連續(xù)流動分析儀測定水中揮發(fā)酚方法驗(yàn)證

康佳琪

（臨汾市水文水資源勘測站山西臨汾041000）

在經(jīng)濟(jì)社會高速發(fā)展的情況下，項目檢測方法為適應(yīng)時代要求也隨之更替，2019年11月6日水利部發(fā)布了《SL/T 788.2-2019 水質(zhì)揮發(fā)酚的測定》（以下簡稱揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)）于2020年2月6日實(shí)施。根據(jù)《RB/T 214-2017 檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)資質(zhì)認(rèn)定能力評價檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)通用要求》中4.5.14 的規(guī)定，檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)應(yīng)跟蹤方法的變化，并重新進(jìn)行驗(yàn)證或確認(rèn)。在使用標(biāo)準(zhǔn)方法前，應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證[1]。臨汾分中心為滿足相關(guān)規(guī)定，2021年3月進(jìn)行連續(xù)流動測定水中揮發(fā)酚方法驗(yàn)證。為滿足驗(yàn)證要求，防止系統(tǒng)誤差，我中心相關(guān)人員提前對實(shí)驗(yàn)室環(huán)境清潔、對操作過程中的試劑進(jìn)行有效期確認(rèn)，對玻璃器皿進(jìn)行深度清洗。

1 目的

為了保證臨汾分中心檢測人員能夠在揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)方法要求下，正確使用連續(xù)流動分析儀測定水中揮發(fā)酚，從而得出可靠的檢測數(shù)據(jù)，以供有關(guān)部門參考。

2 工作思路

1）工作步驟

根據(jù)揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)的測定方法，配置純水、蒸餾試劑、4-氨基安替比林溶液以及鐵氰化鉀溶液等4 種試劑。吸取適量揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)使用液，配置10 個揮發(fā)酚系列曲線濃度點(diǎn)進(jìn)行上機(jī)測定，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。制備兩種不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測定。采集地表水和地下水各一個并加入適量的已配置好的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)使用液進(jìn)行測定。用采集的地表水和地下水進(jìn)行回收率測定。對空白溶液進(jìn)行12 次平行測定，檢驗(yàn)測定結(jié)果的穩(wěn)定性。

2）工作方法

根據(jù)10 個系列曲線濃度點(diǎn)測定的信號值繪制出一次線性回歸方程，檢驗(yàn)相關(guān)系數(shù)是否達(dá)到0.999 以上。根據(jù)兩種不同濃度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及地表水、地下水回收率的測定結(jié)果，計算精密度與準(zhǔn)確度，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定值需在保證值范圍內(nèi)，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對誤差及回收率需符合揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)規(guī)定。根據(jù)空白測定結(jié)果，依據(jù)《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》（SL219-2013）中要求計算出檢出限，該檢出限應(yīng)小于揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的檢出限0.001 mg/L。

3 儀器設(shè)備

本次方法驗(yàn)證使用儀器為購置于荷蘭的SAN++型連續(xù)流動分析儀，儀器編號為141667。儀器采用穩(wěn)態(tài)反應(yīng)的氣泡間隔的連續(xù)流動分析化學(xué)反應(yīng)原理，樣品和標(biāo)準(zhǔn)在化學(xué)反應(yīng)穩(wěn)態(tài)終點(diǎn)才測定濃度，保證了結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4 試劑配置及反應(yīng)過程

1）純水

實(shí)驗(yàn)室用水為二級以上純水，另行規(guī)定的除外。

2）蒸餾試劑

取80 mL 磷酸（ρ=1.69 g/mL）溶于100 mL 純水中，待溶液冷卻后移入500 mL 容量瓶中，用純水定容并混勻。

3）4-氨基安替比林溶液

稱取0.10 g 4-氨基安替比林（C11H13N3O）溶解于水中，移入100 mL 容量瓶中，加入1.00 mL Brij35溶液，用純水定容并混勻，并于4℃避光保存，可穩(wěn)定使用1 周。

4）鐵氰化鉀溶液

稱取0.20 g 鐵氰化鉀（K3Fe（CN）6）、0.30 g 硼酸（H3BO3）、0.50 g 氯化鉀（KCl），溶于80 mL 純水中，用氫氧化鈉溶液（NaOH）調(diào)節(jié)pH 值至10.0，用純水定容至100 mL，充分混合后用深色瓶儲存，每天新制。

