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摘要：对二氮杂菲分光光度法测定水中铁的不确定度来源进行分析、计算和合成。测量不确定度的主要来源有：水样的重复测定和标准曲线的拟合。计算得到水中铁的测定结果的合成不确定度为0.01mg/L，扩展不确定度为0.02mg/L。
关键词：铁；分光光度法；不确定度；评定
测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数[1]。铁作为水体中的常见元素，主要来源于电镀、冶金和化学工业等企业的废水排放。二氮杂菲分光光度法是测定水中铁的常用的方法之一。本文按照JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》原理，对二氮杂菲分光光度法测定水中铁的不确定度进行评定。
1 实验部分
1.1测定原理和方法
在pH3～9条件下，低价铁离子与二氮杂菲生成稳定的橙色络合物，在波长510nm处有最大吸收。将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比較，确定样品中被测元素的含量。取50mL混匀的水样，按照《生活饮用水标准检验方法》 金属指标 GB/T 5750.6-2006（2.2）二氮杂菲分光光度法[2]，测定水样中铁的含量。
1.2仪器与试剂
722S 可见分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）
盐酸溶液（1+1）；乙酸铵缓冲溶液（pH4.2）；盐酸羟胺溶液（100g/L）；二氮杂菲溶液（1.0 g/L）.
所用试剂均为分析纯，实验用水为超纯水。
1.3标准溶液的配制
用1mL移液管，吸取中国计量科学研究院制备的浓度为（1000±2）mg/L（k=2）铁标准溶液，移入100 mL容量瓶中，用纯水定容至标线，摇匀。制得铁标准使用液的浓度为10mg/L。
1.4计算
水样中总铁（Fe）的质量浓度计算公式为：ρ（Fe）=m/V。式中ρ（Fe）—水样中总 铁（Fe）的质量浓度（mg/L）；m—从标准曲线上查得样品管中铁的质量（μg）；V—水样体积（mL）。
2 结果与讨论
2.1不确定度因素主要来源
由该方法和计算公式得知，其不确定度因素只要来源有：（1）最小二成法拟合标准曲线引入的相对标准不确定度；[3]（2）样品重复测定引入的相对标准不确定度；（3）标准溶液配制过程引入的相对标准不确定度。[4]
2.2不确定度分量的计算
2.2.1最小二成法拟合标准曲线引入的相对标准不确定度
对每个浓度的标准溶液测量2次得到相应的吸光度值，由最小二成法计算得到回归曲线y=0.414x+0.0062，相对系数：r=0.9995。由线性回归方程计算出每个标准溶液的拟合值。值和值如表一所示。线性回归方程标准偏差为：
==0.00692
式中：—标准溶液的测定吸光值； —由线性回归方程计算的吸光值；
n —标准溶液的个数； m—标准溶液重复测量的次数。
样品重复测定5次，平均值为0.251 mg/L，其结果如表二所示。回归直线拟合引入的标准不确定度为：
=0.00954（mg/L）
式中：b—标准曲线方程的斜率；p—为样品重复测定次数；
X—樣品测定结果平均值，—标准溶液浓度平均值mg/L；
—标准溶液的浓度mg/L。
则相对标准不确定度为：
===0.0380
2.2.2样品重复测定引入的相对标准不确定度
样品重复测定5次，则样品重复测定引入的相对标准不确定度为样品算术平均值的实验标准偏差，其计算公式为：
==0.00664（mg/L）
式中xi-为样品单次浓度mg/L。
2.2.3标准溶液配制过程引入的相对标准不确定度
2.2.3.1 Fe标准的不确定度u（c）
Fe标准是使用中国计量科学研究院制备的浓度为（1000±2）mg/L（k=2）铁标准溶液，则：
==0.001
2.2.3.2 1mL移液管产生的不确定度分析
（1）1mL移液管允差为±0.007mL，换算成标准偏差为：
=0.004（mL）
（2）充满液体至刻度的估读误差，估计为：
=0.003（mL）（均匀分布）
（3）移液管和溶液的温度与校正时的温度不同而引起的体积不确定度，假设差为2℃，对水体积膨胀系数为2.1×10-4/℃，则体积变化区间为±1×2×2.1×10-4=0.0004（mL），转换为标准偏差为：0.0004/=0.0002（mL）
2.4测量结果表示
水中铁的测量结果可表示为：（0.25±0.02）mg/L（k=2）。
参考文献：
[1].中国合格评定国家认可委员会.CNAS—GL06.化学分析中不确定度的评估指[M].2006.6.
[2].中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.GB/T 5750.1～5750.13—2006.生活饮用水标准检验方法[M].2007年5月第一版.中国标准出版社.
[3]. 王春燕，刘逸，杨胜园，袁雪峰.邻二氮菲分光光度法测定水样中铁的不确定度评定[J].南华大学学报（自然科学版）.第23卷第3期，2009年9月：65-67，87.
