化学分析不确定度评定中的几个问题
化学成分分析测量结果不确定度评定导则

化学成分分析测量结果不确定度评定导则检测与分析是用来评价物质成分的重要方法,而化学成分分析测量不确定度评定则是评价检测与分析测量结果可信度的一个重要方面。
根据化学成分分析得出的数据针对不同的产品,经常会根据不同的标准进行评估,并且要求它的不确定度计算方法满足特定标准。
因此,有必要建立一种新的不确定度评定导则来解决这一问题,以保障化学成分分析测量结果的可信度。
二、评定原则1. 不确定度评定应根据国家有关检测和分析方法、国家标准提出的要求,采用定量方法进行评估;2.定结果应反映不确定度对测量结果影响的程度,可以用不确定度的百分比表示;3. 不确定度评定时要把多种或多种以上的不确定度因素分解考虑;4. 不确定度的计算要精确,并且确保其有效性和准确性;5. 不确定度评定是一个多步骤的过程,需要仔细审查和确认结果。
三、计算过程1.定参数和单位:首先,要确定正在评定的参数,并确定它的单位,并明确与仪器的度量是否一致;2.参数不确定度的估算:计算不确定度的第一步是确定各参数的不确定度,主要采用统计学方法来估算;3. 不确定度的分析:对不确定度进行详细分析,以确定不确定度的各因素,并根据各参数的值和不确定度,采用统计学方法来估算不确定度;4. 不确定度分析报告:将检测与分析测量结果和不确定度评估结果一并记录在不确定度评定报告中;5. 不确定度核查:最后,需要对不确定度分析报告进行核查,以确保不确定度的计算是准确的。
四、结论化学成分分析测量结果不确定度评定是化学成分分析测量结果可信度评估中一个重要方面,本文以《化学成分分析测量结果不确定度评定导则》为标准,探讨了不确定度评定的原则和计算过程,为当前实际对化学成分分析测量结果不确定度评定提供了一种更加可靠和有效的方法。
环境监测化学分析测量不确定度的评定

【 关键词 】 环境检测 ; 化学分析 ; 测量不确定度 ; 评定
1 刖 舌
.
实 际操 作 对 温 度 波 动 较 为 混 乱 如 评 定 温 度 对 溶 液 体 积
4 7 r 对 环 境 保 护 的 决 策 许 多都 建 立 在 环 境 监 测 的 定 量 分析 上 。只有 了解 污染物 的产 生原 因 , 获 取 大 量 的 环 境 信 差 引起 的 体 积 变 化 。 目前 都 将 温 度 对 溶 液 体 积 的 影 响 与 出厂
了分析 。
3 . 6 摩尔质量
元 素 的 相 对 原 子 量 最后 一 数 字 不确 定 。 并在 括 号 内表 示
了不确 定 度 。
2 不确定度 的评 定方法
不 确 定 度 的 测 量 一般 包含 若 干 分 量 可 通 过 系列 观 测 数
据 后 进 行 统 计 分 析评 定 一 部 分 分 量 . 同 时采 用标 准偏 差进 行
3 . 9 仪器显示或读数引起
仪 器 分 析 方 法 变 动性 难 以 量化 . 引起 不确 定度 。
3 . 1 0 数字修约引起
最值 数 字 修 约 引 起 测 量 不确 定度 。
标 准不 确定度 由直接观 测计 算得到 ,而合成 不确 定度则 由 不 确 定 度 传 播 规 律 计 算 所 得 。 合 成 不 确 定 度 再 乘 一 个 数 值
3 . 7 工作 曲线
常采用相对分析法 , 如 光度 法 、 极谱法 、 色谱 法 、 原子 荧 光
表 示, 称 之 为 A 类 标 准 不确 定度 ; 另外 。 也 可 以基 于 经 验 或 假
设 认 定 的概 率 分 布 来 评 定 一 些 变量 . 用标准偏差表征 . 称之 为
滴定管测量结果的不确定度评定

滴定管测量结果的不确定度评定滴定是化学分析中常用的一种定量分析方法,其测定结果的准确性很大程度上依赖于滴定管的计量准确性以及滴定实验的操作技巧。
在测量结果的不确定度评定中,需要考虑到滴定管本身的仪器误差、操作人员的技术水平、试剂的质量及纯度等因素。
下面将对滴定管测量结果的不确定度评定进行详细介绍。
一、滴定管的仪器误差滴定管是一种用于滴定实验的仪器,其本身具有一定的仪器误差。
首先是体积误差,即滴定管的刻度有限制,无法精确地测量出每一滴溶液的体积。
