確定度: Urel=0.5%, k=2。 1.4 被測(cè)對(duì)象 熒光分光光度計(jì), 對(duì) 于 配 制 A 類單色器的儀器, 其檢出極限為不大于 5×10-10 g/mL; 對(duì)于配制 B 類單色 器的儀器, 其檢出極限為不大于 1×10-8 g/mL。 1.5 測(cè)量方法 按照規(guī)程規(guī)定的檢定條件, 使儀器處于運(yùn)行狀 態(tài)。 用 0.05 mol/L 硫酸溶液做空白溶液, 選取規(guī)定濃度 硫酸奎寧標(biāo)準(zhǔn)溶液。 靈敏度置, 選擇適當(dāng)?shù)莫M縫 寬度。 根據(jù)激發(fā)波長(zhǎng)在 350 nm、 發(fā)射波長(zhǎng)在 450 nm 左 右的原則, 設(shè)定兩側(cè)的波長(zhǎng)或選擇濾光片。 對(duì)空白溶液 與標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行連續(xù)交替 11 次測(cè)量。 按規(guī)程中的公式 計(jì)算儀器檢出限。 2 數(shù)學(xué)模型及不確定度傳播率 2.1 數(shù)學(xué)模型 被測(cè)熒光分光光度計(jì)檢出限的計(jì)算公式為: (1) 式中: DL——檢出限; ——11 次測(cè)量的平均熒光強(qiáng)度; c——標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度; s——單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差。 2.2 不確定度傳播率 儀器檢出限的不確定度傳播率計(jì)算公式為: (2) 2.3 靈敏系數(shù) 公 式 (2) 中的 靈 敏 系 數(shù) c1= , c2= , c3= 。 3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定 按照規(guī)程要求, 以一臺(tái)型號(hào)為 F2500 的熒光分光光 度計(jì)為例, 其檢出限測(cè)量數(shù)據(jù)如表 1 2 所示 F ?。

4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定 4.1 溶液測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量 u (s) 計(jì)算出單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差 s=0.553, 規(guī)程中規(guī)定 測(cè)量重復(fù)性次數(shù)為 3 次, 則溶液測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量 = =0.319 4.2 由儀器的直接測(cè)量結(jié)果引入的不確定度分量 (1) 用儀器直接測(cè)量空白溶液, 由于時(shí)間、 環(huán)境溫 度等影響, 引起零點(diǎn)漂移的偏差不超過(guò) 0.5%, 其值符 合均勻分布, 其不確定度為 =0.5%× =0.239 1 (2) 用儀器直接測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溶液, 由于時(shí)間、 環(huán)境溫 度等影響, 引起零點(diǎn)漂移的偏差不超過(guò) 1.5%, 其值符 合均勻分布, 其不確定度為 =1.5%× =0.911 5 4.3 由標(biāo)準(zhǔn)溶液的稀釋配制引入的不確定度分量 u (c) 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度計(jì)算公式為: c= (3) 式中: c——標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度; m——硫酸奎寧標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量; V——稀釋體積。 (1) 配制 500 mL 濃度為 1×10-5 g/mL 的硫酸奎寧儲(chǔ) 備液時(shí), 稱量硫酸奎寧固體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量為 5.00 mg。 天平稱量引入的不確定度為天平檢定的大允許誤差± 0.5 mg, 由天平稱量引入的不確定度分量為 u (c1) = mg, 符合正態(tài)分布。 傳播系數(shù)為 mL-1 , 則 u (c1) =5.8×10-7 g/mL (2) 配置 500 mL 濃度為 1×10-5 g/mL 的硫酸奎寧儲(chǔ) 備液時(shí), 500 mL 容量瓶檢定合格達(dá)到 A 級(jí)的大允許 誤差為±0.25 mL, 由容量瓶定容引起的不確定度分量為 u (c2) = =0.144 mL, 符合 正 態(tài) 分 布 。 傳 播 系 數(shù) 為- , 則 u (c2) =2.9×10-9 g/mL 4.4 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)硫酸奎寧引入的不確定度分量 u (c3) (1) 硫 酸奎寧熒光標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度為 Urel= 0.5%, k=2 (根據(jù)標(biāo)物證書(shū)得到), 分量為 0.25%, 按照 稱樣量換算成不確定度為 0.002 5×0.005=1.25×10-5。

g, 傳播系數(shù)為 mL-1 , 則 u (c3) =5.8×10-7 g/mL (2) 標(biāo)準(zhǔn)溶液是由儲(chǔ)備液按 1: 10、 1: 10、 1:100 分 3 次稀釋得到的, 在此過(guò)程中所用到的玻璃量器有 25 mL 移液管、 250 mL 容量瓶等, 其合成后的不確定 度分量 u (c4) =1×10-11 g/mL 4.5 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度 以上標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量合成的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 uc (DL) = =5.2×10-9 g/mL 6 擴(kuò)展不確定度 測(cè)量熒光分光光度計(jì)檢出限的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為 U=1.0×10-8 g/mL, k=2 7 結(jié)束語(yǔ) 由計(jì)算結(jié)果可以看出, 以校準(zhǔn)熒光分光光度計(jì)檢出 限項(xiàng)目為例, 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制、 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的稱量和標(biāo)準(zhǔn)物 質(zhì)本身的不確定度 3 個(gè)因素對(duì)評(píng)定結(jié)果的影響較大。 這 就要求選取硫酸奎寧標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí)盡量選取不確定度小的 一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì), 稱量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí)盡量選取有效數(shù)字多的 一級(jí)天平, 同時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)溶液配制時(shí)選用經(jīng)過(guò)檢定的玻璃 量具仔細(xì)稱量, 盡量減小人為誤差, 這樣才能對(duì)后的 結(jié)果做出準(zhǔn)確評(píng)定。

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