李高寶 韓立成
摘? 要:隨著環(huán)保要求在電器電子產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)一步普及,國家在對(duì)電子電器產(chǎn)品的環(huán)保要求的日益嚴(yán)格,以及歐盟ROHS2.0的正式實(shí)施的大背景下,2019年5月16日,市場(chǎng)監(jiān)管總局、工信部發(fā)布了《電器電子產(chǎn)品有害物質(zhì)限制使用合格評(píng)定制度實(shí)施安排》,并于2019年11月1日起,本文就最新的國標(biāo)有害物質(zhì)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)涉及的不確定評(píng)定方法展開探討;
關(guān)鍵詞:有害物質(zhì);不確定度;評(píng)定方法
1. 概述
1.1實(shí)驗(yàn)原理
樣品經(jīng)微波消解后,采用等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)測(cè)定,外標(biāo)法定量,計(jì)算出樣品中鎘的含量。
1.2. 實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1 測(cè)量對(duì)象
ABS標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)控樣。
1.2.2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):
GB/T 26125-2011 電子電氣產(chǎn)品 六種限用物質(zhì)(鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚)的測(cè)定。
1.2.3實(shí)驗(yàn)過程描述:
稱取0.1g研磨好的樣品放入微波消解罐,加入5ml硝酸和1ml過氧化氫。蓋上消解罐蓋子,并放入微波消解儀中。消解程序設(shè)置為:20分鐘升溫至210℃,保溫30分鐘。冷卻后,將消解液轉(zhuǎn)入25ml容量瓶中并定容。采用等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES)檢測(cè),繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,測(cè)量消解液中各的濃度,外標(biāo)法定量。
1.3 檢測(cè)儀器與試劑
a)電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀:型號(hào)為iCap7200
b)微波消解儀(WX-7000HP);
c)梅特勒-托利多電子分析天平(XS105DU);
d)硝酸:優(yōu)級(jí)純;
e)過氧化氫:分析純;
f)氬氣:純度為 99.999%;
g)鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液:1000mg/L;
h)實(shí)驗(yàn)用水:一級(jí)水;
2. 數(shù)學(xué)模型的建立
定量數(shù)學(xué)模型為:
式中:X:樣品中鎘的含量(mg/kg);
C:樣品消解液中鎘的濃度(mg/l);
V:樣品消解后的定容體積(ml);
F:稀釋因子;
m:樣品質(zhì)量(g)。
3. 電子電器產(chǎn)品中不確定度的來源
從檢測(cè)過程和數(shù)學(xué)模型分析,該分析方法中不確定度主要來源:
a)天平稱量過程引入的不確定度urel(m);
b)樣品定容引入的不確定度 urel(v);
c)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度urel(s);
d)標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度urel(c);
e)樣品重復(fù)性測(cè)量引入的不確定度urel(r)。
4. 相對(duì)不確定度評(píng)定
4.1 天平稱量過程引入的不確定度urel(m)
4.1.1天平稱量的擴(kuò)展u1(m)
根據(jù)天平的校準(zhǔn)證書,0-50g不確定度為0.2mg,k=2,則 u1(m)=0.2/2=0.1mg
4.1.2 天平稱量重復(fù)性引入的不確定度u2(m)
按A類評(píng)定,應(yīng)用極差法計(jì)算天平稱量重復(fù)性引入的不確定度為:u2(m)=R/( ),用天平稱量砝碼9次,n=9,得極差R=0.3mg,稱量數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布,查表得k =2.97,代人上式得:u2(m)=0.0337mg
以上兩項(xiàng)合成天平稱量過程引入的不確定度
=0.106mg,則其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 urel(m)=0.106/100=0.106%
4.2 樣品定容引入的不確定度urel(v)
4.2.1 樣品容量瓶的容量誤差引入的不確定度u1(V)
使用50ml A級(jí)容量瓶檢驗(yàn)合格,按JJG196-2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》,最大允差為 ±0.05ml。按均勻分布計(jì)算不確定度為
u1(V)=? =0.0289ml
4.2.2 溫度變化對(duì)溶液體積的影響引入的不確定度u2(V)
實(shí)驗(yàn)室的溫度控制在25℃左右,容量瓶校準(zhǔn)時(shí)溫度為20℃,水的膨脹系數(shù)為 2.1×10-4℃,溫差 △T=5℃,則溫度差異引起體積變化的不確定度為 u2(V)=50×2.1×10-4×5/ =0.O306mg
4.2.3 容量瓶定容體積引入的不確定度u3(V)
連續(xù)10次向容量瓶中重復(fù)加入純水定容至刻度,測(cè)定加入的純水質(zhì)量,并換算成水的體積,容量瓶定容體積的不確定度用10次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差s表示。u3(V)=S=0.064ml以上三項(xiàng)合成定容引起的不確定度為
=0.0768ml
則其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為
urel(V)=0.0768/100=0.0768%
5 合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(X)和擴(kuò)展不確定度U
各量彼此獨(dú)立,合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度按式(7)計(jì)算:
urel(X)=? ? (7)
將上述數(shù)據(jù)代入式(7)得樣品中鎘檢測(cè)結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)不確定度為urel(X)=2.67%,故u(X)=0.2631 mg/kg。
當(dāng)置信概率為95%時(shí),擴(kuò)展因子k=2,則擴(kuò)展不確定度U=ku(X)=0.527mg/kg,樣品中元素的濃度可表示為X±U。則樣品中鎘的測(cè)定結(jié)果表示為:X=(21.7±527)mg/kg,k=2。
參考文獻(xiàn)
[1]? GB/T 26125-2011 電子電氣產(chǎn)品 六種限用物質(zhì)(鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚)的測(cè)定。