不確定度評(píng)定實(shí)例1

標(biāo)準(zhǔn)溶液制備9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備用高純金屬鎘制備成

鎘濃度為1000mg?L-1的

標(biāo)準(zhǔn)溶液9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備1、概述1.1目的：由高純金屬鎘制備質(zhì)量為1000mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液1.2測(cè)量程序凈化金屬表面稱取金屬溶解和稀釋結(jié)果圖1鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備流程圖9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備1.3制備步驟（1）清潔高純金屬表面。根據(jù)制造商提供的方法，嚴(yán)格清除純金屬鎘氧化物污染.（2）稱量金屬鎘的質(zhì)量。

分別稱量沒有和裝有高純金屬鎘的100mL容量瓶。所用天平的分辨力為0.05mg。（3）在容量瓶中加入w＝65%的硝酸1mL，以及加入3mL去離子水（正確稱量至約100mg）。然后用去離子水定容至刻度并倒轉(zhuǎn)容量瓶至少30次。9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備2數(shù)學(xué)模型式中，

(Cd)—標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度（mg·L-1）；

m—高純金屬的質(zhì)量（mg）；

P—金屬純度（以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示）；

V—標(biāo)準(zhǔn)溶液體積（L）。9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備3不確定度評(píng)定3.1

純度P引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

金屬鎘的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書給出的濃度（99.99±0.01）%。因此P＝0.9999±0.0001。該數(shù)值的可靠性由凈化金屬表面的有效性決定。如果嚴(yán)格執(zhí)行制造商規(guī)定的方法，金屬表面受金屬氧化物污染引起的金屬鎘的純度數(shù)值的變化，可以忽略不計(jì)。9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備3.1純度P

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書給出的金屬鎘的純度是：

P＝0.9999±0.0001由于沒有關(guān)于不確定度的其他說明，故假設(shè)為均勻分布。其區(qū)間半寬度aP＝0.0001，包含因子因此，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：采用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度表示：9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備3.2質(zhì)量m引入的不確定度金屬鎘的稱量。配置100mL濃度為1000mg·L-1的鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，用配衡體稱量法稱得相應(yīng)的金屬鎘的質(zhì)量m＝100.28mg。采用天平稱量有3個(gè)不確定度來源：人員操作等引入的不確定度可用用A類方法評(píng)定，電子天平的數(shù)字分辨力，天平本身測(cè)量不準(zhǔn)所產(chǎn)生的不確定度的貢獻(xiàn)。

9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備3.2質(zhì)量m引入的不確定度

高純金屬鎘的質(zhì)量m，采用分辨力為0.05mg，最大允差為±

0.1mg電子天平測(cè)量。實(shí)際上是用配衡體稱量法通過2次稱量給出的，即由一次回零(空瓶)稱量所得：m

＝m總

m皮=m2

m1式中，m皮＝m1；

m總=m2；

m皮

—沒有裝金屬鎘時(shí)100mL容量瓶的質(zhì)量（mg）；

m總

—裝有金屬鎘時(shí)100mL容量瓶的質(zhì)量（mg）。9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備①m1稱量不確定度評(píng)定a.m1的人員操作等引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uA(m1)

事先對(duì)質(zhì)量m1進(jìn)行n＝10次重復(fù)測(cè)量。注意，10次重復(fù)測(cè)量的條件應(yīng)與以后實(shí)際稱量的情況應(yīng)盡可能一致。可采用貝塞耳公式計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差，標(biāo)準(zhǔn)不確定度等于1倍標(biāo)準(zhǔn)偏差：9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備b.m1的測(cè)量不準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uB1(m1)

電子天平的最大允許誤差為±0.1mg，則區(qū)間半寬度a1(m1)=0.1mg，m1測(cè)量值落在該區(qū)間的概率分布為均勻分布，包含因子。其標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB1(m1)為：

c.天平分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量uB2(m1)

數(shù)字式測(cè)量?jī)x器對(duì)示值量化（分辨率）導(dǎo)致的不確定度服從均勻分布。天平分辨力為0.05mg，區(qū)間半寬度為0.025mg，。該項(xiàng)不確定度可忽略不計(jì)。9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備d.m1的測(cè)量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uC(m1)

