如何降低礦石標準物質的不確定度?

 

一、優化制備工藝，提升均勻性

 

礦石標準物質的均勻性是不確定度的首要來源（尤其是成分分布不均的礦石，如含硫化物、氧化物的復雜礦石）。提升均勻性需從制備環節入手：

 

細化粒度：通過破碎、研磨（如用行星式球磨機）將礦石樣品粉碎至足夠細的粒度（通常要求90%以上顆粒通過200目篩，特殊礦石需更細），減少顆粒間成分差異。研磨過程中需避免污染（如使用瑪瑙研缽而非金屬容器，防止引入鐵、鉻等元素）。

 

充分混勻：采用多次分樣、混合的方式（如圓錐四分法、機械攪拌法），確保樣品在宏觀和微觀上均一。對批量樣品，需按比例抽取子樣進行均勻性檢驗（如用X射線熒光光譜法測定關鍵元素，計算不同子樣間的相對標準偏差，要求RSD≤2%）。

 

去除干擾成分：若礦石中含易偏析的成分（如游離金屬、揮發性物質），需通過物理方法（如磁選分離磁性礦物）或化學方法（如溫和酸溶去除可溶性鹽）預先處理，避免其在后續步驟中分布不均。

 

二、采用多方法、多實驗室聯合定值，降低測量誤差

 

定值過程的測量誤差（如儀器精度不足、方法偏差）是不確定度的重要組成部分，需通過“多方法驗證+多實驗室比對”減少：

 

增加平行測定次數：對同一子樣，每種定值方法需進行至少6次平行測定（根據樣品穩定性可增加至10次），通過統計方法（如計算標準偏差）降低隨機誤差。單次測量的絕對偏差需控制在方法檢出限的10%以內。

 

多實驗室聯合定值：邀請3家以上具備資質的實驗室（需通過CNAS或同等認證），使用相同樣品和統一操作規程進行獨立定值，通過格拉布斯檢驗法剔除異常值后，取加權平均值作為最終定值結果，減少單實驗室的主觀誤差和儀器偏差。

 

三、嚴格控制儲存條件，保障穩定性

 

礦石標準物質的穩定性（隨時間的成分變化）會導致不確定度增大，尤其對易氧化、易吸濕的礦石（如含亞鐵礦物、碳酸鹽礦石）：

 

選擇合適包裝：短期儲存（<6個月）可用棕色玻璃瓶（防光）或聚乙烯瓶（防腐蝕），瓶口密封（如墊聚四氟乙烯墊片）；長期儲存（>1年）需真空包裝或充惰性氣體（如氬氣），防止空氣中氧氣、二氧化碳與礦石反應（如黃鐵礦氧化生成硫酸根，導致硫含量變化）。

 

控制儲存環境：存放于恒溫（20±2℃）、恒濕（相對濕度40%-60%）的環境中，避免陽光直射、劇烈溫度波動（防止樣品潮解或結晶水流失）。對放射性礦石，需單獨存放于鉛制容器中，同時定期監測其衰變產物對成分的影響。

 

定期穩定性核查：每6-12個月抽取部分樣品，與初始定值結果對比（用相同方法測定），若關鍵元素的變化量超過不確定度的1/3，則需重新定值并更新標準物質證書。