1、紫外分光光度法测定饮用水中硝酸盐氮不确定度评定摘要：介绍了各个不确定度分量的计算、合成标准不确定度和扩展不确定度的评定方法，针对饮用水中硝酸盐氮浓度，找出了影响其评定的不确定度的主要因素，从而有效控制检测的质量。 关键词：紫外分光光度法；饮用水；硝酸盐氮浓度；不确定度评定 中图分类号：X832 文献标识码：A 文章编号： 分析结果的不确定度评定，是对检测和校准实验室的基本要求，本文通过对各个不确定度分量的计算、合成标准不确定度和扩展不确定度的评定等内容，拟找出影响不确定度的主要因素，从而有效控制检测的质量。 1 数学模型 式中： C水样中硝酸盐氮的质量浓度，mg/L C0 在标准曲线上查得的水
2、样测定液中硝酸盐氮的浓度，mg/L V 所取水样体积，mL V0 水样测定液体积，mL 2 不确定度分量的计算 表 计算合成标准不确定度的有关量值 2.1 水样测定液中硝酸盐氮浓度的不确定度 u(C0) 该不确定度由三部分组成，其一是重复性测定产生的不确定度，其二是标准拟合曲线产生的不确定度，其三是标准溶液配制时带入的不确定度。 2.1.1 重复性测定产生的不确定度 u(A) 对水样重复测定 6 次，其结果分别 为 11.76、11.66、11.72、11.60、11.62、11.68mg/L，平均值 11.67mg/L 。 由 贝塞尔公式求出平均值的标准差 S= = 0.025 即 u(A)
3、=0.025 2.1.2 标准溶液配制时引入的不确定度本次测定所用硝酸盐氮标准溶液浓度为 10 mg/L，是用有证标准物质经两次稀释配制而成。 2.1.2.1 移取标准溶液体积时的不确定度 u(V1) 移取标准溶液体积时的不确定度来源有三项，第一项是移液管的不确定度，稀释时使用的是 10 mL A 级移液管，其最大允许误差为0.006，当 K=3 时，S1 = =0.002，第二项是移液管使用时与校准时温度不一致产生的不确定度S2，校准时温度为 20，使用时温度波动为3，水的膨胀系数为2.110-4/,故体积的变化为10.0032.110-4=0.006，按均匀分布，S2=0.003，第三项为
4、读数重复性的不确定度 S3，吸取纯水10.00 mL ，于分析天平称其质量，算出实际体积，如此重复 8 次，体积分别为 9.952、 9.956、 9.954、 9.949、 9.948、 9.945、9.950、9.947，S3= =0.001 合并以上三项得=0.004，由于两次稀释时所用均为 10 mL A 级移液管，故 u(V1)= 0.004=0.007 2.1.2.2 定容体积的不确定度 u(V2) 配制标准溶液时，定容用 100 mLA 级容量瓶，其不确定度来源有三项，第一项是容量瓶的不确定度S4， 100 mLA 级容量瓶，其最大允许误差为0.004，当 K=3 时， S4=
5、=0.001，第二项是容量瓶使用时与校准时温度不一致产生的不确定度S5，评定同上 S5=0.036,第三项为读数重复性的不确定度 S6，同上，8次测得其实际体积分别为99.37、99.36、99.35、99.33、99.33、99.34、99.35、99.32mL，S6 =0.006，合并以上三项得 = 0.038 ，由于稀释定容两次，故 u(V2)= 0.038 =0.054 2.1.2.3 标准溶液浓度引入的不确定度 u(c) 本次测定所用的标准物质，编号为 BW3058,浓度为 1000mg/L，相对扩展不确定度为 1%，当 k=2时，u(c)=0.005. 合并 u(V1)、u(V2)
6、、u(c)得 u1= =0.055 2.1.3 标准拟合曲线的不确定度 u2 对 0.00、1.00、2.00、4.00、6.00、7.00 mg/L 标准系列溶液测定两次 ，平均吸光度值分别为0.0000、0.2433、0.5077、1.0314、1.5490、1.8073，校准曲线为 y=bx +a，用最小二乘法拟合的直线斜率 b 和截距 a 为 b=0.2621a= -b = -0.0225 = =2.82 吸光度值的残余标准差 S= =0.012 由吸光度值反估测定溶液浓度的标准差即 u2=0.073 合并得 u(A) 、u1、u2 得 u（C0）= =0.095 2.2 水样体积产生
7、的不确定度 u（V） 所取水样体积的其不确定度来源有三项，第一项 25mLA 级容量瓶的不确定度 S7，其最大允许误差为0.006，当 K=3 时 S7= =0.002，第二项是容量瓶使用与校准时温度不一致产生的不确定度 S8，校准时温度为20，使用时温度波动为3，水的膨胀系数为 2.110-4/,故体积的变化为25.0032.110-4=0.016，按均匀分布，S8= =0.009，第三项为读数重复性的不确定度，已包含在 u（A）中。 合并以上两项得u（V）= =0.009 2.3 测定用水样体积的不确定度 u（ ) 吸取 25.00mL 水样定容至 50mL 供测定用， 50 mLA 级容
8、量瓶，其不确定度来源有三项，第一项是容量瓶的不确定度 S9， 50mLA 级容量瓶，其最大允许误差为0.004，当 K=3 时，S9= =0.001，第二项是容量瓶使用时与校准时温度不一致产生的不确定度 S10，校准时温度为 20，使用时温度波动为3，水的膨胀系数为 2.110-4/,故体积的变化为50.0032.110-4=0.032，按均匀分布，S10= =0.018，第三项为读数重复性的不确定度，已包含在 u（A)中。 合并以上两项得 u（ )= =0.018。 3 合成标准不确定度及扩展不确定度的计算 饮用水中硝酸盐氮的合成不确定度采用相对不确定度进行计算 U（C）=C =0.19 当
9、包含因子 K=2 时，扩展不确定度 U=2u(C)=0.38 饮用水中硝酸盐氮的含量为(11.670.38) mg/ L 4 讨论 4.1 由于本测定规定采用标准方法，故不考虑方法本身的误差，只考虑与实验有 关的不确定度分量。 4.2 从硝酸盐氮质量浓度不确定度的合成中可以看出，水样体积和水样测定用体积所产生的不确定度分量很小，对整个合成贡献不大，在评定时可忽略。 参考文献： 1国家质量技术监督局计量司 ， 测量不确定度评定与表示指南，中国计量出版社，2001 2GB/T5750.6-2006，生活饮用水标准检验方法 无机非金属指标 S. 作者简介： 吴丽霞，女，毕业于内蒙古师范大学化学系，高级工程师，主要从事水质监测工作。
