水質中總磷測定的不確定度研究

摘要：不確定度是與測量結果相關聯(lián)的參數(shù)，表征了可以合理地賦予被測量的量值分散程度。根據(jù)標準GB11893-1989中總磷檢測方法及實際操作過程，確定方法的不確定度來源，并對各不確定度分量進行分析評定。結果表示：標準樣品濃度的準確性對實驗結果有很大的影響，實驗人員對標準溶液的體積移取準確性、分光光度計測定的準確性對實驗結果的準確度均有一定的影響。因此根據(jù)分量的相對不確定度的大小來分析實驗中影響結果的主要因素是很有必要的，能從一定程度上提高實驗的準確性。

關鍵詞：不確定度;總磷;準確性

中圖分類號：X830.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）09-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.09.103

Uncertainty study of total phosphorus determination in water quality

Shen Daolu

（Shanghai Tongji Testing Technology Company Limited， Shanghai 200092， China）

Abstract：Uncertainty is a parameter associated with the measurement that characterizes the degree to which the measured value can be reasonably dispersed. According to the standard GB11893-1989 total phosphorus detection method and actual operation process， the uncertainty sources of the method are determined， and the uncertainty components are analyzed and evaluated. The results show that the accuracy of the concentration of the standard sample has a great impact on the experimental result， the accuracy of standard solution volume removal and the accuracy of spectrophotometer measurement by operator have certain effects on the accuracy of experimental results. Therefore， it is necessary to analyze the main factors influencing the results of the experiment according to the relative uncertainty of the components， which can improve the accuracy of the experiment to a certain extent.

Keywords：Uncertainty;Total phosphorus;Accuracy

總磷是指有機磷、縮合磷酸鹽以及無機磷的總和。在自然界中磷的存在形式多種多樣，過量的磷會導致藻類繁殖速度加快，水質惡化，因此水質中的總磷檢測具有極為重要的作用。水質分析中總磷的測定有三種方法[1]：鉬酸銨分光光度法、釩鉬黃分光光度法以及氯化亞錫還原鉬藍法。目前主要采用過硫酸鉀高溫高壓蒸汽消解、鉬酸銨分光光度法測定水質中的總磷，這也是水質檢測總磷的基本方法。本研究論文針對鉬酸銨分光光度法測定總磷進行不確定度的相關研究。

1 檢測方法

1.1 方法依據(jù)及原理[2]

實驗的方法依據(jù)及原理見中華人民共和國國家標準《水質 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法》（GB 11893-1989）。

1.2 實驗設備與試劑

立式壓力蒸汽滅菌器，上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠;50 mL具塞磨口玻璃比色管;L5S紫外可見分光光度計，上海儀電分析儀器有限公司。

氫氧化鈉，優(yōu)級純;過硫酸鉀，分析純;抗壞血酸，分析純;鉬酸銨，優(yōu)級純;酒石酸銻鉀，優(yōu)級純;磷標準儲備液，編號B1901080，標準值0.500 g·L-1;總磷標準樣品，批號203957，標準值1.43 mg·L-1。

1.3 測定

樣品測定：取10 mL水樣于50.0 mL具塞磨口玻璃比色管中;

標準曲線系列溶液：取數(shù)支50.0 mL具塞比色管，分別加入磷酸鹽標準溶液0.00、0.50、1.00、3.00、5.00、10.00、15.00 mL;

將比色管加水定容至25 mL，再加4 mL過硫酸鉀溶液，將比色管蓋塞緊后用紗布和線扎緊，于蒸汽壓力鍋中消解30 min，冷卻，用水稀釋至50.0 mL，均加入1 mL抗壞血酸混勻，30 s后加2 mL鉬酸鹽溶液充分混勻，在室溫下放置15 min后，用10 mm比色皿于700 nm波長測定吸光度。

2 不確定來源分析和識別

2.1 數(shù)學模型

校準曲線擬合的回歸方程：

y = a + bx? ? ? ? ? ? ? （1）

式中： y—溶液的吸光度;

x—從曲線查得的總磷含量，mg;

yi—回歸直線的計算值，yi=a+bxi;

n—測量點數(shù)目。

標準曲線相對不確定度：

3.6 樣品重復性測定的不確定度

重復測量從環(huán)境保護部標準樣品研究所購買批號為203957的總磷標準樣品6次，結果見表2。樣品6次測定的濃度均值c=1.441 mg·L-1。

平均值的標準偏差：

樣品重復測定的相對標準不確定度：

4 不確定度分量的合成及表示

4.1 合成標準不確定度

合成相對標準不確定度為：

合成標準不確定度為：UC（c）=1.441×0.0110=0.0159mg·L-1

4.2 擴展不確定度[7]

對于檢測實驗室，一般取包含因子k=2（近似95%置信概率），則擴展不確定度：U=0.0159×2=0.0318mg·L-1

4.3 不確定度報告與表示

根據(jù)標準方法測定該標準樣品的總磷濃度，測定結果為1.441mg·L-1，擴展不確定度為0.0318mg·L-1。標準樣品中總磷含量的測量結果不確定度可表示為：1.441±0.0318mg·L-1。

5 結果與討論

方法的不確定度越小說明測定精度越高，評估的不確定度能反映參數(shù)測定結果能不能受到肯定。從本文的研究來看，要想獲得較小的不確定度，實驗過程中必須采用精密的器具、合理的標準曲線以及多次操作平行試驗來減少誤差，提高樣品測定的準確性。

參考文獻

[1]金春義.水質中總磷測定標準方法的研究[J].化工管理，2018（5）：232-242.

[2]國家環(huán)境保護局.水質總磷的測定鉬酸銨分光光度法[M].北京：中國標準出版社，1990.

[3]張金秀.鉬銻抗分光光度法測定水中總磷不確定度的評估[J].環(huán)境科學與管理，2012，37（7）：134-136.

[4]國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局.常用玻璃量器[M].北京：中國標準出版社，2006.

[5] CNAS-GL006，化學分析中不確定度的評估指南[S].

[6]JJF1059.1-2012，測量不確定度評定與表示[S].

[7] CNAS-GL01-G003，測量不確定度的要求[S].

收稿日期：2019-07-16

作者簡介：沈道路（1991-），男，漢族，齊齊哈爾大學學士學位，助理工程師，研究方向為水質、土壤、涂料檢測分析。