[4]. 孔和云. 水质铜测定的不确定度评定[J]. 污染防治技术. 第19卷第6期2 0 0 6年1 2月：55-57.
关键词：铁；分光光度法；不确定度；评定
测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数[1]。铁作为水体中的常见元素，主要来源于电镀、冶金和化学工业等企业的废水排放。二氮杂菲分光光度法是测定水中铁的常用的方法之一。本文按照JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》原理，对二氮杂菲分光光度法测定水中铁的不确定度进行评定。
1 实验部分
1.1测定原理和方法
在pH3～9条件下，低价铁离子与二氮杂菲生成稳定的橙色络合物，在波长510nm处有最大吸收。将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比較，确定样品中被测元素的含量。取50mL混匀的水样，按照《生活饮用水标准检验方法》 金属指标 GB/T 5750.6-2006（2.2）二氮杂菲分光光度法[2]，测定水样中铁的含量。
1.2仪器与试剂
722S 可见分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）
盐酸溶液（1+1）；乙酸铵缓冲溶液（pH4.2）；盐酸羟胺溶液（100g/L）；二氮杂菲溶液（1.0 g/L）.
所用试剂均为分析纯，实验用水为超纯水。
1.3标准溶液的配制
用1mL移液管，吸取中国计量科学研究院制备的浓度为（1000±2）mg/L（k=2）铁标准溶液，移入100 mL容量瓶中，用纯水定容至标线，摇匀。制得铁标准使用液的浓度为10mg/L。
1.4计算
水样中总铁（Fe）的质量浓度计算公式为：ρ（Fe）=m/V。式中ρ（Fe）—水样中总 铁（Fe）的质量浓度（mg/L）；m—从标准曲线上查得样品管中铁的质量（μg）；V—水样体积（mL）。
2 结果与讨论
2.1不确定度因素主要来源
由该方法和计算公式得知，其不确定度因素只要来源有：（1）最小二成法拟合标准曲线引入的相对标准不确定度；[3]（2）样品重复测定引入的相对标准不确定度；（3）标准溶液配制过程引入的相对标准不确定度。[4]
2.2不确定度分量的计算
2.2.1最小二成法拟合标准曲线引入的相对标准不确定度
对每个浓度的标准溶液测量2次得到相应的吸光度值，由最小二成法计算得到回归曲线y=0.414x+0.0062，相对系数：r=0.9995。由线性回归方程计算出每个标准溶液的拟合值。值和值如表一所示。线性回归方程标准偏差为：
==0.00692
式中：—标准溶液的测定吸光值； —由线性回归方程计算的吸光值；
n —标准溶液的个数； m—标准溶液重复测量的次数。
样品重复测定5次，平均值为0.251 mg/L，其结果如表二所示。回归直线拟合引入的标准不确定度为：
=0.00954（mg/L）
式中：b—标准曲线方程的斜率；p—为样品重复测定次数；
X—樣品测定结果平均值，—标准溶液浓度平均值mg/L；
—标准溶液的浓度mg/L。
则相对标准不确定度为：
===0.0380
2.2.2样品重复测定引入的相对标准不确定度
样品重复测定5次，则样品重复测定引入的相对标准不确定度为样品算术平均值的实验标准偏差，其计算公式为：
==0.00664（mg/L）
式中xi-为样品单次浓度mg/L。
2.2.3标准溶液配制过程引入的相对标准不确定度
2.2.3.1 Fe标准的不确定度u（c）
Fe标准是使用中国计量科学研究院制备的浓度为（1000±2）mg/L（k=2）铁标准溶液，则：
==0.001
2.2.3.2 1mL移液管产生的不确定度分析
（1）1mL移液管允差为±0.007mL，换算成标准偏差为：
=0.004（mL）
（2）充满液体至刻度的估读误差，估计为：
=0.003（mL）（均匀分布）
（3）移液管和溶液的温度与校正时的温度不同而引起的体积不确定度，假设差为2℃，对水体积膨胀系数为2.1×10-4/℃，则体积变化区间为±1×2×2.1×10-4=0.0004（mL），转换为标准偏差为：0.0004/=0.0002（mL）
2.4测量结果表示
水中铁的测量结果可表示为：（0.25±0.02）mg/L（k=2）。
参考文献：
[1].中国合格评定国家认可委员会.CNAS—GL06.化学分析中不确定度的评估指[M].2006.6.
[2].中华人民共和国卫生部，中国国家标准化管理委员会.GB/T 5750.1～5750.13—2006.生活饮用水标准检验方法[M].2007年5月第一版.中国标准出版社.
[3]. 王春燕，刘逸，杨胜园，袁雪峰.邻二氮菲分光光度法测定水样中铁的不确定度评定[J].南华大学学报（自然科学版）.第23卷第3期，2009年9月：65-67，87.
[4]. 孔和云. 水质铜测定的不确定度评定[J]. 污染防治技术. 第19卷第6期2 0 0 6年1 2月：55-57.