其次是刻度误差,即是与滴定管刻度的读数有关的误差。
这些误差将直接影响到滴定实验的准确度。
为了评定滴定管的仪器误差,可利用标准溶液进行检验。
将已知浓度的标准溶液通过滴定管定量添加至标准烧瓶中,进行多次滴定,并计算出测定结果的平均值和标准偏差。
从而得到滴定管的仪器误差值。
二、操作人员的技术水平滴定实验需要操作人员具备一定的操作技巧,如掌握好溶液的滴定速度、瓶口和滴定管的对准角度等。
操作人员的技术水平对滴定结果的准确性有很大影响。
不同的操作人员可能会产生不同的滴定结果,因此需要对操作人员的技术水平进行评估,并对其进行培训和考核,以提高滴定结果的准确性和可靠性。
三、试剂的质量和纯度在滴定实验中所使用的试剂的质量和纯度也会对滴定结果的准确性产生影响。
试剂的纯度越高,可以减小试剂量的不确定度,提高滴定结果的精确度。
而试剂的质量不良或纯度不高,则会增大滴定结果的不确定度。
在进行滴定实验时,需要选择高质量高纯度的试剂,并进行相关的试剂质量和纯度分析,以减小试剂引入的误差。
四、滴定实验的环境条件滴定实验的环境条件也会对滴定结果的不确定度产生影响。
如温度、湿度等环境因素的变化,会影响试剂的反应速度和溶液的浓度,进而影响滴定结果。
在进行滴定实验时,需在恒定的环境条件下进行,并对环境因素的影响进行评估和控制。
五、滴定结果的不确定度评定对于滴定结果的不确定度评定,可以采用统计学的方法进行评估。
化学分析不确定度评定中的几问题

Am mt- 0  ̄
“ m ) V2 0 8 01 g ( I = x . 7= . m 0 2
注 1 由于 对非 线性 的形 式 未 作 任 何 假 设 。 此 将 该 : 因
分 量 重 复计 算 了两 次 。非 线性 被 相 应地 看 作 对每 次 称 重
的 系统影 响 。 在称 量 范 围 内影 响 的大 小 是 随机 变 化 的 。 注2:因 为所 有 称 重 均 是 以常 规 方 式 在 空 气 中 完 成
二 版 , 0 0 公 布 。 我 国 实验 室 国 家认 可 委 等 同采 用 于2 0 年 这 个 版 本 , 0 2 8 , 化 学分 析 中不 确 定 度 的评 于2 0 年 月 以《 估指 南 》 书 的 形式 ( 一 以下 简称 “ 书 ” 加 以公 布 , 该 ) 同年 8
月 8日实 施 。
台天 平 , 称 量 范 围 很 小 。 灵 敏度 带 来 的 不 确 定 度 且 则
可 以忽 略 不 计 。} 本文认为 : 1 谓 “ 准 函 数 的线 性 ” “ 性 分 量 ± .5 ” 按 . 所 校 及 线 01 mg , JF O l 1 9 , J l O 一 9 8 就是 天 平 的最 大 允 许误 差 , : 即
此外 . 书A23 出 的 步骤 和 分 析类 似 , 为详 细 的 该 .给 更 说 明 如下 :
( un f n ne a t i A a t a M aue et, 为 Q aty gU cr i y n nl i l esrm n) 称 ii tn yc
( UR CH M ud ) 以 区别 于 《 M》 1 9 年 该 组 织 E A E G ie , ) GU 。 9 7 与 分 析 化 学 国 际 溯 源 性 合 作 组 织 ( IAC) 商 , 别 派 CT 协 分 出专 家工 作 组 ,同 时还 邀 请 了国 际原 子 能 机 构 (AE 、 I A)
化学分析中样品浓度的不确定度评定

化学分析中样品浓度的不确定度评定引言在化学分析中,评定样品浓度的不确定度是非常重要的。
不确定度评定可以帮助我们了解样品浓度测量结果的可靠程度,从而减少误差并提高实验结果的准确性。
本文将介绍一个简单的方法来评定化学分析中样品浓度的不确定度。
不确定度的含义不确定度是对测量结果的不确定性的度量。
在化学分析中,不确定度可以用标准偏差来表示。
标准偏差是测量数据与其平均值的偏离程度的度量,它反映了实验结果的离散程度。
不确定度越小,说明测量结果越可靠。
样品浓度的不确定度评定方法评定样品浓度的不确定度可以采用如下简单的步骤:1. 收集样品浓度测量数据:首先,需要进行一系列的样品浓度测量实验,记录下每次测量的结果。
