2016年5月1日 星期日

水中汞金屬 檢測量測不確定度評估量測不確定度評估報告



水中汞金屬  檢測量測不確定度評估量測不確定度評估報告

測試項目：      水中汞金屬                     日期： 95年12月  
測試方法：      NIEA W330.52A            評估方法：            
評鑑項目
是
否
評鑑結果
測試量測不確定度評估報告，是否符合規定？
Ö


說明測試值或試驗值，與測試過程中各種量測值，修正值或相關參數值間之函數關係，是否符合理論與實務？
Ö


組合標準不確定度之計算方式與計算結果，是否正確？
Ö


每一個敏感係數 ，以及組合標準不確定度之計算方式與計算結果，是否正確？
Ö


擴充係數與信賴水準與擴充不確定度之計算結果，是否正確？
Ö


擴充不確定度之表示，是否正確？
Ö


綜合評語與建議：
在信賴水準95%時，以擴充系數k＝2計算擴充不確定度U＝2×0.015890437＝0.031780874 mg/L ，數據表示如下：
X ±0.031780874×X mg/L

實驗室負責人：                  技術負責人：             

水中汞金屬檢測方法量測不確定度評估報告
1. 前言
(1)水中汞金屬之檢測，檢測方法採用環保署公告之NIEA W330.52A水中汞檢測方法-冷蒸氣原子吸收光譜法，本方法適用於飲用水水質、飲用水水源水質、地面水體、放流水、地下水及廢(污)水中汞之分析，其濃度適用濃度範圍為0.010～5μg/L，若水樣中汞的濃度高於適用濃度範圍時，應做適當稀釋再行測定，本方法以連續式汞冷蒸氣系統之偵測極限為0.000010mg/L。
(2)水中的汞經硝酸、硫酸及高錳酸鉀及過硫酸鉀溶液氧化成為兩價汞離子後，以還原劑氯化亞錫還原成汞原子，經由氣體載送至吸收管，以汞分析儀廠牌NIC MERCURY ANALYZER RA-2A及SC-20 SAMPLE CHANGER在波長 253.7 nm（或其他汞之特定波長）處之最大吸光度定量之。

2.測試作業概要：
（一）檢量線製備：
(1)配製0、0.10、0.20、0.50、1.0、2.0、3.0、5.0μg/L ，因經前處理步驟定量至200mL，相當被稀釋二倍，所以配製濃度需乘以二倍。
0μg/L→試劑水100mL
0.1μg/L:配0.2μg/L→取1.0μg/L 20mL+試劑水80mL(使最終體積約為100mL)
0.2μg/L:配0.4μg/L→取1.0μg/L 40mL+試劑水60mL(使最終體積約為100mL)
0.5μg/L:配1.0μg/L→取1.0μg/L 100mL
1.0μg/L:配2.0μg/L→取100.0μg/L 2mL+試劑水98mL(使最終體積約為100mL)
2.0μg/L:配4.0μg/L→取100.0μg/L 4mL+試劑水96mL(使最終體積約為100mL)
3.0μg/L:配6.0μg/L→取100.0μg/L 6mL+試劑水94mL(使最終體積約為100mL)
5.0μg/L:配10.0μg/L→取100.0μg/L10mL+試劑水90mL(使最終體積約為100mL)
(2)依2之測試作概要(四)操作，以吸光度對應汞濃度µg/L，繪製檢量線。

(二)查核溶液配製:
例:QC2.0μg/L→取查核標準溶液0.1mg/L 2mL+試劑水98mL(使最終體體約為100mL)
(三)添加樣品配製:
   例:取100μg/L 4mL於100mL定量瓶內，加入待測樣品至刻度(相當樣品取樣96mL)。
(四)檢量線各點濃度100mL之汞標準溶液或100mL水樣(視需要稀釋至100mL)及空白，查核、重覆、添加等品管樣品裝入個別之反應瓶(BOD瓶)。
↓
添加 5.0 mL 濃硫酸與 2.5 mL 濃硝酸於每個反應瓶
↓
添加 7.5 mL 高錳酸鉀溶液於每個反應瓶（此
時溶液為深紫色），靜置至少 15 分鐘
↓
添加 4 mL 過硫酸鉀溶液於每個反應瓶
↓
置於 95℃ 之水浴中加熱 2 小時後取出並冷卻至室溫
↓
添加足夠的氯化鈉－硫酸羥胺溶液於各個反應瓶(約5mL)
↓
直到顏色消失，以試劑水洗入100mL量瓶並定量之
↓
參考NIC/RA-2A 儀器，測汞使用標準作業程序
↓
開機
↓
以20.0mL移液管分別取待測樣品於樣品瓶內，依序置入樣品槽
↓
樣品上機
↓
關機(填寫儀器使用紀錄本)

