钼酸铵分光光度法测定水中总磷不确定度

时间:2022-10-13 11:25:35

摘 要: 以某污水处理厂处理设施的出水为待测水样,运用测定不确定度评定的基本方法和程序,分析影响钼酸铵分光光度法测定水中总磷的不确定度的各种因素,建立数学模型,分析不确定度来源,计算总磷的合成不确定度。按照总磷测定的方法原理逐项分析引起实验不确定度的原因,计算各步引入的不确定度,总结出总磷测定过程中引入不确定度的规律,找出影响不确定度的重要环节。

关键词: 不确定度;总磷测定;分光光度法

测量不确定度是表征合理赋予被测量的值的分散性,它反映了测量质量及水准。通过评定测量不确定度可以评价测量结果的质量,可以分析影响测量结果的主要因素,从而提高测量过程的质量。

1 水中总磷测定方法概述

1.1 原理

在中性条件下用过硫酸钾使试样消解,将所含磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中,正磷酸盐与钼酸铵反应,在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后,立即被抗坏血酸还原,生成蓝色的络合物。

1.2 主要仪器设备

723可见分光光度计和30mm玻璃比色皿;高压蒸汽消毒器;50ml具塞磨口玻璃比色管;10ml移液管;100ml容量瓶;250ml容量瓶。

1.3 测定过程

总磷标准使用溶液的配制:用10ml无分度移液管移取浓度为500mg/l的总磷标准溶液至250ml容量瓶中,用纯水稀释定容,配成浓度为20.0mg/l的总磷中间液。用10ml无分度移液管移取浓度为20.0mg/l的总磷中间液10.00ml至100ml容量瓶中,用纯水稀释定容配成浓度为2.00mg/l的总磷标准使用液。

工作曲线的绘制及样品的测定:取6支50ml具塞比色管,分别加入磷酸盐标准使用液0.00、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00ml,纯水定容至25ml,加入5%过硫酸钾消解剂4ml,在高压蒸汽灭菌器中120℃加热消解30min后停止加热,待压力表读数降至零后,取出比色管冷却至室温,定容至50ml标线,分别向各份消解液中加入1mL10%抗坏血酸溶液混匀,30s后加2mL钼酸盐溶液充分混匀。

15min后在可见分光光度计上于700nm处测定吸光度。样品测定同上。

1.4 计算公式

通过测定工作曲线可以得到一元线性回归方程:

3.5 重复测量样品产生的不确定度

实验中用10ml无分度移液管,移取待测水样体积

进行分析,一共对待测定样品进行6次测量(n=6),如表4。

依据贝塞尔公式,6次重复测量总磷样品的标准差,即标准不确定度:

日常监测水样测量一次,见上表测量列的第一个数据,测量结果为15.8?g。

得到测量重复性的相对标准不确定度:

3.6 合成不确定度

合成相对标准不确定度:

合成测量不确定度

3.7 计算扩展不确定度

取包含因子k=2[2](置信概率近95%)

3.8 本次测量总磷样品浓度的最后结果

钼酸铵分光光度法测定此污水处理设施出水中的总磷浓度,测定结果为1.58mg/L,扩展不确定度为0.05mg/L(k=2)。

分析各分量与合成不确定度的关系,得出本法测量不确定度的来源主要为工作曲线拟合、样品重复性测量、标准贮备液配制这三个过程,其他不确定度分量引入的不确定度较小。按照贝塞尔公式,增加校准曲线的测定次数即n增加,不确定度将降低;另外如果增加样品测量次数p至10次,将会大大降低不确定度的值。日常工作中应采取适当措施,如:工作曲线中浓度点可以适当增加,并增加其测量次数,样品测定时适当增加测量次数,可提高测量数据的准确度,这些措施都可以降低测定中不确定度。

参考文献:

[1]北京市环境保护监测中心编著,环境监测测量不确定度评定,中国计量出版社,2009:21.

[2]中国合格评定国家认可委员会,化学分析中不确定度的评估指南,2006:139-14.

[3]中国实验室国家认可委员会,化学分析中不确定度的评估指南[M].中国计量出版社,2002:29-30.

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