鉻天青S分光光度法測量水中鋁的不確定度評定

姚晴晴

(上海南匯自來水有限公司,上海 201300)

鉻天青S分光光度法測量水中鋁的不確定度評定

姚晴晴

(上海南匯自來水有限公司,上海 201300)

本文通過選擇合理的材料與方法，并建立數學模型，確定了工作曲線和相關系數、精密度以及回收率，并對不確定度進行了分析和評定；對稀釋標準溶液相對不確定度、工作曲線相對標準不確定度、樣品重復性性對標準不確定度分量進行了評定；同時對方法誤差相對標準不確定度分量以及分光光度計吸光度讀數相對標準不確定分量進行了評定；探討了相對擴展不確定度，最終得出了測量結果，形成了不確定度報告。

鉻天青S分光光度法 測量 水中鋁 不確定度 評定

鉻天青S分光光度法常用來對面制食品、油炸、膨化食品、茶湯、飲用水等的鋁進行測定，該分析方法具有精確度高、選擇性佳、儀器靈敏度高等優越性，尤其在飲用水鋁的測定中，分光光度法較為簡易可行。本文將對鉻天青S分光光度法測量水中鋁的不確定度評定展開具體探討與論述。

1 材料與方法的選擇

①試劑鉻天青S溶液(1g/L)；②乳化劑OP溶液(3+100)；③溴代十六烷基吡啶(簡稱CPB)溶液(3g/L)；④乙二胺-鹽酸緩沖液(6.7-7.0)；⑤氨水(1+6)；⑥硝酸溶液⑦鋁標準儲備液(1g/L)：購買1.000g/L鋁標準溶液(上海計量測試技術研究院)，證書號2013H10-00-400060/010。⑧鋁標準使用液(10mg/L)：將鋁標準儲備液準確稀釋100倍。⑨對硝基酚乙醇溶液(1.0g/L)。

1.1 儀器的選擇

①具塞比色管：50mL，使用前須經硝酸(1+9)浸泡除鋁；②譜析T6新銳分光光度計；③100mL容量瓶。

1.2 方法依據

參照GB/T5750.6-2006-1.1，將具塞比色管用硝酸(1+9)浸泡半個小時，后用去離子水沖洗三遍。取水樣25mL于50mL具塞比色管中。另取100mL容量瓶6只，分別加入鋁標準使用液0mL，0.8mL，1.2mL，1.6mL，2.0mL，3.0mL，定容至100mL，分別取25mL至6支50mL具塞比色管中，向各管滴加一滴對硝基酚乙醇溶液，混勻，滴加氨水至淺黃色，加硝酸溶液至黃色消失，再多加2滴。加3.0mL鉻天青S溶液，混勻后加1.0mL乳化劑OP溶液，加2.0mLCPB溶液，3.0mL緩沖液，加純水稀釋至50mL，混勻，放置30min。于620nm波長處，用2cm比色皿一試劑空白為參比，測量吸光度值，繪制工作曲線。

1.3 建立數學模型

水樣中鋁的質量濃度計算公式：

式中：ρ(Al)—水樣中鋁的質量濃度，單位為mg/L；m—從標準曲線中查的的水樣管中鋁的質量，單位為mg/L；V—水樣體積，單位為mL。

2 方法確認步驟

2.1 工作曲線和相關系數

配置水中鋁標準溶液系列，測定結果見表1。

2.2 精密度的確定

配置含有鋁的水樣，進行10次平行測定，測得其濃度和標準差SD，記過見表2，SD=0.0010，RSD(%)=0.95%。

2.3 回收率的確定

水樣加氨氮標準溶液，經測定結果見表3，鋁的加標回收率在98-105%之間。

表1 測定結果

表2 氨氮標準重現性結果

表3 氨氮加標回收率實驗結果

表4 標準曲線濃度與吸光度值

表5 測量值及對應的吸光度值

3 不確定度分析和評定

4 水中鋁不確定來源及其分量評定

4.1 稀釋標準溶液相對不確定度分量評定

從標準物質證書上查的1.000g/L水中鋁標準溶液擴展不確定度為0.005(k=2)。

4.1.1 10ml移液管引起的不確定度

10ml移液管的最大允許誤差為±0.01ml，故10ml移液管引起的不確定度水的溫差效應引起的體積變化數為；由溫差效應引起的標準不確定度為

4.1.2 水溫差引起的標準不確定度

100ml容量瓶的餓允許誤差為±0.08ml，100ml容量瓶引起的不確定度；水的溫差效應引起的體積變化數為；由溫差引起的標準不確定度為

根據4.1.1-4.1.2運算結果，因稀釋水中鋁標準溶液引起的相對標準不確定度分量為：

4.2 工作曲線相對標準不確定度分量評定

根據標準曲線的制作方法，不同濃度水中鋁標準溶液，自動生成的儀器響應值即吸光度結果，見表4。

標準曲線為y=7.653x+0.00399(r=0.9993)根據化學分析中不確定度的評估指南，回歸直線的試驗標準偏差：

本文對含水中鋁濃度為0.11mg/L的水樣進行10次吸光度測量，由擬合曲線求得樣品濃度時產生的不確定度為：

式中b為標準曲線的斜率；P為樣品溶液的測定次數，P=10；n為不同標準溶液測量的次數為吸光度的平均值為測量平均值對應的吸光度值；xi為樣品溶液中鐵的質量(mg/L)；為不同標準溶液鐵質量的平均值。

4.3 樣品重復性性對標準不確定度分量評定

本文對水樣重復測量10次，測量值及對應的吸光度值如表5所示。

由表3可知，n=10，水樣測定的平均濃度為0.105mg/L。

樣品重復性測量相對標準不確定度為：

4.4 方法誤差相對標準不確定度分量評定

采用鉻天青S分光光度法測量，其測量方法誤差率為5%，方法相對標準不確定度：

4.5 分光光度計吸光度讀數相對標準不確定分量評定

分光光度計吸光度分辨率為0.001Abs，因此其量化誤差

5 合成標準不確定度

5.1 相對擴展不確定度

水樣中鋁含量為0.105mg/L；絕對擴展不確定度U=0.105×12.8%=0.013mg/L。

5.2 測量結果不確定度報告

亞硝酸鹽氮0.105±0.013mg/L。

6 結語

通過采用上述實驗方法，利用鉻天青S分光光度法對飲用水的鋁進行了分析，更加簡化了鉻天青S分光光度法試劑配制的難度，提高了該方法的線性與重現性，提高了回收率。本文的探討對基層實驗室用化學法的飲用水鋁的測定是一個很好的論證。

[1]溫煥平,譚倩,歐天成.鉻天青S分光光度法測定飲用水中鋁的改進[J].中國熱帶醫學,2007(09).

[2]任海林.鉻天青S分光光度法測定水中鋁含量分析方法的改進[J].山西醫藥雜志,2007(01).