稱量法配制校準曲線的應用研究

劉 麗，徐志勇，王俊超

（許昌市環境保護監測站，河南 許昌 461000）

校準曲線是描述待測物質濃度或量與相應的測量儀器響應量或其他指示量之間的定量關系的曲線[1]。校準曲線的配制在分析測試中占據極重要的位置，制好校準曲線是取得準確測定結果的基礎。傳統的校準曲線一般采用容量法配制，即吸取不同量的標準使用液于一定體積容量瓶中定容，得到相應不同濃度的系列。本文采用天平直接稱量法，利用溶液的不同質量比得到相應不同濃度的系列。

1 試劑與儀器

1.1 實驗試劑

去離子水：電阻＞18M·cm-1；500mg·L-1硝酸鹽氮（國家標物中心）；淋洗液：3.2mmol·L-1Na2CO3（優級純）+1.0mmol·L-1NaHCO3（優級純）；再生液：3.0mL98%H2SO4（優級純）定容到1L容量瓶中。

1.2 儀器及儀器基本條件

AG204型電子天平（梅特勒多托利有限公司）；離子色譜儀（瑞士萬通883，自動進樣器863）；Metro Asupp A4-250色譜柱；抑制型電導檢測器；流動相流速：1.0mL·min-1；背景電導：16.6uS·cm-1。

2 結果與分析

標準使用液的配制：吸取10.00 mL硝酸鹽氮濃度為500mg·L-1的貯備液于100 mL容量瓶中，用去離子水稀釋到標線，得濃度為50.0mg·L-1的標準使用液備用。

2.1 容量法校準曲線

分別取 0.00、1.00、3.00、5.00、10.00、15.00、20.00mL標準使用液于50mL容量瓶中，用去離子水稀釋至標線。得濃度為 0.00、1.00、3.00、5.00、10.0、15.0、20.0mg·L-1的標準系列。校準曲線測定結果見表1、圖1。

表1 容量法校準曲線Tab.1 Calibration curve of volumetry

圖1 容量法校準曲線Fig.1 Calibration curve of volumetry

2.2 直接稱量法校準曲線

用天平直接稱量法配制校準曲線，其原理是根據水的常態密度為 1g·m3，即 1g·m3，在常溫下變化較小，且在去離子水中加入硝酸鹽氮標準使用液后，其密度變化很小，基本可以忽略不計，故其質量比約等于體積比。

實際操作中，用瑞士萬通離子色譜儀配套的863型自動進樣器自帶的具塞進樣管為容器（具塞進樣管容納小于12g液體為宜），根據質量比不同配制出相應濃度的溶液后，蓋塞搖勻后即可上機測定。所得溶液濃度計算公式為：

具體配制計算過程見表2。

表2 直接稱量法校準曲線配制計算數據Tab.2 Calculating data for direct weighing

以標系1計算為例：

校準曲線測定結果見表3、圖2。

表3 直接稱量法校準曲線Tab.3 Calibration curve of direct weighing

圖2 直接稱量法校準曲線Fig.2 Calibration curve of direct weighing

2.3 準確度分析

在建立濃度-響應值的標準定量曲線關系時，須對國家環境環保部標準樣品進行分析，以確定標準曲線的準確度。環境標準樣品測定值在保證值加減不確定度的范圍內時，標準曲線方可投入使用。標準樣品測試結果應控制在95%～105%范圍[2]，即相對誤差小于5%。標準樣品分析結果見表4。

表4 準確度分析Tab.4 Analysis of accuracy

從表4可以看出，兩種配制方法做出的校準曲線測定的平均值均在保證值范圍內，兩種曲線計算出的樣品結果相對偏差分別為2.36%、0.98%，說明用直接稱量法配置的校準曲線不僅滿足實際測定的準確度需要，還能取得與傳統容量法配置的校準曲線一致的結果。

2.4 顯著性差異分析

對兩條校準曲線是否存在顯著性差異進行檢驗[3]，其基本參數如表5。

表5 兩條校準曲線的基本參數Tab.5 Basic data for two calibration curves

（1）檢驗剩余標準差：F=2.59，查 F 表，F0.05（6，6）=4.28＞F，結論：剩余標準差無顯著差異；

（2）檢驗回歸系數：t=0.226，查 t表，t0.05（6）=2.179＞t，結論：回歸系數無顯著差異；

（3）檢驗截距：t=0.775，查 t表，t0.05（6）=2.179＞t，結論：截距無顯著差異；

由上述檢驗可知，容量法校準曲線與直接稱量法校準曲線不存在顯著性差異。

2.5 結果分析

由表1、圖1和表3、圖2可以看出，同容量法相比，直接稱量法得到的曲線可以滿足精密度的要求；從表4可以看出，用直接稱量法配制的校準曲線得到的測試結果，與傳統容量法配置的校準曲線測試結果一致，與保證值間的相對誤差可以滿足對結果準確度的要求；從表5可以看出，兩種配制方法得到的校準曲線無顯著性差異。

配制過程中，直接稱量法主要用電子天平進行稱量，稱量后溶液搖勻即可進行測定，減少了對容量瓶和移液管的需求量，且無需定容。減少了容器與量器在配制過程中帶來的儀器誤差和實驗員的操作誤差，操作過程更為簡單，速度更快。

傳統容量法配制校準曲線時，一般需要定容至50.0mL容量瓶中，而在實際測定過程中每個濃度的溶液實際用量一般只有6～7mL，根據藥品存放要求，剩余大部分藥品被廢棄，而直接稱量法只需配制10～12mL左右的溶液，相對藥品使用量較少，只有傳統方法的20%～25%。直接稱量法配制校準曲線，可以減少藥品浪費，更經濟實惠，同時降低了對環境的污染。

3 結論

通過對兩種方法的比較測定，可以看出，天平直接稱量法配制校準曲線，在實際應用中能夠符合我國《水和廢水監測分析方法》和《環境水質監測質量保證手冊》的質量要求。

［1］中國環境監測總站.環境水質監測質量保證手冊（第二版）（增補版）［M］.北京：化學工業出版社，2009.228.

［2］國家環境保護總局.水和廢水監測分析方法（第四版）(增補版)［M］.北京:中國環境科學出版社，2002.81.

［3］中國環境監測總站.環境水質監測質量保證手冊（第二版）（增補版）［M］.北京：化學工業出版社，2009.288-301.