如何降低矿石标准物质的不确定度?

 

一、优化制备工艺，提升均匀性

 

矿石标准物质的均匀性是不确定度的首要来源（尤其是成分分布不均的矿石，如含硫化物、氧化物的复杂矿石）。提升均匀性需从制备环节入手：

 

细化粒度：通过破碎、研磨（如用行星式球磨机）将矿石样品粉碎至足够细的粒度（通常要求90%以上颗粒通过200目筛，特殊矿石需更细），减少颗粒间成分差异。研磨过程中需避免污染（如使用玛瑙研钵而非金属容器，防止引入铁、铬等元素）。

 

充分混匀：采用多次分样、混合的方式（如圆锥四分法、机械搅拌法），确保样品在宏观和微观上均一。对批量样品，需按比例抽取子样进行均匀性检验（如用X射线荧光光谱法测定关键元素，计算不同子样间的相对标准偏差，要求RSD≤2%）。

 

去除干扰成分：若矿石中含易偏析的成分（如游离金属、挥发性物质），需通过物理方法（如磁选分离磁性矿物）或化学方法（如温和酸溶去除可溶性盐）预先处理，避免其在后续步骤中分布不均。

 

二、采用多方法、多实验室联合定值，降低测量误差

 

定值过程的测量误差（如仪器精度不足、方法偏差）是不确定度的重要组成部分，需通过“多方法验证+多实验室比对”减少：

 

增加平行测定次数：对同一子样，每种定值方法需进行至少6次平行测定（根据样品稳定性可增加至10次），通过统计方法（如计算标准偏差）降低随机误差。单次测量的绝对偏差需控制在方法检出限的10%以内。

 

多实验室联合定值：邀请3家以上具备资质的实验室（需通过CNAS或同等认证），使用相同样品和统一操作规程进行独立定值，通过格拉布斯检验法剔除异常值后，取加权平均值作为最终定值结果，减少单实验室的主观误差和仪器偏差。

 

三、严格控制储存条件，保障稳定性

 

矿石标准物质的稳定性（随时间的成分变化）会导致不确定度增大，尤其对易氧化、易吸湿的矿石（如含亚铁矿物、碳酸盐矿石）：

 

选择合适包装：短期储存（<6个月）可用棕色玻璃瓶（防光）或聚乙烯瓶（防腐蚀），瓶口密封（如垫聚四氟乙烯垫片）；长期储存（>1年）需真空包装或充惰性气体（如氩气），防止空气中氧气、二氧化碳与矿石反应（如黄铁矿氧化生成硫酸根，导致硫含量变化）。

 

控制储存环境：存放于恒温（20±2℃）、恒湿（相对湿度40%-60%）的环境中，避免阳光直射、剧烈温度波动（防止样品潮解或结晶水流失）。对放射性矿石，需单独存放于铅制容器中，同时定期监测其衰变产物对成分的影响。

 

定期稳定性核查：每6-12个月抽取部分样品，与初始定值结果对比（用相同方法测定），若关键元素的变化量超过不确定度的1/3，则需重新定值并更新标准物质证书。