3. 水中汞金屬濃度之相關計算公式
濃度(mg/L或μg/L)
檢量線 y=ax+b； 待分析元素濃度(mg/L或μg/L) =(y-b)/a
x：濃度(mg/L或μg/L)
  y：吸光度
  a.b：常數值

水中金屬汞檢測方法不確定度來源圖如下：

 








4. 標準不確定度評估
水中汞金屬濃度檢測，可能造成量測不確定度主要因素包括檢測之金屬標準溶液、品管樣品查核、標準檢量線、水樣體積量與操作人員等隨機之可能變異數的標準不確定度。

4.1 容量瓶體積： 100 ml容量瓶之不確定因素
4.1.1 校正：製造商引用在20 ℃之待測物條件下容器體積為100 mL ±0.1 mL。此不確定度並未提供信賴區間或分佈狀態，所以假設標準不確定度為三角形分佈為mL=0.0408 mL。
4.1.2 重複性：由於填滿刻度體積之變異的不確定度可由重覆執行此作業之經驗來估計。
一連串以100 mL 定量瓶重覆執行10 次填滿刻度及稱重所獲得之
標準偏差為0.076 mL。標準不確定度u==0.024033mL
4.1.3 溫度：由於製造商於20 ℃下執行容器校正，與實驗室執行之溫度有4 ℃之差異存在。在不確定度之評估中應考慮溫度範圍及體積擴張係數之影響。液體之體積擴張係數是大於容積，所以只需考慮液體擴張。水之體積擴張係數為2.1×10-4 ℃-1，因此導引體積變異為±（100×4×2.1×10-4）=±0.084 mL，假設為矩形分佈，轉換為標準差  =0.0485 (mL)
計算容量瓶體積標準不確定度：
UVolumetric==0.06778(mL)

4.2 使用10ml移液管定量體積之不確定因素
4.2.1 校正：製造商引用在20 ℃之待測物條件下容器體積為10mL ±0.02mL。此不確定度並未提供信賴區間或分佈狀態，所以假設標準不確定度為矩形分佈為＝0.0115 mL。
4.2.2 重覆性：由於填滿刻度體積之變異的不確定度可由重覆執行此作業之經驗來估計。一連串以10 mL 移液管重覆執行10 次填滿刻度及稱重所獲得之標準偏差為0.00775 mL。
標準不確定度u==0.0024508mL
4.2.3 溫度：由於製造商於20 ℃下執行容器校正，與實驗室執行之溫度有4 ℃之差異存在。在不確定度之評估中應考慮溫度範圍及體積擴張係數之影響。液體之體積擴張係數是大於容積，所以只需考慮液體擴張。水之體積擴張係數為2.1×10-4 ℃-1，因此導引體積變異為±（10×4×2.1×10-4）=±0.0084 mL，假設為矩形分佈，轉換為標準差=0.00485 (mL)，計算水樣定量體積標準不確定度
Upipetter==0.01272 (mL)

4.3 水樣體積：100ml定量體積之不確定因素
4.3.1 校正：製造商引用在20 ℃之待測物條件下容器體積為100mL ±0.1mL。此不確定度並未提供信賴區間或分佈狀態，所以假設標準不確定度為矩形分佈為＝0.0408 mL。
4.3.2 重覆性：由於填滿刻度體積之變異的不確定度可由重覆執行此作業之經驗來估計。一連串以100 mL 定量瓶重覆執行10 次填滿刻度及稱重所獲得之標準偏差為0.076 mL。
標準不確定度u==0.024033mL
4.3.3 溫度：由於製造商於20 ℃下執行容器校正，與實驗室執行之溫度有4 ℃之差異存在。在不確定度之評估中應考慮溫度範圍及體積擴張係數之影響。液體之體積擴張係數是大於容積，所以只需考慮液體擴張。水之體積擴張係數為2.1×10-4 ℃-1，因此導引體積變異為±（100×4×2.1×10-4）=±0.084 mL，假設為矩形分佈，轉換為標準差  =0.0485 (mL)，計算水樣定量體積標準不確定度
UVol==0.06778 (mL)

