高含量金合金首饰中金含量的测定不确定度评估

来源：年旅网

C化学化工

hemical Engineering

仲伟娜，蒋晓梅，徐剑瑛

（山东招金金银精炼有限公司，山东　烟台　２６５４００）

按照ＧＢ／Ｔ　３８１４５－２０１９高含量贵金属合金首饰金、铂、钯含量的测定　ＩＣＰ差减法，对金合金首饰中各杂质元摘要：

素进行了测定，通过差减得到了金含量。本文研究了方法各不确定度分量的来源，拟定了各不确定度分量的评定步骤，并计算出了各分量的不确定度，得出了检测结果的合成标准不确定度和扩展不确定度，为高含量金合金首饰中金含量的测定提供了数据支持，使检测结果更具科学性。

首饰；金含量；不确定度关键词：

Ｐ６１８．４　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１００２－５０６５（２０２１）１４－０１２０－３中图分类号：

Evaluation of uncertainty for determination of gold content in high gold alloy jewelry

ZHONG󰀁Wei-na，JIANG󰀁Xiao-mei，XU󰀁Jian-ying

（Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｚｈａｏｊｉｎ　Ｇｏｌｄ＆Ｓｉｌｖｅｒ　ＲｅｆｉｎｅｒｙＣｏ．　，Ｌｔｄ．　，Ｙａｎｔａｉ　２６５４００，Ｃｈｉｎａ）

Abstract：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ＧＢ／Ｔ　３８１４５－２０１９　ｈｉｇｈ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｐｒｅｃｉｏｕｓ　ｍｅｔａｌ　ａｌｌｏｙ　ｊｅｗｅｌｒｙ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｏｌｄ，ｐｌａｔｉｎｕｍ，

ｐａｌｌａｄｉｕｍ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ＩＣＰ　ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ　ｉｍｐｕｒｉｔｙ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｇｏｌｄ　ａｌｌｏｙ　ｊｅｗｅｌｒｙ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ，ｔｈｅ　ｇｏｌｄ　ｃｏｎｔｅｎｔ　

ｗａｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｂｙ　ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ．　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｗｅ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ　ａｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｓｔｅｐｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ　ｏｆ　ｅａｃｈ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｉｓ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ｏｕｔ，ｉｔ　ｉｓ　ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｓｔａｎｄａｒｄ　ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ　ａｎｄ　ｅｘｐａｎｄｅｄ　ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ，ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｇｏｌｄ　ａｌｌｏｙ　ｊｅｗｅｌｒｙ　ｃｉｃｃ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｄａｔａ　ｓｕｐｐｏｒｔ，ｍａｋｅ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｍｏｒｅ　ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ．Key words：ｊｅｗｅｌｒｙ；ｇｏｌｄ　ｃｏｎｔｅｎｔ；ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ

对于高含量金合金首饰中金含量的测定，行业范围内主

[1-2]

要使用ICP光谱差减法进行，GB/T 11066.8以萃取的方式，首先去除绝大部分的金，以降低金基体对于测定结果的干扰，而后进行测定；而本方法则通过在标准曲线中加入纯金的方式，与样品溶液进行基体匹配，两种方法一定程度上存在着差别。本文通过对于该方法进行不确定度评定，可在较大程度上提高检测结果的可用性和可信程度，也可帮助实验室进行较为科学的符合性判断[3]。

1 实验

1.1 测量范围

本文适用于含量为995.0‰~999.9‰的金合金首饰中金含量测定的不确定度评估。1.2 方法概述1.2.1 待测溶液

称取500mg样品两份，精确至0.01mg，转移至50mL烧杯中，加入30mL王水，缓慢加热至样品完全溶解并赶尽氮氧化物。冷却，用水转移至50mL容量瓶中，定容，摇匀[2]。1.2.2 校正溶液

