離子色譜法測(cè)定水中氟含量的不確定度評(píng)定

張琳穎

(廣州粵能電力科技開(kāi)發(fā)有限公司，廣東 廣州　510080)

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離子色譜法測(cè)定水中氟含量的不確定度評(píng)定

張琳穎

(廣州粵能電力科技開(kāi)發(fā)有限公司，廣東 廣州510080)

摘要：介紹離子色譜法測(cè)定水中氟含量的不確定度評(píng)定方法，建立數(shù)學(xué)模型，找出影響測(cè)量結(jié)果的不確定度因素，計(jì)算不確定度分量及合成不確定度。結(jié)果表明，能力驗(yàn)證樣品中氟含量為0.622 mg/L，其擴(kuò)展不確定度為0.036 mg/L。

關(guān)鍵詞：離子色譜法；氟含量；不確定度

氟是一種在自然界含量很小的化學(xué)物質(zhì)，但也是人體必需的元素之一，人體缺少氟，就會(huì)患齲齒病。但體內(nèi)含氟過(guò)多也會(huì)引起病變，如骨質(zhì)疏松、骨膜增生等。所以加強(qiáng)分析測(cè)試的質(zhì)量保證和質(zhì)量控制，以提高氟含量測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性具有十分重要的意義。[1]不確定度是與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)，表達(dá)測(cè)量結(jié)果的置信范圍，表示測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量，本文采用離子色譜法測(cè)定能力驗(yàn)證水樣中氟含量，通過(guò)分析測(cè)量中導(dǎo)致不確定度的來(lái)源，對(duì)氟化物含量結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)定，以期提高氟含量結(jié)果的準(zhǔn)確度。[2]

1試驗(yàn)部分

1.1 主要儀器和試劑。

瑞士萬(wàn)通883型離子色譜儀：進(jìn)樣環(huán)體積為20uL；陰柱：Metrosep A Supp4-250/4.0；淋洗液：碳酸鈉1.8mM和碳酸氫鈉1.7mM，并對(duì)淋洗液進(jìn)行微濾(≤0.45μm過(guò)濾器)脫氣、除顆粒；流速：1.0mL/min。 可調(diào)移液槍：100uL～1000uL，100 uL容量允差±2.0%，500 uL 和1000 uL容量允差±1.0%；單標(biāo)吸量管：10mL，A類，容量允差±0.020mL；單標(biāo)線容量瓶：100mL，A類，容量允差±0.10mL；單標(biāo)線容量瓶：250mL，A類，容量允差±0.15mL。 水中氟溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：1000mg/L，相對(duì)擴(kuò)展不確定度Urel=1%，k=2，由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供，編號(hào)為GBW(E)080549。

實(shí)驗(yàn)用水：超純水，電阻率為18.2MΩ·cm。

1.2 測(cè)量方法。

GB/T 14642-2009 《工業(yè)循環(huán)冷卻水及鍋爐水中氟、氯、磷酸根、亞硝酸根、硝酸根和硫酸根的測(cè)定離子色譜法》氟離子的測(cè)定。

2測(cè)量不確定度的影響因素及建立測(cè)量數(shù)學(xué)模型

2.1 影響測(cè)量不確定度的因素主要有以下幾方面： (1)氟離子標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度，配制標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液、標(biāo)準(zhǔn)系列稀釋定容產(chǎn)生的不確定度，(2)線型回歸曲線方程擬合產(chǎn)生的不確定度，(3)樣品定容時(shí)產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度，(4)樣品重復(fù)性測(cè)定產(chǎn)生的相對(duì)不確定度。

2.2 測(cè)量數(shù)學(xué)模型。

A=B0·Q+B1

(1)

(2)

A為離子色譜測(cè)定的離子峰面積(us/cm·min)；Q=進(jìn)樣體積×C，進(jìn)樣體積為20uL，C為標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得的氟含量(mg/L)；20B0為擬合曲線的斜率；B1為擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距；x 為樣品中氟的含量(mg/L)；V 為樣品稀釋后定容體積；V0為樣品取樣體積。

(3)

3不確定度評(píng)價(jià)[3]

3.1 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

(1)氟離子標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

(2)吸取標(biāo)液引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

所以移液槍吸取標(biāo)準(zhǔn)液過(guò)程中產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

=0.85%。

(3)容量瓶定容標(biāo)液引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線產(chǎn)生的相對(duì)不確定度。

3.2.1最小二乘法標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

氟標(biāo)準(zhǔn)系列溶液配制：先移取濃度為1000mg/L的F-標(biāo)準(zhǔn)溶液10mL配制成100mg/L標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，再依次吸取0.3～1.1mL配制成0.3mg/L、0.5mg/L、0.7mg/L、0.9mg/L、1.1mg/L5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)系列。

表1　氟標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度系列及擬合直線方程

殘差標(biāo)準(zhǔn)偏差

Ai:第Ci點(diǎn)對(duì)應(yīng)的響應(yīng)值；

n: 參與標(biāo)準(zhǔn)曲線的濃度點(diǎn)和響應(yīng)值的個(gè)數(shù)；

P:測(cè)量樣品次數(shù)；

表2　樣品中氟的結(jié)果

3.3制備樣品溶液產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

3.4 樣品重復(fù)性產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

4不確定度報(bào)告

離子色譜法測(cè)定樣品F-的測(cè)定結(jié)果為0.622 mg/L，其擴(kuò)展不確定度為U=0.036 mg/L(k=2)。

參考文獻(xiàn)

[1]倪育才．實(shí)用測(cè)量不確定度評(píng)定[M]．北京：中國(guó)計(jì)量出版社,2005：174-181.

[2]國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局．測(cè)量不確定度評(píng)定和表示[S]．中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范,JJF1059.1-2012．

[3]中國(guó)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)．化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南[M]．北京：中國(guó)計(jì)量出版社,2002．

Class No.:O657.7Document Mark：A

(責(zé)任編輯：宋瑞斌)

Uncertainty Evaluation of Measuring Fluoride Content in Water by Ion Chromatography

Zhang Linying

(Guangzhou Yueneng Power Technology Development Co., Ltd., Guangzhou, Guangdong 510080，China)

Abstract：The paper introduced the method of uncertainty evaluation of fluoride content in water by ion chromatography. A mathematical model was established and all factors of uncertainty were found out and calculated. The result shows that proficiency of fluorine content in the testing sample was 0.622 mg / L, the uncertainty expanded was U=0.036 mg / L.

Key words：Uncertainty；Fluoride content; Ion chromatography

作者簡(jiǎn)介：張琳穎，碩士，廣州粵能電力科技開(kāi)發(fā)有限公司。

文章編號(hào)：1672-6758(2016)07-0033-3

中圖分類號(hào)：O657.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A