4.4 標準檢量線迴歸分析之標準不確定度：
94.04.26執行十次水中金屬汞查核標準樣品檢測結果如下表：
表一之一、水中金屬汞查核標準樣品之標準差
查核標準值(QC))
分析值
誤差
誤差之平方
0.002mg/L
0.002032
0.000032
1.024E-009
0.002mg/L
0.001992
0.000008
4.00E-10
0.002mg/L
0.002000
0.000000
2.56E-10
0.002mg/L
0.002010
0.000010
6.76E-10
0.002mg/L
0.002010
0.000010
1.156E-09
0.002mg/L
0.001990
0.000010
1.600E-09
0.002mg/L
0.001998
0.000002
3.136E-09
0.002mg/L
0.001994
0.000006
1.296E-09
0.002mg/L
0.002012
0.000012
1.764E-09
0.002mg/L
0.001992
0.000008
1.764E-09
N(標準品個數)
10
誤差之平方和
1.2304E-08
誤差之平方和/N
1.2304E-09
標準差(S.E.)
8.6641E-06
標準不確定度u==0.00000027398

4.5 量測隨機誤差之可能變異數。
在量測不確定度之評估中，人為誤差實占隨機誤差之大部分，為減低人為誤差，每一位技術員均能依照訂定試驗之標準作業程序，試驗標準作業程序包括儀器設備之操作方法及測試方法中試驗之步驟，兩者予以融合，依據試驗之過程，逐步地將試驗步驟連同儀器之操作加以說明合理、正確之方法執行試驗，以減少試驗結果變異。檢量線配製與檢測程式必須符合品管要求，以避免、補償或修正誤差。
根據以往執行標準品管樣品分析資料，即每批次測試時，取與檢量線不同來源且可追溯至NIST之標準品，配製查核樣品濃度為0.0020mg/L，執行查核分析，取最近二十組分析結果數據，自由度n=20，計算標準差與不確定度。
表二之一、 水中金屬汞量測隨機平均標準不確定度計算資料表
檢驗日期
檢驗值(mg/L)
檢驗日期
檢驗值(mg/L)
=0.002036mg/L

=0.000142mg/L
93.07.08
0.002130
94.01.06
0.002198
93.07.22
0.002034
94.01.06
0.001794
93.08.19
0.001827
94.02.17
0.002092
93.08.31
0.001976
94.02.17
0.002026
93.08.31
0.002002
94.03.17
0.002026
93.09.08
0.001753
94.03.17
0.002078
93.09.08
0.002212
94.04.06
0.002058
93.10.28
0.001856
94.04.06
0.002062
93.11.09
0.002093
94.04.13
0.002323
93.12.15
0.002060
94.04.13
0.002115
標準不確定度u==0.000031752
5. 水中金屬汞之組合標準不確定度
5.1 水中金屬汞儲備標準溶液濃度：
水中金屬汞儲備標準溶液濃度不確定度：汞儲備標準溶液濃度為1000±2mg/L；濃度不確定度假設為矩形分佈
Ustock＝＝1.154701mg/L。
5.2 水中金屬標準溶液濃度之組合標準不確定度： 稀釋因素
水中金屬汞儲備溶液為1000mg/L，取10mL儲備液1000mg/L定量至100mL，
C中間液＝[10×（1000mg/L）]/100＝100mg/L
Cstd＝[2×（100mg/L）]/200＝1mg/L
Cstd＝[10×（1mg/L）]/100＝0.1mg/L
Cstd＝[2×（0.1mg/L）]/200＝0.001mg/L

標準不確定度Ustd＝Cstd×
=0.001mg/L×
＝0.001mg/L×1.846816515E-3
＝0.000001846816515mg/L
6.擴充不確定度
水中金屬汞標準濃度Cstd＝0.001mg/L，不確定度Ustd＝0.000001846816515mg/L；
水中金屬汞查核濃度CQC＝0.002mg /L，標準偏差UQC＝0.000031752mg/L。
UHg =2×X×
=2×X×
=2×X×0.015890437 (mg /L)
=0.031780874 X
水中汞金屬檢測擴充不確定度如下表:
水中汞金屬檢測擴充不確定度
金屬
檢測濃度(mg/L)
擴充不確定度
Hg
0.002
0.031780874X

實驗室負責人核定              技術負責人審查          評估技術人員

張貼者： 於

沒有留言:

張貼留言

訂閱： 張貼留言 (Atom)