2. 计算平均值:对于每次测量的结果,计算其平均值。
平均值可以作为样品浓度的估计值。
3. 计算标准偏差:对于每次测量的结果,计算与平均值的差的平方,并求和。
然后将这个值除以测量次数减1,再开方,即可得到标准偏差。
4. 计算不确定度:不确定度可以根据标准偏差通过一定的统计方法计算得出。
常用的方法有计算置信区间或者使用所使用测量仪器的不确定度进行估计。
结论通过上述步骤,我们可以评定化学分析中样品浓度的不确定度。
这个评定结果可以提供给实验人员参考,帮助他们更好地理解样品测量结果的可靠性。
在进行化学分析实验时,合理评定样品浓度的不确定度,有助于提高实验结果的准确性和可靠性。
请注意,以上步骤为一简化的方法,具体评定过程可能因实际情况而有所不同。
在实际应用中,需要根据具体实验设计和测量要求进行进一步调整和优化。
不确定度评定中几个容易混淆的问题

u(b) s( y)
1
(xi x)2
计算各标准不确定度的灵敏系数:
x 1 y b
x 1 a b
x y a
b
b2
武钢技术中心
计算x 的标准不确定度:
u2 (x) s2 ( y) ( x )2 u2 (a) ( x )2 u2 (b) ( x )2
y
a
b
u2(x)
s2 ( y)
和各自的灵敏系数:
y b a c d
y a b c d
y c
-
a c2
b d
y d
-
ab cd2
武钢技术中心
输出量的合成标准不确定度按下式计算:
uc
2
(
y)
(
y a
)2
u
2
(a)
(
y b
)2
u
2
(b)
(
y c
)2
u
2
(c)
(
y d
)2
u
2
(d
)
uc2 ( y)
b2 c2 d 2
u 2 (a)
这里的问题是溶液配制后容量瓶内溶液体积的变化, 而非容量瓶体积的变化(不考虑玻璃的膨胀系数,容量瓶 的体积可认为无变化)。
武钢技术中心
笔者的观点是: 不确定度评定的温差并不是与器皿校正时温 度的比较,而是溶液使用时与溶液配制(标定) 时温度的比较。
# 当溶液配制时的温度与使用时的温度相同 (包括样品溶液和标准溶液的制备、配制、移取、 滴定等),不管其温度为多少,不存在温度对液体 体积变化的影响。
或表示为:
ucrel( y)
u
2 rel
化学分析中不确定度的问题探讨

1 概 述 标 准物质是具有一种或多种足够均匀和很好确定了的杼 陛量值 ,用 以校准仪器 , 评价测量方法或给物质赋值 的材料或物质。标准物质主要 应用于仪器设备校准 、检验方法 比对 、实验室之间 比对、实验室 内部质 量控制等。标准物质具有准确量值的计量标 准,是测量时的参 比标准 。 在化学分析过程中 , 准物质不仅是化学分析量值溯源的基础 ,是评估 标 分析人员操作水平的重要依据 ,也是分析 、测量工作质量管理 的重要工
具。
在我国过去沿用 的国家化学基础标准 中,对于分析结果 的评定一直 是使用精密度来度量 ,即对结果数据的平均偏差和极差进行计算并要求 其不超出一定 的范围 , 现今 国家最新使用 的基础标准版本 已经对此进行 了很大的改动 ,主要就是把对分析结果的偏差度量改为使用不确定度来 评估结果 。侧重于评估这些实验结果在多大程度上是 可靠 的。这就大大 满足用户对于实验结果 的信心 。而达 到这一 目的的前 提是必须建立对非
准溶 液温度补正 ,滴定用玻璃仪器读数校 正,计算操作人员正常操作产 生 的平均偏差等通常方法得到 ,再把以上计算得到的不确定度分量代人 规定 的计算公式就可以得 出标准滴定溶液浓度平均值 的扩展不确定度。 通常在扩展不确定度的计算中,我们应该根据不 同的分析测试 目的 和方法 ,找 出对最终不确定度计算影响最 为显著的几个不确定度分量 , 而对于最终结果影 响很小 的分量 可以引用包括经验公式或经验数值带入 计算 ,如上例中主要 的不确定分量包括 电子天平称量 引入的仪器误差 , 玻璃仪器本身具有的仪器误差以及滴定溶液温度带人 的系统误差 ,而工 作基准试剂摩尔质量的数值误差和质量分数 的误差在试剂确定的基础上 几乎在不同次实验 中保持一致 ,因此可 以在以后的滴定不确定度计算 中 沿用 固定的经验数值或代人经验公 式计算 。