称取纯金样品（纯度大于999.9‰）500mg±2.5mg两

份，精确至0.01mg，按照1.2.1步骤溶解。

空白溶液：将第一份纯金溶解后，冷却，转移至50mL容量瓶中，定容，摇匀。

校正溶液：将第二份纯金溶解后，冷却，转移至50mL容量瓶中，并向其中加入一定溶度的预期杂质元素，定容，摇匀[2]。

1.3 仪器设备

电子天平：美国梅特勒托利多公司，AX105型，精度0.01mg；

ICP光谱仪：美国赛默飞世尔科技公司，ICP-6500型。

2 数学模型

计算公式如下：ω（Au）=1000‰-ω（X） ω（X）=

×1000×ftime×ftemp×facid

（1）（2）

２０２１－０７收稿时间：

仲伟娜，女，生于１９７８年２月，山东烟台人，专科，助理工程师，作者简介：

研究方向：贵金属检验检测分析。

（1）（2）式中：ω（Au）—样品中金的质量分数，‰；ω（X）—杂质元素的质量分数，‰；ρ—试液中杂质元素的质量浓度，μg/mL；V—试样总体积，mL；m—试样的质量，g；ftime、ftemp、facid—样品溶解时间、温度、酸度修正因子，量值近似1。

根据（1）（2）式可知，样品中金含量的不确定来源主要由ω（X）产生，ω（X）的相对合成标准不确定度与各分量

120世界有色金属 2021年 7月下

相对标准不确定度的关系有如下：

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4.1.3 配制5μg/mL标准溶液V4时产生的不确定度来源于以下2个方面：

3 测量不确定度各分量来源

（1）标准溶液配制时带来的测量不确定度；（2）试液总体积带来的测量不确定度；（3）试料质量带来的测量不确定度；（4）重复性测量带来的测量不确定度；（5）样品溶解时间、温度、酸度带来的测量不确定度。

4 各分量标准不确定度的评定

4.1 标准溶液配制时带来的测量不确定度的评定4.1.1 银标准溶液的不确定度

查标准溶液证书：U=1μg/mL（k=2）银标准溶液的相对标准不确定度为：1/2/1000=5.0×10-4

4.1.2 配制100μg/mL银标准贮备液的体积V1的不确定度用10mL吸量管吸取10mL母液，并定容至100mL。（1）100mL容量瓶V2引入的测量不确定度的评定校准：该100mL容量瓶校准证书显示，在20℃时的体积为（100.00-0.08）mL，按照均匀分布转化成标准偏差为：0.04/=0.023mL；

温度：已知实验室温度波动范围为±6℃（下同）。经查，

-4-1

在20℃时溶液的膨胀系数为2.39×10℃，因此温度影响

[4]-4

V2的标准偏差为：（100×6×2.39×10）/=0.083mL；

合成以上两项得到试液体积V2引入的标准不确定度为：

100mL容量瓶V2引入的相对标准不确定度为：

（1）50mL容量瓶V5引入的测量不确定度的评定

校准：该50mL容量瓶校准证书显示，在20℃时的体积为（50.00-0.06）mL，按照均匀分布转化成标准偏差为：0.03/=0.017mL；

温度：经查，在20℃时溶液的膨胀系数为2.39×10-4℃-1，因此温度影响V5的标准偏差为：（50×6×2.39×10-4）/=0.045mL；

合成以上两项得到试液体积V5引入的标准不确定度为：

50mL容量瓶V5引入的相对标准不确定度为：

（2）5mL吸量管V6引入的测量不确定度的评定校准：该5mL单标线吸量管校准证书显示，在20℃时的体积为（5.00-0.004）mL，按照均匀分布转化成标准偏差为：0.002/=0.0012mL；

温度：经查，在20℃时溶液的膨胀系数为2.39×10-4℃-1，因此温度影响V6的标准偏差为：（5×6×2.39×10-4）/=0.0041mL；

合成以上两项得到移取试液体积V6的标准不确定度为：

移取试液体积V6引入的相对标准不确定度为：

合成（1）（2），配制20μg/mL标准溶液的相对标准不确定度为：

(2)10mL单标线吸量管V3引入的测量不确定度的评定校准：该10mL单标线吸量管校准证书显示，在20℃时的体积为（10.00-0.016）mL，按照均匀分布转化成标准偏差为：0.008/=0.0046mL；

