ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
С О Ю ЗА ССР
МЕТРОЛОГИЯ
СТАНДАРТНЫЕ ОБРАЗЦЫ
МЕТОДИКА ИЗГОТОВЛЕНИЯ И АТТЕСТАЦИИ
СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ СОСТАВА ГОРНЫХ
ПОРОД И МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ
(СТ СЭВ 5892-87)
И
15 коп. БЗ 7—88/493
здание официальноеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москв
а
УДК 620.113:622:006.354 Группа Т80
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Метрология
СТАНДАРТНЫЕ ОБРАЗЦЫ
М
ГОСТ
27872—88
(СТ СЭВ 5892—87)
етодика изготовления и аттестации стандартныхMetrology. Reference materials. Methods of
production and calibration of reference
materials of rocks
and mineral raw materials
ОКСТУ 0008
Дата введения 01.01.89
Настоящий стандарт распространяется на стандартные образцы (далее — СО) состава горных пород и минерального сырья и устанавливает порядок изготовления СО, оценки их однородности, а также порядок проведения аттестационных анализов, статистической обработки аналитических результатов и аттестации содержаний компонентов СО.
ПОРЯДОК ИЗГОТОВЛЕНИЯ со
. Исходным материалом для изготовления СО является геологическая проба, которая должна быть достаточно однородной и иметь состав, характерный для данного типа горной породы или минерального сырья.
Количество материала геологической пробы должно гарантировать изготовление СО массой не менее 200 кг.
Минимальная масса материала геологической пробы для изготовления СО с повышенным содержанием золота, серебра и других благородных металлов должна быть не менее 500 кг.
Минимальная масса пробы для изготовления СО изотопного состава устанавливается для каждого образца.
Материал геологической пробы для изготовления СО должен быть тщательно отобран и упакован с целью исключения его случайного загрязнения.
После оценки пригодности материала геологической пробы для изготовления СО материал пробы дробят, измельчают и гомогенизируют. При этом должен быть, по возможности, достигнут гранулометрический состав, при котором 95% массы пробы должно иметь размер зерен менее 0,074 мм и 1100% массы — размер зерен менее 0,100 мм.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1989В отдельных случаях при изготовлении СО (например для обеспечения достаточной однородности СО) допускается использовать только отобранные фракции геологической пробы.
После гомогенизации и установления достаточной однородности материал пробы расфасовывают. Если материал пробы не соответствует требованиям однородности, проводят дополнительную гемогенизацию и повторную оценку однородности.
. Материал геологической пробы, отобранный для изготовления СО, не должен изменять своего состава под воздействием влаги, кислорода и других веществ. В случае опасности такога изменения следует принимать необходимые меры при упаковке, транспортировании и хранении.
ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОРОДНОСТИ МАТЕРИАЛА СО
Исследование однородности материала СО проводят до» начала аттестационных анализов.
Оценку характеристик однородности выполняют для элементов-индикаторов. В качестве элементов-индикаторов выбирают из числа аттестуемых элементы, которые наиболее неравномерно распределены в исходном материале геологической пробы. Элементы-индикаторы должны представлять различные группы элементов.
Исследование однородности заключается в следующем. От гомогенизированного материала СО случайным образом отбирают т проб (т^20). В каждой пробе выполняют п определений элемента-индикатора (обычно п=3 — 4). Все определения проводят в одинаковых условиях.
При определении однородности следует иметь в виду, что результат исследования однородности распределения компонентов зависит от массы навески, взятой для исследования и что разные компоненты в одном и том же материале СО могут иметь различный характер распределения. На практике обычно минимальную представительную навеску устанавливают по компоненту, наиболее неравномерно распределенному в данном материале,, за исключением золота и благородных металлов.
Для определения компонентов при исследовании однородности выбирают, прежде всего, те методы, которые обладают высокой чувствительностью и высокой воспроизводимостью.
При этом
°г—met ^Z^r-max)
(1)
где Or-met — относительное среднее квадратическое отклонение- метода, использованного для исследования однородности;
«г-леґ — относительное среднее квадратическое отклонение, вносимое остаточной неоднородностью;
Чг~тах — относительное среднее квадратическое отклонение результатов рядовых анализов (табл. 21).
Остаточная неоднородность СО (Sr-het) не должна вносить значимого вклада в ошибку воспроизводимости рядовых методов анализа и ее значение не должно превышать 1/3 относительного среднего квадратического отклонения результатов анализа (вг-ап), полученных аналитическими методами, для исследования которых предназначен СО, т. е.:
Sr—het
ar—an- О
(2)
Полученные данные об однородности обрабатывают с применением дисперсионного анализа, целью которого является разложение суммарной дисперсии (з2) на две составляющие:
дисперсию между пробами (s?), обусловленную неоднородностью материала;
дисперсию внутри проб (si), обусловленную техникой эксперимента.
Рассчитывают
дисперсию между пробами (з2)
*12=—Ц-’QSb (3)
И)
дисперсию внутри проб (si):
- -QS2; (5)
m(n—1) '
где Q52=E Е (хуг-х/)2=х11г+х122+... .4-х21л—L (Exj ,)24- / і И і
+ (6)
суммарную дисперсию (s2)
где QS=QS1--QS2='ZE(Xj1—л)2=Хц2+х1224- ... .+
J і
+x21„+x2i2+....-4;(SSx7()2. (8)
N І і
В формулах (3) — (8) приняты обозначения:
Xji—/-Й образец,T-й результат (/= 1 . . . т, i=l ... п);
Xj — среднее результатов в /-м образце;
х — среднее всех N результатов;
т — число образцов, исследуемых на однородность;
п — число параллельных результатов в /-м образце;
М — суммарное число результатов (N=m- п);
QSi, QS2, QS — суммы квадратов.
. Результаты дисперсионного анализа при исследовании однородности СО записывают в виде табл. 1.
Таблица 1
Рассеяние результатов |
Сумма квадратов |
Число степеней свободы |
Дисперсия |
Между пробами |
QSi |
А=да—1 |
.2- 51 А |
Внутри проб |
QS2 |
f2—tn(n— 1) |
с 2 — S2~ h |
Сумма |
QSl=Q51+QS2 |
|
QS Sf |
Распределение исследуемого компонента в СО можно считать однородным, если выполнены условия:
критерий Фишера F, рассчитанный по формуле:
(9)
меньше чем F табличное, взятое для доверительной вероятности Р=0,95 и для степеней свободы h и /2, т. е.
/ХЛабл (Р,/ъ.Л), (Ю)
где fi = m— 1;
f2= tn(n—11); :
среднее квадратическое отклонение между пробами («і) не должно превышать 1/3 среднего квадратического отклонения ре
зультатов анализа, полученных методами, для контроля которых предназначен СО п погрешность которых характеризуется оїпахі
Г'атах> (И)
О
аг—max' х
где х — содержание исследуемого компонента-индикатора.
Если выполнены условия (9, 11), то согласно критерию ничтожной погрешности можно пренебречь погрешностью неоднородности.
Если среднее квадратическое отклонение между' пробами значимо по сравнению с величиной <Ттах, Т. е.
„ °тах> (13)
о
ТО погрешность неоднородности (Shet) оценивают по формуле
^еі= д/ — (*Л s22) . (14).
г п
Распределение исследуемого компонента в СО можно считать однородным, если
о °тах- (15)
О
Примеры проверки однородности распределения железа и серебра в СО флюорита приведены в приложении ill.
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ АТТЕСТАЦИОННЫХ АНАЛИЗОВ
При рассылке СО на аттестационный анализ одновременно направляют:
материал СО;
краткую петрографо-минералогическую характеристику СО;
данные предварительного анализа химического состава СО и перечень компонентов, подлежащих аттестации с указанием диапазона содержаний;
сведения об условиях выполнения анализа и аналитических особенностях СО.
Перед началом аналитического исследования проводят дополнительную гомогенизацию материала СО, если предполагается, что при транспортировании он претерпел изменения.
Для аналитических методов исследования, в которых используют навески СО массой меньше минимальной представи
-тельной навески, поступают следующим образом: отбирают пробу массой равной или больше минимальной представительной навески, дополнительно растирают в агатовой ступке, перемешивают и берут для анализа необходимую часть материала.
Материал СО, из которого взята часть для аттестационных анализов, сохраняют до конца аттестации для контроля и обмена материала.
Отобранную, но неиспользованную часть стандартного образца не следует возвращать обратно в упаковку.
Для аттестационного анализа используют методы, основанные на различных физических и химических принципах. Для каждого компонента каждым методом выполняют четыре определения из отдельных навесок, по возможности разной массы. В случае, когда для определения данного компонента нет независимых методов анализа, определения выполняют одним методом в разных лабораториях в различные интервалы времени.
Аттестационные анализы выполняют в условиях, которые обеспечивают правильность и максимальную воспроизводимость результатов анализа. Для обеспечения правильности результатов анализа следует принимать специальные меры (теоретическая оценка возможных погрешностей и мероприятия по их уменьшению, одновременный анализ СО, применение реактивов особой чистоты, выполнение холостого опыта при определении микрокомпонентов и т. д.).
Одновременно с проведением аттестационных анализов определяют содержание гигроскопической влаги для последующего пересчета аттестованных содержаний на сухое вещество.
Результаты аттестационных анализов приводят с числом десятичных цифр, которое обеспечивается метрологическими характеристиками методики.
Если содержание определяемого элемента меньше, чем предел обнаружения метода, результат анализа приводится в виде: <х, г/т (где х — предел обнаружения метода по критерию Зег).
Результаты аттестационных анализов направляют изготовителю СО по форме, приведенной в приложении 1. В примечании к таблице приводят краткое описание метода определения и ссылку на использованный источник.
Описание метода должно содержать информацию о массе навески, способе подготовки СО к анализу, способе отделения мешающих компонентов и др. В графе «Обозначение» указывают химический символ или формулу компонента.
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ АТТЕСТАЦИОННЫХ
АНАЛИЗОВ И УСТАНОВЛЕНИЕ АТТЕСТУЕМЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СО
Данные аттестационных анализов оценивают вначале с аналитико-методических позиций. Учитывают корректность вы- пол нения измерений содержаний компонентов, правильность применения методики анализа, соблюдение пределов измерений, выполнение процедуры анализа, влияние мешающих компонентов, независимость результатов, полученных в лаборатории различными методами и т. д.
При этом может быть принято решение об исключении или объединении нескольких результатов или о необходимости проведения дополнительных исследований.
Статистическая обработка результатов аттестационных анализов сводится к обработке т средних независимых значений Xj, рассчитанных по формуле
— V X (16)
п t—1
где п — число параллельных определений;
Xji_— 1-й результат, /-Й лаборатории или /-го метода;
— среднее значение /-Й лаборатории или /-го метода, рассчитанное из п параллельных определений.
При использовании двух методов в одной лаборатории принимают т=2 для данной лаборатории.
При статистической обработке результатов аттестационных анализов следует выполнить проверку аномальных результатов, установить вид распределения, рассчитать метрологические характеристики стандартного образца.