分析考察不確定度分量uA(m1)和

uB1(m1)可知，兩者相互獨(dú)立，互不相關(guān)。因此，m1的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uC(m1)可以采用方和根方法合成：其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度表示：9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備②m2稱量不確定度評(píng)定

質(zhì)量m2的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定方法與質(zhì)量m1的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定方法相同。因此，質(zhì)量m2的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uC(m2)為：其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度表示：

9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備③m稱量不確定度評(píng)定m1

和m2是用同一臺(tái)電子天平測(cè)量的，是相關(guān)量。但是，m是m1

和m2的差值，其系統(tǒng)偏差被抵消，不相關(guān)。因此，此處采用互不相關(guān)的合成規(guī)則（方和根方法）進(jìn)行合成。采用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度表示：

9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備3.3體積V引入的不確定度

容量瓶中的液體體積主要有3個(gè)不確定度來源：①確定容量瓶?jī)?nèi)液體體積的不確定度，包括人員估計(jì)、操作等引入的不確定度；②容量瓶的最大允許誤差引入的不確定度；③容量瓶和液體的溫度與校準(zhǔn)容量瓶體積時(shí)的溫度不同引入的不確定度。9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備3.3體積V引入的不確定度①人員因素引起的不確定度評(píng)定uA(V)

用A類方法評(píng)定，對(duì)典型的100mL容量瓶定容10次，并稱量求取其標(biāo)準(zhǔn)偏差來評(píng)價(jià)其容量配置的重復(fù)性。采用貝塞耳方法計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差，標(biāo)準(zhǔn)不確定度uA(V1)等于一倍標(biāo)準(zhǔn)偏差：9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備②容量瓶允差引起的不確定度評(píng)定uB1(V)

100mL容量瓶經(jīng)檢定或校準(zhǔn)，符合其技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)容量瓶檢定規(guī)程《JJG196-1990常用玻璃量具》，A級(jí)容量瓶的允差為±0.10mL。則區(qū)間半寬度a1(V)=0.10mL，假設(shè)其服從三角分布包含因子。其標(biāo)準(zhǔn)不確定度uB1(V)為：其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度表示：9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備③溫度系數(shù)引起的不確定度評(píng)定uB2(V)

根據(jù)容量瓶檢定規(guī)程JJG196-1990規(guī)定，檢定或校準(zhǔn)是在室溫20℃環(huán)境條件下進(jìn)行的，設(shè)實(shí)驗(yàn)在20℃±4℃條件下進(jìn)行。因?yàn)橐后w的體積膨脹系數(shù)遠(yuǎn)大于玻璃，因此只需考慮前者即可。水的體積膨脹系數(shù)為2.1

10－4/℃，產(chǎn)生的體積變化為±(100

4

2.1

10－4)=±0.084mL。則區(qū)間半寬度a2(V

)=

0.084mL，設(shè)為均勻分布，包含因子。其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備④體積V的合成不確定度評(píng)定uC(V)

因?yàn)轶w積V測(cè)量的3個(gè)不確定度分量uA(V)、uB1(V)和uB2(V)互不相關(guān)，其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度采用方和根方法合成：其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備不確定度及其數(shù)值表1

不確定度分量的數(shù)值9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備4金屬鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度

(Cd)的

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc[

(Cd)]

金屬鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度

(Cd)配置的3個(gè)不確定度分量、和互不相關(guān)，其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度采用方和根方法計(jì)算。相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備5擴(kuò)展不確定度U[

(Cd)]

不同參數(shù)對(duì)金屬鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液配置的貢獻(xiàn)示于圖1。金屬鎘質(zhì)量不確定度的貢獻(xiàn)最大，其次為容量瓶體積不確定度，鎘純度的不確定度實(shí)際上對(duì)總不確定度沒有影響。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以2得到擴(kuò)展不確定度：9不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備6不確定度報(bào)告測(cè)得所配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度為ρcd=1002.7mg/L其擴(kuò)展不確定度U(ρcd)=2.2mg/Lk=29不確定度實(shí)例2標(biāo)準(zhǔn)溶液制備金屬鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液制備中的不確定度