温度：经查，在20℃时溶液的膨胀系数为2.39×10-4℃-1，因此温度影响V3的标准偏差为：（10×6×2.39×10-4）/=0.0083mL；

合成以上两项得到移取试液体积V3的标准不确定度为：

移取试液体积V3引入的相对标准不确定度为：

标准溶液配制时引入的测量不确定度μ（ρ的计cAg）算：

4.2 试液总体积V带来的测量不确定度的评定

评定步骤同4.1.3（1）：

合成（1）（2），配制标准溶液时引入的相对标准不确定

度为：

4.3 试料质量m带来的测量不确定度的评定

校准：经查，该天平校准证书中显示其线性为-0.01mg。并且根据相关规程[5]规定，天平的误差值呈正态分布，转换成标准偏差为：

0.005/=0.0029mg。

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表2 各个不确定度分量及其数值

不确定度分量描述重复性测定试样质量试液体积溶液浓度样品溶解时间、温度、酸度数值10.500g50mL1.53μg/mL1标准不确定度1.3×10-30.0041mg0.048mL--相对标准不确定度8.5×10-38.2×10-69.6×10-39.8×10-30ρ（Ag）ftime ftemp facid表3 其它元素标准不确定度

元素BiCuIrPbRhTi标准不确定度（‰）0.00160.00080.00080.00080.00080.0008元素CrCdMnPtRuZn标准不确定度（‰）0.0018元素CoFeNiPd标准不确定度（‰）0.00160.00160.00080.00160.00080.00080.00160.00080.0008Sn0.0008样品需称量两次，由此得到样品质量m的标准不确定

度为：

m=0.500g，则试料质量m的相对标准不确定度为：

元素实际对测定结果的影响，由于实验样品中银元素含量最

高，且检测结果重复性标准偏差最大，认定为其对不确定度的贡献最大，因此以样品中银元素为例进行不确定度的评定，其他杂质元素的不确定度评定步骤相同，列于表3。

样品中各杂质元素合成标准不确定度为：

4.4 重复性测量带来的测量不确定度的评定

对同一样品作8次重复测量，测量覆盖本方法全过程。测定结果列于表1。

重复性的标准不确定度为：

7 扩展不确定度

当置信概率p=95%时，包含因子k95=2，则扩展不确定度：U[ω（Au）]=2×0.0053‰=0.011‰

因此，试样中金含量为：ω（Au）=（999.30±0.011）‰

重复性的相对标准不确定度为：

8 结论

4.5 样品溶解时间、温度、酸度带来的测量不确定度

在实验过程中，检测人员严格按照操作规程进行实验，平行样品之间溶解时间、温度、酸度等无明显差异，默认为对最终实验结果无影响。所以：

由上述评定结果可知，高含量金合金首饰中金含量的测

定不确定度主要取决于标准溶液配制过程、试液体积（容量瓶误差）以及重复性测量，所以，为提高检测结果准确度，需要从以下几点入手：一是使用精准度等级高的容量瓶、移液管等器具，并规范人员操作过程；二是对检测仪器进行经常性优化，调节仪器至最佳工作状态，提高仪器检测的稳定性。

5 合成标准不确定度

各不确定度的分量及其相对应的计算结果见表2。根据数学模型合成相对标准不确定度：

[1]󰀡GB/T󰀡11066.8-2009金化学分析方法银、铜、铁、铅、锑、铋、钯、镁、

镍、锰和铬量的测定乙酸乙酯萃取-电感耦合等离子体原子发射光谱法[S].

[2]󰀡GB/T󰀡38145-2019󰀡高含量贵金属合金首饰金、铂、钯含量的测定ICP

差减法[S].[3]󰀡姚功明，易琳，罗志高.火试金法测定首饰中金含量的不确定度评定[J].

现代测量与实验室管理，2013，21（05）：15-17.

[4]󰀡江源，刘冰.原子吸收光谱法测定矿石中银的不确定度评定[J].黄金，

2009，30（6）：53-56.

[5]󰀡JJG󰀡1036-2008󰀡电子天平[S].

因此，标准不确定度为：uc[ω（Ag）]=0.153‰× 0.016=0.0025‰

6 其它元素标准不确定度

使用本方法测定杂质元素含量过程中，综合考虑各杂质

122世界有色金属 2021年 7月下

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