5）反應(yīng)過程

連續(xù)流動分析儀通過蠕動泵將樣品吸入管路與蒸餾試劑混合，被氣泡按一定間隔規(guī)律的隔開，進(jìn)入加熱裝置蒸餾，樣品在線蒸餾出來的揮發(fā)酚與鐵氰化鉀溶液及4-氨基安替比林溶液反應(yīng)，形成一種紅色的復(fù)合物，在505 nm 處測定吸光度（即信號值）。

5 樣品制備

1）180417 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)1

購買樣品批號為180417 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，研發(fā)單位為水利部水環(huán)境評價研究中心。用清潔干燥的移液管從安瓿瓶中準(zhǔn)確移取10.0 mL 樣品批號為180417 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)至1 000 mL 容量瓶中，用純水準(zhǔn)確稀釋至刻度，充分混勻。保證值為0.075 5±0.005 3 mg/L。

2）180417 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)2

購買樣品批號為180417 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，研發(fā)單位為水利部水環(huán)境評價研究中心。用清潔干燥的移液管從安瓿瓶中準(zhǔn)確移取10.0 mL 樣品批號為180417 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)至500 mL 容量瓶中，用純水準(zhǔn)確稀釋至刻度，充分混勻。保證值為0.151±0.010 6 mg/L。

3）揮發(fā)酚儲備液（100 mg/L）

為制備揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)使用液，從水利部購買濃度為100 mg/L 的揮發(fā)酚儲備液。

4）揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)使用液（1.00 mg/L）

吸取1.00 mL 的揮發(fā)酚儲備液，用純水定容至100 mL，濃度為1.00 mg/L。待配置標(biāo)準(zhǔn)曲線使用。

5）地表水樣品

地表水樣品為，霍泉地表水加揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)使用液。采樣點(diǎn)位于山西省臨汾市洪洞縣廣勝寺鎮(zhèn)柴村，水樣編號為212021030033，在所采霍泉水樣中加入適量的濃度為1 mg/L 的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)使用液。

6）地下水樣品

地下水樣品為，趙城水文站院內(nèi)井水加揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)使用液。采樣點(diǎn)位于山西省臨汾市洪洞縣趙城鎮(zhèn)西街村，水樣編號為222021030038，在所采趙城水樣中加入適量的濃度為1 mg/L 的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)使用液。

7）水樣加標(biāo)準(zhǔn)使用液樣品

準(zhǔn)確移取5）、6）水樣各100 mL，加1.00 mL 濃度為1.00 mg/L 的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)使用液，充分搖勻，待測。根據(jù)《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》（SL219-2013）要求，加標(biāo)量不得大于待測物含量的三倍[2]。

8）空白樣品

為保證儀器檢測結(jié)果為正值，在純水中加入了適量的揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)使用液當(dāng)做空白樣品。

6 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

根據(jù)揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，吸取揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)使用液（1.00 mg/L）各0.00 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、8.00 mL、10.00 mL、15.00 mL、20.00 mL分別用純水定容至100 mL，制備出10 個濃度點(diǎn)分別為0.000 mg/L、0.002 mg/L、0.005 mg/L、0.010 mg/L、0.020 mg/L、0.040 mg/L、0.080 mg/L、0.100 mg/L、0.150mg/L和0.200 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)曲線[3]。測定結(jié)果見表1。

表1 曲線點(diǎn)測定結(jié)果

對測定結(jié)果進(jìn)行分析計算，經(jīng)計算，線性回歸方程為Y=0.232 867X-0.000 628，截距a=-0.000 628、斜率b=0.232 867、相關(guān)系數(shù)r=0.999 9。結(jié)果顯示，測定揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)為0.999 9，滿足方法中標(biāo)準(zhǔn)曲線的要求r≥0.999，本次方法驗(yàn)證的標(biāo)準(zhǔn)曲線符合揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定，操作人員配置系列曲線準(zhǔn)確度較高，儀器檢測結(jié)果準(zhǔn)確，表明儀器運(yùn)行正常且人員操作得當(dāng)、技術(shù)水平較好。

7 結(jié)果及評價

1）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)評價

180417 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)1 測定結(jié)果范圍為0.075 ～0.077 mg/L，均值（）為0.076 mg/L，測定結(jié)果均在180417 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)1 保證值范圍內(nèi)。經(jīng)計算，標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD）為0.000699，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.92%，相對誤差范圍為-0.66%～1.99%。揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)方法中，6 家實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.52%～5.60%，相對誤差最終值為（0.72±2.68）%。詳見表2。