同理 , 在计算较为复杂的扩 展不确定度 ( 如分析农业产品中的农药残 留 ) ,同样使用上述的方法 时 对主要的不确定度 引入分量进行 区分 ,通过其特定的计算公式或方法得 出具体的不确定度分量 ,最后合成得到总的扩展不确定度 ,只是要多考 虑影响因素的复杂性和多样性 , 计算结果也更加的周全和科学。对实验 方法的评估更为准确和客观。 最后还有需要强调的一点是不论在任何扩展不确定度的计算 中,都 要严格禁 止 由于人员操 作或仪器故 障所产 生的过失误差 , 且当条件 并 ( 如人员 、环境 、计量器具 )改变 时,应重新进行不确定度的计算 ,这 是保障分析测试工作正常进行的前提 。也是保障扩展不确定度计算正确
浅谈化学分析中不确定度评定时注意的事项

浅谈化学分析中不确定度评定时注意的事项作者:侯智德来源:《商品与质量·学术观察》2013年第10期塔城地区质量与计量检测所新疆塔城 834700摘要:在化学分析过程中不确定的评定涉及很多方面,本文就在化学分析中不确定度的评估的注意事项从不确定度在化学分析的重要性、具体在评价时应当注意的问题、溯源性、以及在结果报告等方面做出了探讨。
关键词:化学分析;不确定度评定;注意事项Uncertainty evaluation of the matters needing attention in chemical analysisHou ZhideQuality and measurement in Tacheng area detection in Tacheng city in 834700Abstract: in the chemical analysis and evaluation ofuncertainty in the process involves many aspects, nevernotice the uncertainty in chemical analysis to determine the degree of importance in the evaluation, chemical analysis in the evaluation of specific problems should be paid attention to, traceability, and result in the report and make a discussion.Keywords: chemical analysis; uncertainty; matters needing attention一、正确认识不确定度评价在化学分析中的重要性随着社会的的进步,科学技术的发展,国际贸易不断扩大,测量范围也在不断的扩大,在国民经济各个领域中进行着大量的的检验检测工作。
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u(mKHP)=!2×0.0872 =0.12mg
注1: 由于对非线性的形式未作任何假设, 因此将该 分量重复计算了两次。非线性被相应地看作对每次称重 的系统影响, 在称量范围内影响的大小是随机变化的。
名称
数值 x
标准不确 相对标准不 定度 u(x) 确定度 u(x)/x
rep
重复性
1
0.001
0.001
mKHP KHP的质量
PKHP KHP的纯度
MKHP
滴定 HCI 用去 NaOH 的体积
VT1
滴定 KHP 用去 NaOH 的体积
0.3888g 1.0
14.89mL
18.64mL
0.00012g 0.00029 0.014mL
方 法 确 认 表 明 测 定 的 重 复 性 为0.1%(%RSD)。该 数 值 可 直 接 用 来 计 算 与 各 重 复 性 有 关 的 合 成 标 准 不 确 定 度 。}
该 书 A.2.4给 出 : {步骤2确定的不确定度来源, 在步骤3中量化, 并转化 为标准不确定度。通常, 各类实验都至少包含了活塞滴管滴 定体积的重复性和称量操作的重复性。因此, 将各重复性分 量合并为总试验的一个分量, 并且利用方法确认的数值将 其量化是合理的, 由此导致对因果图的修订, 见图A2.7。 方法确认表明滴定实验的重复性为0.05%, 该值可直 接用于合成不确定度的计算。}
