水質高錳酸鹽指數測定時的葡萄糖質控溶液研究

葛文麗，王健(中鋼(南京)生態環境技術研究院有限公司，江蘇 南京 210000)

0 引言

高錳酸鹽指數是評價地表水、地下水質量的重要指標，是反映水體中有機及無機可氧化物質的常用指標[1]。影響高錳酸鹽指數測定的因素較多[2-4]，實驗用水、加熱時間、高錳酸鉀標準溶液的濃度、反應體系的酸度以及滴定條件等都是影響測定結果的因素[5]，想要得到較準確的結果并不容易。在實驗質量控制中，一項有效的質控手段就是帶入有證標準物質一同測定。由于實驗本身的特點，過程中產生的隨機誤差較多，不同批次樣品的測試存在實驗條件及環境的差異，如果帶入多批次有證標準物質勢必會提高較多成本。無水葡萄糖溶液可作為水質高錳酸鹽指數的能力驗證溶液[6]和質量控制溶液[7]。用無水葡萄糖制備高錳酸鹽指數標準樣品，不僅成本低，而且操作簡單，容易掌握，經實驗室測試，能滿足樣品均勻性、穩定性的要求[7]。

1 無水葡萄糖溶液的討論與配制

文獻[6-7]配制無水葡萄糖能力驗證樣品時均需封裝于安瓿瓶中并在壓力鍋中高溫滅菌30 min。葡萄糖溶液經高溫滅菌貯放后會有發黃現象，系葡萄糖的分解產物5-羥基呋喃甲醛聚合的結果所致[8]，且考慮到大多數實驗室無安瓿瓶封口設備，以安瓿瓶形式保存溶液較難實現。本文配制的葡萄糖溶液作為高錳酸鹽指數測定的質控溶液時，分裝于50 mL棕色磨口試劑瓶中。一般環境條件下葡萄糖溶液容易受到微生物的分解作用使濃度降低，筆者根據長期的檢測數據總結葡萄糖溶液在剛配制完成的一段時間內回收率較好，隨著貯存時間變長，高錳酸鹽指數值會有一定程度的下降，所以本文選擇研究實驗室一般環境下配制完成后的樣品均勻性以及貯存第7天樣品穩定性。

葡萄糖溶液配制：準確稱取0.316 8 g于105 ℃烘干1 h并冷卻的無水葡萄糖(D(+)-無水葡萄糖，分析純)，溶于適量水中，轉移至2 000 mL容量瓶并定容至標線，得到高錳酸鹽指數為100 mg/L的葡萄糖貯備溶液，分裝于50 mL的棕色磨口試劑瓶中，于實驗室常溫保存，編號為A。以同樣的方式再配制一份100 mg/L的葡萄糖貯備溶液，分裝于50 mL的棕色磨口試劑瓶中，貯存于0～4 ℃冰箱中，編號為B。

2 分析方法及儀器

2.1 分析方法

選用國標方法GB/T 11892—1989 《水質 高錳酸鹽指數的測定》進行分析。

2.2 分析儀器

為避免手工分析操作隨機誤差，選擇經計量院校準的高錳酸鹽指數智能分析系統進行測試。儀器型號：順昕1600 D型智能機器人分析系統(高錳酸鹽指數)，其測量原理及步驟符合GB/T 11892—1989方法要求。

3 葡萄糖溶液均勻性檢驗

根據《能力驗證樣品均勻性和穩定性評價指南》，從兩批樣品中分別隨機抽取10個樣品，以流水號編號成A1～A10和B1～B10，每個樣品分別準確量取10.00 mL溶液至250 mL容量瓶中，用超純水定容至標線，準確稀釋成4 mg/L的葡萄糖溶液。按照儀器的操作步驟檢測，測試結果用單因子方差分析統計處理。

3.1 常溫批次樣品均勻性測量及統計結果

常溫批次樣品均勻性測量及統計結果如表1所示。

表1 常溫貯存批次樣品測試值及分析

通過計算得出統計量F=2.14，已知自由度為(9,10)及給定顯著水平α=0.05的臨界值F0.05(9,10)=3.02，顯然F＜F0.05(9,10)，表明配制的常溫貯存批次樣品內及樣品間不存在顯著性差異，配制的用于常溫貯存批次樣品是均勻的。

3.2 冷藏貯存批次樣品均勻性測量及統計結果

冷藏貯存批次樣品均勻性測量及統計結果如表2所示。

表2 冷藏貯存批次樣品測試值及分析

通過計算得出統計量F=2.11，已知臨界值F0.05(9,10)= 3.02，顯然F＜F0.05(9,10)，表明配制的冷藏貯存批次樣品內及樣品間不存在顯著性差異，配制的用于冷藏貯存批次樣品是均勻的。

4 葡萄糖溶液穩定性檢驗

根據CNAS—GL003:2018《能力驗證樣品均勻性和穩定性評價指南》，樣品貯存期間，常溫樣品每天打開瓶蓋10 s以模擬樣品的使用過程，冷藏樣品每天回溫后打開瓶蓋10 s，模擬樣品的使用過程。貯存7天后，從兩批樣品中分別隨機抽取10個樣品，以流水號編號成A(7)1～A(7)10和B(7)1～B(7)10，每個樣品分別準確量取10.00 mL溶液至250 mL 容量瓶中，用超純水定容至標線，準確稀釋成參考值為4 mg/L的葡萄糖溶液。按照均勻性檢測同樣的操作步驟測試，統計測試平均值與參考值是否存在顯著性差異。

4.1 常溫貯存7天后樣品穩定性測試及統計結果

常溫貯存7天后樣品穩定性測試及統計結果如表3所示。

表3 常溫貯存7天后樣品結果及分析

計算得出t值為3.74，已知自由度為9及給定顯著水平α=0.05的臨界值t0.05(9)=1.833，統計計算出的t＞1.833，表明常溫貯存的樣品7天后的葡萄糖溶液測試平均值與參考值4 mg/L之間已存在顯著性差異。

4.2 冷藏貯存7天后樣品結果及分析

冷藏樣品稀釋前需要回溫，貯存7天后樣品穩定性測試及統計結果如表4所示。

表4 冷藏貯存7天后樣品結果及分析

計算得出t值為1.56，已知t0.05(9)=1.833，統計計算出的t＜1.833，表明冷藏貯存的樣品7天后的葡萄糖溶液測試平均值與參考值4 mg/L之間不存在顯著性差異，樣品貯存期間性狀穩定。實驗室可繪制質控樣品品管圖來使用葡萄糖質控溶液，依據該樣品年度管制目標值統計結果，設定警告范圍的上、下限和管制范圍的上、下限，分析人員執行分析時，應先測試該葡萄糖溶液分析值是否在管制范圍內，才可進行樣品分析，以便得到更準確的樣品分析結果。

5 結語

葡萄糖溶液可作為水質高錳酸鹽指數測定的質控溶液使用。由于微生物的作用及其他因素，常溫保存的葡萄糖溶液7天后的平均值與標準值之間已存在顯著差異，0～4 ℃冷藏保存的溶液7天后的平均值與參考值之間無顯著差異，但統計出的t值已與95%置信區間該自由度下的t值數值接近。因此，建議葡萄糖溶液作為水質高錳酸鹽指數測定的質控溶液使用時要保存在0～4 ℃冰箱中，以降低微生物的作用，且保存時間不超過7天。實驗室可繪制葡萄糖質控溶液的回收率質量控制圖，以便得到得到更準確的樣品分析結果。