表2 濃度為0.0755 mg/L 測定結(jié)果

180417 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)2 測定結(jié)果范圍為0.151 ～0.153 mg/L，均值（）為0.153 mg/L，測定結(jié)果均在180417 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)2 保證值范圍內(nèi)。經(jīng)計算，標(biāo)準(zhǔn)偏差（SD）為0.000 675，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.44%，相對誤差范圍為0%～1.32%。揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)方法中，6 家實(shí)驗(yàn)室內(nèi)相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.45%～3.50%，相對誤差最終值為（-1.15±5.60）%。詳見表3。

表3 濃度為0.151mg/L 測定結(jié)果

計算結(jié)果可得，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定值均在保證值范圍內(nèi)，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差與相對誤差均在揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)中6 家實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)計范圍內(nèi)。

通過標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測定，儀器檢測水利部標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)結(jié)果能達(dá)到規(guī)定的不確定度范圍內(nèi)，且相對標(biāo)準(zhǔn)偏差與相對誤差符合有關(guān)規(guī)定，表明實(shí)驗(yàn)的精密度與準(zhǔn)確度結(jié)果滿意，方法適用程度高。儀器運(yùn)行過程中穩(wěn)定性好，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境滿足檢測要求。

2）回收率評價

以物質(zhì)的量計算加標(biāo)準(zhǔn)使用液回收率：

式中：P——回收率；

C——加入標(biāo)準(zhǔn)使用液的濃度；

V——加入標(biāo)準(zhǔn)使用液的體積；

C1——加入標(biāo)準(zhǔn)使用液前的濃度；

V1——加入標(biāo)準(zhǔn)使用液前的體積；

C2——加入標(biāo)準(zhǔn)使用液后的濃度；

V2——加入標(biāo)準(zhǔn)使用液后的體積。

地表水測定值為0.010 mg/L，加標(biāo)準(zhǔn)使用液測定結(jié)果為0.019 ～0.020 mg/L，回收率范圍為91.9%～102%。揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)中，6 家實(shí)驗(yàn)室地表水加標(biāo)準(zhǔn)使用液回收率最終值為（97.8±7.6）%。詳見表4。

表4 地表水加標(biāo)準(zhǔn)使用液回收率測定結(jié)果

地下水測定值為0.007 mg/L，加標(biāo)準(zhǔn)使用液測定結(jié)果為0.016 ～0.017 mg/L，回收率范圍為91.6%～102%。揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)中，6 家實(shí)驗(yàn)室地下水加標(biāo)準(zhǔn)使用液回收率最終值為（97.8±8.7）%。詳見表5。

表5 地下水加標(biāo)準(zhǔn)使用液回收率測定結(jié)果

結(jié)果顯示，地表水與地下水的加標(biāo)準(zhǔn)使用液回收率均在揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)中6 家實(shí)驗(yàn)室測定結(jié)果統(tǒng)計范圍內(nèi)，表明儀器檢測過程中誤差較小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度較高，該方法能夠適用于本實(shí)驗(yàn)室。

3）檢出限評價

根據(jù)《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》（SL219-2013）規(guī)范要求，當(dāng)空白測定數(shù)少于20 次時，方法檢出限（MDL）按以下公式計算：

式中：MDL——方法檢出限；

tf——顯著水平為0.05（單側(cè)），自由度為f時的t值；

f——批內(nèi)自由度；

m——批數(shù)；

n——每批測定個數(shù)；

Swb——空白平行測定（批內(nèi)）標(biāo)準(zhǔn)差。

根據(jù)揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，檢測下限為3 倍的方法檢出限。

由測定結(jié)果可知，儀器檢出限為0.001 mg/L，檢測下限為0.003 mg/L，滿足揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)中的方法檢出限0.001 mg/L，測定范圍為0.004～0.200 mg/L。儀器檢測下限小于揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)中的要求，測定精度較高，能夠準(zhǔn)確檢測數(shù)據(jù)結(jié)果，表明儀器性能較好，實(shí)驗(yàn)人員操作過程規(guī)范。詳見表6。

表6 檢出限測定結(jié)果

8 結(jié)論

本分中心使用連續(xù)流動分析儀對《SL/T 788.2-2019 水質(zhì)揮發(fā)酚的測定》進(jìn)行方法驗(yàn)證，各測試水平的檢出限、測定下限、精密度、準(zhǔn)確度的測試結(jié)果均滿足揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)要求，驗(yàn)證中無異常值出現(xiàn)，方法各特性指標(biāo)達(dá)到預(yù)期要求。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室情況分析，無需對揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行改進(jìn)。從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測等6 個方面進(jìn)行總體評價分析，經(jīng)驗(yàn)證，臨汾分中心已具備使用連續(xù)流動分析儀開展揮發(fā)酚項目的檢測能力。