cNaOH
rep
mKHP
MKHP
MKHP
VT
"
u(cБайду номын сангаасaOH) cNaOH
=
!0.00052+0.000332+0.000292+0.0000192+0.000702
=0.00097
"uc(cNaOH)=cNaOH×0.00097=0.00010mol/L A3.5 步骤4: 计算合成标准不确定度
cHCI=
rep的相对不确定度。这是不能与其他分量合成的, 没有意 义。与其他分量合成的只能是: sr(cNaOH)/cNaOH和sr(cHCI)/cHCI。
2007.4 现代计量通讯
J 技 术 培 训
jis hu pe ixun
化学分析不确定度评定中的几个问题
□国家质检总局 李慎安
一 、本 文 涉 及 的 问 题 1995年 欧 洲 分 析 化 学 活 动 中 心 ( EURACHEM) 的 一 些专家探讨和应用不确定度理论与基本方法后, 出版了 《Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement》 ,称 为《EURACHEM Guide》,以区别于《GUM》。1997年该组织 与分析化学国际溯源性合作组织( CITAC) 协商, 分别派出 专家工作组, 同时还邀请了国际原子能机构( IAEA) 、欧洲 认证( EA) 和美国官方分析化 学 家协 会 ( AOAC) 的 代 表 共 同 讨 论 、修 改 、制 定 了 《EURACHEM Guide》, 供 全 球 参 照 使 用 , 称 《EURACHEM/CITAC Guide》, 作 为 原 来 的 第 二 版, 于2000年公布。我国实验室国家认可委等同采用这个 版 本 , 于2002年8月 , 以 《化 学 分 析 中 不 确 定 度 的 评 估 指 南》一书的形式( 以下简称“该书”) 加以公布, 同年8月8日 实施。 本文所提出讨论的问题, 仅限于其附录A所给出的 例子, 纯属个人一孔之见。谬误之处, 请读者不弃, 给予斧 正。凡引用该书的部分, 用{……}标识。 二 、关 于 输 入 量 中 的 质 量 m的 不 确 定 度 评 定 该书A3.4步骤3: 不确定度的量化对于质量mKHP的评 定为: { 质 量 mKHP 校准/线性: 天平制造商给出了±0.15mg的线性分量 。 该数值代表了托盘上被称量的实际质量与从天平所读取 的数值的最大差值。线性分量被假设成矩形分布, 换算成 标准不确定度为:
u(mKHP)= !2×(0.09mg)2
=0.12mg 以上的评定该书是按Δmgross与Δmtare相互独立, 即它们 间的相关系数估计值r=0的评定结果( 虽然该书未提) 。 4.本文认为, 按JJF1059- 1999的6.8节 , mgross与mtare这 两 个输入量估计值, 由于它们相差甚小而应估计它们是强 相 关 ( mKHP的 另 一 分 量 为 随 机 效 应 导 致 的 分 量 , 它 应 已 进 入到测量结果的重复性评定结果之中) , 即估计相关系数 r=+1, 按这一估计进入JJF1059式( 25),评定结果: 由于: u(mgross)=u(mtare)
0.015mL
0.00031 0.00029 0.00094
0.00080
MKHP KHP的摩尔质量 204.2212g/mol
VHCI
滴定 NaOH 移 取 HCI 的体积
15mL
0.0038g/mol 0.011mL
0.000019 0.00073
24
2007.4 现代计量通讯
J 技 术 培 训
相对标准不确定度。
代入上述数值后, 得到:
cNaOH=
1000×0.3888×1.0 204.2212×18.64
=0.10214mol/L
对于乘法表示式( 如上式) , 按下式使用标准不确定
度:
u(cNaOH)=cNaOH×0.00097=0.00010mol/L
! u(cNaOH) = [ u(rep) ]2+[ u(mKHP) ]2+[ u(PKHP) ]2+[ u(MKHP) ]2+[ u(VT) ]2
