分光光度法測定水中六價鉻標準物質(zhì)不確定度評定

梁 芳

(汾西礦業(yè)環(huán)保處，山西 介休 032000)

引 言

在地質(zhì)工作中，需進行大量的測量作業(yè)，這些實驗的目的是為了確定被檢測物質(zhì)的量值。而不可忽視的是，由于測量過程中的隨機誤差和系統(tǒng)誤差對測量結(jié)果產(chǎn)生了一定的影響，導致所獲取的測量值與真值之間存在著顯性的差異[1-3]。基于這種情況，在測量作業(yè)中將測量的不確定度之一概念引入，以更好地修正和評估。從不確定度的原理出發(fā)，其主要通過對分散性非負參數(shù)的分析，達成在對物質(zhì)檢測過程中的檢驗、校對和評價，從而使得測量值更為接近其真實值。當前，在對不確定度的評測過程中，主要是依據(jù)《測量不確定度評定與表示》來進行。其在應用中可實現(xiàn)對水質(zhì)安全進行評價[4]。在這一評價過程中，主要是對被檢測水樣的六價鉻標準物質(zhì)進行分析，來服務于水質(zhì)安全檢測[5]。本文將以一水樣的評價為例，試研究在使用分光光度法測定水中六價鉻標準物質(zhì)的不確定度來源，并對這一不確定度進行測量。

1 檢測儀器和方法

1.1 檢測儀器與試劑

本次采用分光光度法測定水中六價鉻標準物質(zhì)中所使用的儀器為紫外可見光光度計，這一分度計配套有玻璃比色杯(3 cm)；檢測所使用的試劑包括：H2SO4(優(yōu)級純)、CH3COCH3(分析純)、C6H5NHNHCONHNHC6H5、離子水(實驗室用)。

1.2 檢測方法

1.2.1 檢測的依據(jù)和檢測原理

以《生活飲用水標準檢驗方法金屬指標》中，對六價鉻標準物質(zhì)采用二苯碳酰二肼(C6H5NHNHCONHNHC6H5)分光光度法進行測量，對其中的不確定度予以評定。在酸性溶液中，六價鉻與C6H5NHNHCONHNHC6H5進行反應并生成絡合物(紫色)，而后對檢測樣本進行比色定量。

1.2.2 檢測中標準曲線的繪制

采用單標移液管(A級)將1.00 mL的六價鉻標準儲備液加入100 mL容器瓶中(容器瓶為A級)，用離子水(實驗室用)定容至刻度，可得六價鉻標準使用溶液，其溶液濃度為1 mg/L。后將所得的六價鉻標準使用溶液分別取0、2、3、4、5、6、7、8 mL加入比色管中，共8支(型號為50 mL)。用離子水(實驗室用)再次定容至刻度。而后向8只標準系統(tǒng)溶液中加入2.5 mL的H2SO4(優(yōu)級純)和2.5 mL的C6H5NHNHCONHNHC6H5，將其混勻并靜置15 min，在540 nm波長下，繪制標準曲線。

1.2.3 樣品測定

選取以定值的標準物質(zhì)，通過二級稀釋，從而使得被檢測樣品在標準曲線線性范圍內(nèi)，可對其進行測量。而后在50 mL比色管中置入50 mL待檢測物質(zhì)，采用檢測中標準曲線的繪制中的步驟進行測定。待獲取樣品的吸光度之后，將這一吸光度值代入標準曲線進行計算。

1.2.4 檢測計算公式及數(shù)學模型

采用六價鉻通用計算公式，檢測樣品中的六價鉻質(zhì)量濃度為從標準曲線上查到的樣品管中的六價鉻質(zhì)量與水樣體積的比值。

1.3 檢測中不確定度分量的主要來源

根據(jù)測量模型的建立及測量計算公式和數(shù)學模型的分析，測量中標準溶液和樣品溶液稀釋、檢測樣品的重復使用及標準曲線的擬合，成為測量不確定度的主要來源。

2 檢測結(jié)果

2.1 將不確定度引入標準溶液溶液稀釋

2.1.1 將不確定度引入標準物質(zhì)

六價鉻標準儲備液質(zhì)量濃度為100 mg/L，其標定的不確定度為0.8%，K=2，將不確定度引入標準物質(zhì)將計算可得，其不確定度為0.000 4 mg/L。

2.1.2 將不確定度引入1 mL A級單標移液管

在移液中重復性、溫度變化及體積刻度都會給檢測帶來不確定度。就體積刻度層面而言，±0.007為1 mL A級單標移液管的允許誤差范圍，而由此所帶來的標準不確定度為0.004 mg/L；就液中重復性而言，將1 mL A級單標移液管充滿六價鉻標準儲備液的變動性標準為0.003 mL；就溫度變化層面而言，實驗室內(nèi)存在著溫度波動多控制在±5.0 ℃，相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃,按理論均勻分布計算，其標準不確定度為0.005 1 mg。

2.1.3 將不確定度引入100 mL A級溶液瓶

在檢測過程中重復性、溫度變化及體積刻度是影響不確定度的重要因素。就體積刻度層面而言，±0.100為100 mL A級溶液瓶的允許誤差范圍，而由此所帶來的標準不確定度為0.057 6 mg；就液中重復性層面而言，將100 mL A級溶液瓶充滿六價鉻溶液液的變動性標準為0.034 mL；就溫度變化層面而言，實驗室內(nèi)存在著溫度波動多控制在±5.0 ℃。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃,按理論均勻分布計算，其標準不確定度為0.000 91 mg。

2.2 將不確定度引入樣品溶液稀釋

待檢測樣本的溶液給定濃度為含量為100 mg/L，其擴展不確定度為1%，K=2，將不確定度引入樣品稀釋計算可得，其不確定度為0.000 05 mg/L；將不確定度引入1 mL A級單標移液管：其標準不確定度為0.005 1 mg；將不確定度引入10 mL A級溶液瓶，其標準不確定度為0.001 48 mg；將不確定度引入100 mL A級溶液瓶，在檢測過程中重復性、溫度變化及體積刻度仍為是影響不確定度的重要因素。按理論均勻分布計算，100 mL容量瓶溫度變化帶來的標準不確定度為其標準不確定度為0.000 907 mg。

3 結(jié)論

在使用C6H5NHNHCONHNHC6H5分光光度法測定水中六價鉻對給定溶度的六價鉻標準溶液進行測量時，原溶液的溶度為100 mg/L，本文主要是從測量中標準溶液和樣品溶液稀釋、檢測樣品的重復使用及標準曲線的擬合四個層面進行操作，最終測定，其樣品的稀釋倍數(shù)控制在1 000，測量結(jié)果為(0.100 2±0.001 7)mg/L。在工作實測中，應增加樣品的重復性測量次數(shù)，嚴格控制移液操作的規(guī)范，盡可能的減小測量工作中的不確定度。