分光光度计测量标准物质的不确定度评估怎么做？

以下是分光光度计测量标准物质不确定度评估的一般步骤：

一、确定不确定度来源

1. 标准物质本身：

• 标准物质的纯度、浓度准确性可能存在不确定度。标准物质证书上通常会给出其不确定度范围，但实际使用中可能因保存不当、污染等因素导致其实际不确定度增大。

• 例如，标准物质在运输或储存过程中可能受到温度、湿度等环境因素的影响，从而使浓度发生变化，引入不确定度。

2. 仪器设备：

• 分光光度计的波长准确性、光度准确性、杂散光等性能指标会影响测量结果的不确定度。

• 例如，波长不准确可能导致测量的吸光度值偏离真实值；光度准确性差可能使重复测量的结果不一致；杂散光会增加背景信号，降低测量的信噪比。

3. 测量过程：

• 样品制备过程中的不确定度，如称量、稀释、定容等操作可能引入误差。

• 例如，称量时天平的精度和稳定性、稀释过程中移液管和容量瓶的误差、定容时的温度变化等都可能影响样品的浓度，进而影响测量结果的不确定度。

• 测量环境的影响，如温度、湿度、气压等环境因素可能改变样品的物理性质或仪器的性能，从而引入不确定度。

• 例如，温度变化可能导致溶液体积发生变化，影响样品浓度；湿度变化可能影响光学元件的性能，影响测量结果。

二、量化不确定度分量

1. 标准物质引入的不确定度：

• 根据标准物质证书上给出的不确定度信息，确定标准物质的相对标准不确定度。

• 例如，如果标准物质的浓度为 C，证书上给出的相对扩展不确定度为 U（k=2），则标准物质引入的相对标准不确定度为 U/2C。

2. 仪器设备引入的不确定度：

• 波长准确性引入的不确定度：可以通过测量已知波长的标准光源或使用标准滤光片来确定波长的误差，进而计算波长准确性引入的不确定度。

• 例如，测量标准光源在多个波长点的实际波长值与标称波长值的偏差，计算其标准偏差，作为波长准确性引入的不确定度。

• 光度准确性引入的不确定度：可以通过测量已知吸光度的标准溶液或使用标准滤光片来确定光度的误差，进而计算光度准确性引入的不确定度。

• 例如，测量不同浓度的标准溶液的吸光度，与已知吸光度值进行比较，计算其标准偏差，作为光度准确性引入的不确定度。

• 杂散光引入的不确定度：可以通过测量高吸光度的标准溶液或在特定波长下测量空白溶液的吸光度来确定杂散光的水平，进而计算杂散光引入的不确定度。

• 例如，测量高吸光度标准溶液的实际吸光度与理论吸光度的偏差，或在特定波长下测量空白溶液的吸光度，作为杂散光引入的不确定度。

3. 测量过程引入的不确定度：

• 样品制备过程引入的不确定度：可以通过分析称量、稀释、定容等操作的误差来源，分别计算各个操作引入的不确定度，然后合成得到样品制备过程引入的不确定度。

• 例如，称量时天平的精度为 ±0.0001g，称取的样品质量为 m，则称量引入的相对标准不确定度为 0.0001g/m。稀释过程中移液管和容量瓶的误差可以通过查阅其校准证书或进行实验验证来确定，然后计算稀释引入的不确定度。定容时的温度变化可以根据溶液的体积膨胀系数和温度变化范围来计算定容引入的不确定度。

• 测量环境引入的不确定度：可以通过分析温度、湿度、气压等环境因素对样品和仪器的影响，分别计算各个环境因素引入的不确定度，然后合成得到测量环境引入的不确定度。

• 例如，温度变化可能导致溶液体积发生变化，根据溶液的体积膨胀系数和温度变化范围可以计算温度引入的不确定度。湿度变化可能影响光学元件的性能，可以通过实验验证湿度对测量结果的影响，进而计算湿度引入的不确定度。

三、合成不确定度

1. 计算合成标准不确定度：将各个不确定度分量进行合成，得到合成标准不确定度。合成不确定度的计算公式为：

   
   

2. 计算扩展不确定度：将合成标准不确定度乘以包含因子，得到扩展不确定度。扩展不确定度的计算公式为：

   
   

四、报告不确定度

1. 不确定度的表达方式：测量结果的不确定度通常用以下方式表示：

测量结果 = 最佳估计值 ± 扩展不确定度

其中，最佳估计值为测量结果的平均值，扩展不确定度为包含因子与合成标准不确定度的乘积。

1. 不确定度的单位：不确定度的单位应与测量结果的单位一致。

2. 不确定度的有效数字：不确定度的有效数字一般不超过两位，测量结果的有效数字应与不确定度的有效数字位数一致。