頂空－氣相色譜法測定水中揮發性鹵代烴的不確定度實驗報告

＊蔡灝兢 陳廣銀 姜欣

（昆山市環境監測站 江蘇 215316 ）

頂空－氣相色譜法測定水中揮發性鹵代烴的不確定度實驗報告

＊蔡灝兢 陳廣銀 姜欣

（昆山市環境監測站 江蘇 215316 ）

通過對頂空-氣相色譜法測定水中揮發性鹵代烴的分析過程中的各種不確定度來源進行評定，來建立此分析方法過程中不確定度的評估方法。對實驗過程中的幾個不確定度的分量進行量化，從而得到各自對不確定度的貢獻值。實驗結果表明，頂空-氣相色譜法測定水中四種揮發性鹵代烴組分的相對合成不確定度范圍為 2.50%～5.66% ，標準溶液及曲線配制、標準曲線擬合為不確定度的主要影響因素。

頂空；氣相色譜；鹵代烴；不確定度評定

揮發性鹵代烴（VHH）是烴類與鹵族元素發生加成、取代等反應生成的一系列衍生物，其沸點較低，易揮發，均有特殊氣味和毒性，對心臟、肝臟和胰腺都有不良影響，有些化合物可能還有致癌作用。這些物質對人體的健康危害很大，因此受到環保部門的廣泛重視，所以開展水中揮發性鹵代烴的不確定度研究具有非常重要的意義。不確定度決定了實驗數據的可靠度，開展不確定度的研究可為實驗數據的可信度評估提供依據，并為提高實驗數據的準確度標明了方向。

1.實驗部分

(1)主要儀器與試劑

氣相色譜儀（Agilent 7890B），頂空進樣器（Agilent 7697A）。色譜柱配DB-624(30m×0.32mm×0.18μm)的毛細管柱子。

實驗用水為實驗室純水機；移液槍為Gilson微量移液槍。

(2)氣相色譜條件

進樣口溫度：230℃；檢測器溫度：250℃；程序升溫：50℃保持2分鐘，8℃/min升至200℃；載氣流速2.5mL/ min;分流比：1:25。

(3)標準溶液的配制

①標準物質

購買有證混合標準溶液，甲醇溶劑，組分為三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯、四氯乙烯，濃度為20.0mg/L

②標準溶液中間液的配制

移液槍移取900μL甲醇到樣品瓶中，再移取100μL揮發性鹵代烴標準溶液加入到樣品瓶中，配置成1mL混合溶液。

③標準曲線的配制

取20mL頂空瓶5個，分別加入10.0ml實驗用水，再分別加入5μL、10μL、20μL、50μL和100μL的中間液配制成標準系列濃度見表1。

表1 揮發性鹵代烴標準系列溶液濃度值 單位：μg/L

(4)樣品測定

用移液槍移取10.00mL水樣于頂空瓶中，并立即用配套瓶蓋密封后放入儀器，參照⑵的GC條件進行分析測定。

2.不確定度分析方法

(1)建立評估不確定度測量模型

C=K1K2K3Ci

式中：C-被測組分的濃度；

Ci-標準曲線計算出的濃度；

K1-標準溶液包含因子；

K2-標準曲線包含因子；

K3-樣品取樣體積包含因子。

(2)不確定度分量來源

由上面的測量模型確定出本實驗的不確定度分量來源：

①標準溶液導入的不確定度u(k1)；

②標準曲線線性擬合導入的不確定度u(K2)；③樣品制備過程導入的不確定度u(K3)。

3.結果與討論

(1)不確定度分量評估

①標準溶液導入的不確定度u(k1)

A.標準溶液本身導入的不確定度

實驗使用標準溶液購買o2si公司生產的甲醇中揮發性鹵代烴標準溶液(124360-05-1ML)，見表2。

表2 標樣中各組分濃度及對應的不確定度

則標準溶液稀釋定容過程中導入的不確定度為：

以三氯甲烷為例，標準溶液導入的不確定度為：

參照三氯甲烷的計算方法，分別計算各組分的相對不確定度，結果見表4。

②標準曲線線性擬合導入的不確定度u(k2)

用線性最小二乘法擬合曲線評定不確定度，在同等條件下對曲線點進行兩次平行測定，以三氯甲烷為例，標準曲線的點n=5，測量次數N=1 0，線性曲線方程y=1576.5x+1560.3y，其中b=1576.5，a=1560.3，相關系數為0.9999，標準曲線的重心點為（7.06,12689.93），即，，檢測樣品濃度的平均值為

C0=7.40，其與理論值的對應關系見表3。標準曲線的殘余偏差SR：

依照三氯甲烷的計算方式，其他物質的相對不確定度見表4。

表3 觀察值與理論值的對應關系表

③取樣過程中導入的不確定度u(k3)

取樣過程使用10mL的移液槍1次，計算方式同3.1.2，10mL移液槍的允差范圍是±0.1mL，計算方式同3.1.2，容量允差由溫度引起不確定度為u8=0.04mL

⑵合成不確定度

①相對合成不確定度

則，據此公式計算苯系物的相對合成不確定度結果詳見表 4。

表4 揮發性鹵代烴的相對不確定度

4.結論

(1)采用頂空-氣相色譜法測定水中揮發性鹵代烴，測定結果的相對合成不確定度范圍為2.50%～5.66%，各組分的相對合成不確定度差異不大。

(2)實驗過程中不確定度的主要影響因素為樣品標準溶液及曲線配制、標準曲線擬合而由取樣過程導入的不確定度分量較小。

[1]王曉雯．氣相色譜法測定氣體中揮發性鹵代烴的研究進展[J]．黑龍江環境通報,2014,38(3):21-23．

[2]國家環境保護總局．地表水環境質量標準．(GB/T3838-2002) [S]．北京:中國標準出版社,2002．

[3]國家環境保護總局．污水綜合排放標準(GB/T8978-1996)[S]．北京:中國標準出版社,1996．

[4]倪育才．實用測量不確定度評定[M]．北京:中國計量出版社,2004．

[5]JIF1059．1-2012,測量不確定度評定與表示[S]．北京:中國質檢出版社,2013．

(責任編輯 李田田)

Experiment report of Uncertainty in Determining Volatile Halogenated Hydrocarbons in Water by Headspace Gas Chromatography

Cai Haojing, Chen Guangyin, Jiangxin
（Environmental Monitoring Station of Kunshan, Jiangsu, 215316）

Established a method for evaluating uncertainty of Volatile Halogenated Hydrocarbons measurement in water by Headspace－Gas Chromatography. The sources of uncertainty and main in fl uential factors of uncertainty in the measurement process were also analyzed．According to the analysis and quanti fication on factors impacting the uncertainty，the standard uncertainty and the expanded uncertainty were calculated. The results showed that the relative combined uncertainty range was 2.50% ～ 5.66% in the measurement of the four Volatile Halogenated Hydrocarbons components in water by Headspace－Gas Chromatography. The main in fl uential factors of uncertainty were the calibration of standard curve and the standard curve simulation.

headspace；gas chromatography；Volatile Halogenated Hydrocarbon；uncertainty evaluation

T

A

蔡灝兢（1981～），男，昆山市環境監測站；研究方向：環境中有機污染物的分析檢測。