1000×0.3888×1.0×14.89 18.64×204.2212×15
×1=0.10139mol/L
相应地合成各不确定度分量:
u(cCHI) cCHI
!= [u(mKHP)]2+[u(PKHP)]2+[u(VT2)]2+[u(VT1)]2+[u(MKHP)]2+[u(VHCI)]2+u2(rep)
{表A2.1 NaOH标定中的数据和不确定度}
名称
数值 x
标准不确 相对标准不 定度 u 确定度 u(x)/x
rep
复现性
1.0
0.0005
0.0005
mKHP KHP的质量
0.3888g
PKHP KHP的纯度
1.0
MKHP KHP的摩尔质量 24.2212g/mol
KHP滴 定 耗 用 VT NaOH的体积
mKHP
PKHP
VT2
VT1
MKHP
VHCI
= !0.000312+0.000292+0.000942+0.000802+0.0000192+0.000732+0.0012
=0.0018
"uc(cCHI)=cCHI×0.0018mol/L=0.00018mol/L} 本文认为:
1.把重复性的符号给成rep, 并 注明 为%RSD, 即 按 相
jis hu pe ixun
此外, 该书在A.2和A.3的例子中, 给出了不确定度分
量的计算表( 表A2.1、表A3.3):
该书给出的相对合成标准不确定度的计算式分别
有:
{A2.5 步骤4: 合成标准不确定度的计算
cNaOH 由下式计算获得:
cNaOH=
1000mKHPPKHP MKHPVT
表A2.4列 出 了 上 述 各 参 数 的 数 值 、 标 准 不 确 定 度 和
度 u与 相 对 标 准 不 确 定 度 urel均 为 0.0005和 0.001。 联系到该书的合成计算式中出现: u(rep)/rep=0.0005与u(rep)=0.001。 看来, 重复性并非%RSD。 u(rep)应 是 指 rep 的 标 准 不 确 定 度 , u(rep)/rep 应 是 指
注2: 因为所有称重均是以常规方式在空气中完成 的, 因此未考虑浮力修正。余下的不确定度太小, 可以忽 略 不 计 。 参 见 附 录 G中 的 注1。 }
此外, 该书A2.3给出的步骤和分析类似, 更为详细的 说明如下:
{ 大 约 称 取388mgKHP来 标 定 NaOH溶 液 。称 重 为 减 量 称量。因此在因果图上应画出净重称量( mtare) 和总重称量 ( mgross) 两条支干。每一次称重都会有随机变化和天平校准 带来的不确定度。天平校准本身有两个可能的不确定度 来源: 灵敏度和校准函数的线性。如果称量是用同一台天 平, 且称量范围很小, 则灵敏度带来的不确定度可以忽略 不计。}
1000mKHPPKHPVT2 VT1MKHPVKHP
注: 本例中, 重复性评估视为相对影响。因此完整的
公式应为:
cHCI=
1000mKHPPKHPVT2 VT1MKHPVCHI
×rep
先后两次滴定实验的所有中间值及其标准不确定度
均 列 于 表 A3.3中 。 代 入 这 些 数 值 后 :
cHCI=
本文认为: 1.所谓“校准函数的线性”及 “线性 分 量±0.15mg”, 按 JJF1001- 1998, 就是天平的最大允许误差, 即: MPE=±0.15mg 2.称 量 范 围 很 小 , 即 所 得 质 量mKHP很 小 , 例 如 , A.2给 出mKHP=0.03888g mKHP=mgross- mtare 其 含 义 是 : 上 式 中 的 两 个 输 入 量 mgross比 mtare, mgross比 mtare略大。当然, 这是相对于所使用的天平量程来说的。例 如, 只有量程1/50或更小, 这个1/50是从一般经验给出的, 与仪器的原理和结构有关。在如此狭窄的范围内, 两个示 值误差是很接近的。 3.mKHP的不确定度只有两个分量要考虑, 其一为系统 效 应 导 致 的 , 即 天 平 两 示 值mgross与 mtare的 修 正 值 Δmgross与 Δmtare, 由于这两个示值十分接近, 因而可以估计: