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摘要:钼酸铵分光光度法是测定水质总磷主要方法之一,根据其分析过程的操作步骤确定了其影响因素。在此评定钼酸铵分光光度法测定总磷的不确定度,通过实验测量得到最佳估计值,并对影响测量结果的各个分量进行分析评定和计算。
关键词:总磷;钼酸铵分光光度法;不确定度分析;标准曲线;标准溶液
一、前言
磷是评价水质的重要指标。故水质中总磷的测定无论对水质的评定起着至关重要的作用。水质监测是个复杂的测量过程,测量中可能导致不确定度的来源很多。钼酸铵分光光度法是测定水质总磷主要方法之一,本文根据其分析过程的操作步骤确定了其影响因素。对钼酸铵分光光度法测定总磷的不确定度进行评定。
二、不确定分量的评定
用钼酸铵分光光度法测定磷。测7支磷标准使用液。测出其吸光度(扣去空白的):0.00、0.032、0.069、0.186、0.303、0.598、0.911
算出标准曲线: c=0.030A+0.004
(一)标准溶液配制中引入的不确定度
先配制浓度为2.0?g /ml的磷标准使用液。
1.磷标准贮备液(50mg/L)的配制引入的不确定度
(1)500mg/L磷标准溶液的相对扩展不确定度为1%,按正态分布(k=2)折算成相对标准不确定度,则: 。
(2)10.00ml单标线移液管引入的不确定度分析。①查JJG 196—1990,10mlA级单标线吸管的容量允差±0.020ml,按均匀分布,k= ,评定其标准不确定度, 则: ;②实际操作时的温度变化为±2℃,水的膨胀系数为2.1×10-4℃-1则温差引入的不确定度为10.00ml×2.1×10-4℃-1×2℃=0.0042ml,按均匀分布k= 评定其标准不确定度,则: ;③充满液体至移液管刻度的估读误差,根据文献资料估计为0.005ml,按均匀分布k= ,则:
综上所述,由10.00ml单标线移液管引入的不确定度合成为:
(3)100ml容量瓶引入的不确定度
计算方法同3.1.1.2,100ml容量瓶引入的不确定度为:
所以,标准贮备液配制的相对合成标准不确定度为:
2.标准贮备液稀释过程中引入的不确定度(标准使用液质量浓度10.0ml/L)
(1)10.00ml单标线移液管引入的不确定度为:
(2)250ml容量瓶引入的不确定度为:
u(V250)=0.106mlu(V250)/ V250 =0.000424
所以,貯备液稀释引起的不确定度合成为:
(二)标准曲线拟合中间标准溶液引入的不确定度
(1)配制系列标准溶液,上机测定,计算出标准曲线,
X均值=11.5 Y均值=0.3498 S(xx)=1441-(692/6)=647.5
S(yy)= 1.319715-(2.0992/6)=0.5854148 S(xy)= 43.606-(69x2.099/6) =19.4675
b= S(xy) /S(xx) =0.03007a= Y均值-b X均值=0.004 y=0.004+0.03x
r= S(xy)/[ S(xx)× S(yy) ]1/2= 0.9999043 SR=[(1-r2) S(yy)/(n-2)]1/2= 0.005293
因n=6,f=n—2=4,取a=0.001,查表r0.001=0.97046,r值大于临界值,故标准曲线有效。
(2)选取选用赤坎水质净化厂出水进行测定,其结果为0.425mg/L。
标准曲线绘制的标准不确定度为:
(n=6,b=0.03007(为标准曲线斜率), 为水样平均测量值;V=15ml。)
标准曲线相对标准不确定度为: 0.0652
(三)重复性测定引入的相对不确定度
对样品进行六次平行测定并计算出其标准差为0.00271mg/L
则样品测量重复性的相对标准不确定度:
三、合成不确定度
相对合成标准不确定度为:
则合成标准不确定度为:
四、扩展不确定度
合成标准不确定度乘以包含因子k,即为扩展不确定度,据经验及咨询得知环保监测部门一般取k=2,即:
五、结果报告
用钼酸铵分光光度法测定废水中总磷,进行6次重复测定,其总磷质量浓度为(0.425±0.0558)mg/L,k=2。
六、结论
测量不确定度最主要的是找出影响测定的各个因素(分量),建立满足测量不确定度评定所需的数学模型。同时可以发现各因素对不确定度贡献率加以改进,从而提高分析质量。用钼酸铵分光光度法测定废水中总磷,测量不确定度的主要来源为:
(1)标准曲线拟合引入的不确定度占比例最大。
(2)样品的重复性测定引入的不确定度占比例较大。
因此,校准实验和样品的重复性测量是影响样品分析误差的重要因素。为此应采取增加样品测定次数,提高仪器灵敏度等措施,尽可能降低测量不确定度。
参考文献:
【1】李慎安、施昌彦、刘风.JJF1059-1999测量不确定度评定与表示[S].北京:中国计量出版社,1999
【2】袁玉璐,姚元.GB 11893-1989 水质总磷的测定 钼酸铵分光光度法[s].国家环境保护局,1990-07-01
【3】魏复盛 .水和废水监测分析方法[M].第4版.北京:中国环境科学出版社,2002 244-248
【4】王兆群、徐清波、严刚.总磷测量不确定度评定[J].黑龙江:黑龙江环境通报,2009.33(4)
【5】沈国义、田东梅.水中总磷测量的不确定度评定[J].污染防治技术, 2009.22(1)92-95
关键词:总磷;钼酸铵分光光度法;不确定度分析;标准曲线;标准溶液
一、前言
磷是评价水质的重要指标。故水质中总磷的测定无论对水质的评定起着至关重要的作用。水质监测是个复杂的测量过程,测量中可能导致不确定度的来源很多。钼酸铵分光光度法是测定水质总磷主要方法之一,本文根据其分析过程的操作步骤确定了其影响因素。对钼酸铵分光光度法测定总磷的不确定度进行评定。
二、不确定分量的评定
用钼酸铵分光光度法测定磷。测7支磷标准使用液。测出其吸光度(扣去空白的):0.00、0.032、0.069、0.186、0.303、0.598、0.911
算出标准曲线: c=0.030A+0.004
(一)标准溶液配制中引入的不确定度
先配制浓度为2.0?g /ml的磷标准使用液。
1.磷标准贮备液(50mg/L)的配制引入的不确定度
(1)500mg/L磷标准溶液的相对扩展不确定度为1%,按正态分布(k=2)折算成相对标准不确定度,则: 。
(2)10.00ml单标线移液管引入的不确定度分析。①查JJG 196—1990,10mlA级单标线吸管的容量允差±0.020ml,按均匀分布,k= ,评定其标准不确定度, 则: ;②实际操作时的温度变化为±2℃,水的膨胀系数为2.1×10-4℃-1则温差引入的不确定度为10.00ml×2.1×10-4℃-1×2℃=0.0042ml,按均匀分布k= 评定其标准不确定度,则: ;③充满液体至移液管刻度的估读误差,根据文献资料估计为0.005ml,按均匀分布k= ,则:
综上所述,由10.00ml单标线移液管引入的不确定度合成为:
(3)100ml容量瓶引入的不确定度
计算方法同3.1.1.2,100ml容量瓶引入的不确定度为:
所以,标准贮备液配制的相对合成标准不确定度为:
2.标准贮备液稀释过程中引入的不确定度(标准使用液质量浓度10.0ml/L)
(1)10.00ml单标线移液管引入的不确定度为:
(2)250ml容量瓶引入的不确定度为:
u(V250)=0.106mlu(V250)/ V250 =0.000424
所以,貯备液稀释引起的不确定度合成为:
(二)标准曲线拟合中间标准溶液引入的不确定度
(1)配制系列标准溶液,上机测定,计算出标准曲线,
X均值=11.5 Y均值=0.3498 S(xx)=1441-(692/6)=647.5
S(yy)= 1.319715-(2.0992/6)=0.5854148 S(xy)= 43.606-(69x2.099/6) =19.4675
b= S(xy) /S(xx) =0.03007a= Y均值-b X均值=0.004 y=0.004+0.03x
r= S(xy)/[ S(xx)× S(yy) ]1/2= 0.9999043 SR=[(1-r2) S(yy)/(n-2)]1/2= 0.005293
因n=6,f=n—2=4,取a=0.001,查表r0.001=0.97046,r值大于临界值,故标准曲线有效。
(2)选取选用赤坎水质净化厂出水进行测定,其结果为0.425mg/L。
标准曲线绘制的标准不确定度为:
(n=6,b=0.03007(为标准曲线斜率), 为水样平均测量值;V=15ml。)
标准曲线相对标准不确定度为: 0.0652
(三)重复性测定引入的相对不确定度
对样品进行六次平行测定并计算出其标准差为0.00271mg/L
则样品测量重复性的相对标准不确定度:
三、合成不确定度
相对合成标准不确定度为:
则合成标准不确定度为:
四、扩展不确定度
合成标准不确定度乘以包含因子k,即为扩展不确定度,据经验及咨询得知环保监测部门一般取k=2,即:
五、结果报告
用钼酸铵分光光度法测定废水中总磷,进行6次重复测定,其总磷质量浓度为(0.425±0.0558)mg/L,k=2。
六、结论
测量不确定度最主要的是找出影响测定的各个因素(分量),建立满足测量不确定度评定所需的数学模型。同时可以发现各因素对不确定度贡献率加以改进,从而提高分析质量。用钼酸铵分光光度法测定废水中总磷,测量不确定度的主要来源为:
(1)标准曲线拟合引入的不确定度占比例最大。
(2)样品的重复性测定引入的不确定度占比例较大。
因此,校准实验和样品的重复性测量是影响样品分析误差的重要因素。为此应采取增加样品测定次数,提高仪器灵敏度等措施,尽可能降低测量不确定度。
参考文献:
【1】李慎安、施昌彦、刘风.JJF1059-1999测量不确定度评定与表示[S].北京:中国计量出版社,1999
【2】袁玉璐,姚元.GB 11893-1989 水质总磷的测定 钼酸铵分光光度法[s].国家环境保护局,1990-07-01
【3】魏复盛 .水和废水监测分析方法[M].第4版.北京:中国环境科学出版社,2002 244-248
【4】王兆群、徐清波、严刚.总磷测量不确定度评定[J].黑龙江:黑龙江环境通报,2009.33(4)
【5】沈国义、田东梅.水中总磷测量的不确定度评定[J].污染防治技术, 2009.22(1)92-95