氯化钡比浊法测量空气中硫酸含量方法的不确定度评定

 

 

氯化钡比浊法测量空气中硫酸含量方法的不确定度评定

朱永敏

（苏州高新区疾病预防控制中心  江苏省苏州市 215011）

 

 

 

 

空气中的硫酸，又称硫酸雾。大气中二氧化硫可被氧化成硫酸雾，随飘尘直接进入肺泡。它的危害作用比二氧化硫大10倍^［1］。我们有必要对硫酸雾进行监测与治理。

测量不确定度是检验结果可靠度的一项重要参数^［2］。根据国标GBZ/T 160.33－2004检测方法^［3］及JJF1135—2005要求与原则^［4］对作业场所空气中硫酸样品的采集和检测过程的测量不确定度进行一下评定^［5－6］，计算并分析结果值，区分出分析过程中测量不确定度来源的各个环节及关键因素，为质量控制提供保障。

关健词：氯化钡比浊法，测量不确定度

一、材料与方法

仪器与主要试剂：ZK－Q型大气采样器；滤膜, 直径为40 mm; FCY-3T40；标准硫酸钠溶液:由国家标物中心购得，标准号：GBW(E)080372，1L此溶液中含有500mg的SO4^2-；普析通用UV-1901紫外可见分光光度计,常用玻璃仪器有容量瓶，移液管，吸管等。

    方法：依据GBZ/T 160.33－2004 工作场所空气中硫化物的测定方法中，硫酸

的氯化钡比浊法进行测定。

   硫酸的浓度测量计算公式:

   式中: V₀－标准采样体积，L；m－测得样品溶液中硫酸的浓度，μg/ml；C_v－空气中硫酸的浓度，mg/m³ 。

利用数学模型导出相对标准不确定度计算公式为:

空气样品的标准采样体积计算公式为:；式中:; Q－空气采样器流量，L/min；V₀－空气标准采样，L，t－采样器采样时间，min；P－空气采样时的大气压； P₀－标准状态大气压T₀－标准状态绝对温度，K； T－采样时的绝对温度，T=t+273，K。

利用方差合成，由各分量导出V₀的相对标准不确定度公式是:

式中 :u_rel(P)－压力的不确定度； u_rel(T)－采样温度的不确定度；u_rel(Q)－采样器流量的不确定度；u_rel(V₀)－标准采样体积的不确定度；u_rel(t)－采样时间的不确定度。

其它分量不确定度的计算：温度引入的不确定度u_rel(T) :采样时温度计的显示值允许误差为±0.2℃，标准状态温度为293，其相对误差为0.0683%(k=)，则u_rel(T)=0.0683%/=0.0394%；所用气体流量计表数值不确定度u_rel(Q):采样器在0～1.5L/min 流量量程的示值扩展不确定度为1.6%(k=2)，则u_rel(Q)=1.6%/2= 0.800%;计时的不确定度u_rel(t) :采样计时器示值允许误差为0.05% (k =)，则u_rel(t) =0.05% / =0.289%；采样是压力不确定度u_rel(P):压力计示值扩展不确定度为0.3%(k=2)，则u_rel(P)=0.3%/2=0.150%;空气标准采样体积的相对合成不确定度:

= 0.686%

m=CV

C-溶液浓度，由标准曲线法求得；V-溶液体积

空气样品定容体积时产生的相对标准不确定度u_rel(V) ；样品用管中的吸收液洗涤内壁3 次后倒出，用10ml比色管定容至10ml，其示值误差为±0.05ml，应为均匀分布，则u_rel(V)=0.05/(×10)=0.289%

标准硫酸溶液测定的不确定度u_rel(C)由两部分组成:

(一) 配置标准溶液系列时产生的不确定度及标准溶液本身的不确定度u_rel1

(二) 拟合标准曲线时的不确定度u_rel2。

u_rel1的组成:硫酸标准工作溶液带来的不确定度u_rel(Cs)。从标准证书上查到硫酸标准溶液的相对不确定度为0.6%(k=2) ，则u_rel(Cs)=0.6%/2=0.30%。

相对标准不确定度u_rel(Vx)是由移液管和容量瓶引入的：据《常用玻璃量器检定规程JJG196—2006》，则不确定度u(Vx)=允差/;检定时的环境温度为20℃，设实验在22℃环境温度下进行，则ΔV= Vt－V20℃ =α水×