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摘要:测定水质技术的不断进步与发展,促进了纳氏试剂光度法的应用水平飞跃。研究纳氏试剂光度法测定水质中氨氮影响因素,有助于更好地开展此项工作,对于获得理想测定效果意义重大。文章首先对相关内容做了概述,分析了纳氏试剂光度法测定氨氮的步骤,并就测定氨氮结果不确定度的评定方法展开了研究,望对相关工作的开展有所裨益。
关键词:纳氏试剂光度法;水质;氨氮;测定
1前言
随着水质中氨氮测定条件的不断变化,对纳氏试剂光度法的应用提出了新的要求,因此有必要对其相关课题展开深入研究与探讨,以期用以指导相关工作的开展与实践,并取得理想效果。基于此,本文从概述相关内容着手本课题的研究。
2概述
不确定度是指与测量结果相关联的,表征合理地赋予被测量之值的分散性的参数。在测定结果的完整表述中应包括不确定度(绝对不确定度或相对不确定度)。不确定度可以根据测定数据和已有的信息来评定,具有可操作性。
分析测试过程需要经历多个分析步骤,经受多种误差因素的影响,每种因素引入的误差都要传递和反映到最终的测定量值上。因此,最后的测定结果不可避免的具有不确定性,而且这种不确定性是测试过程中所有影响因索引入的不确定度的综合。氨氮作为水质中重要的监测因子,它直接反映了水体受污染的程度,现简单介绍纳氏试剂光度法测定氨氮结果不确定度的评定方法。
3纳氏试剂光度法测定氨氮的步骤
纳氏试剂光度法测定水中氨氮可分为两部分:标准曲线配制及样品的测定。
3.1标准曲线绘制
3.1.1标准溶液配制
称取3.819克经1000℃干燥过的优级纯氯化铵(NH4Cl)溶于水中,移入lOOOml容量瓶中,用蒸馏水稀释至标线,此溶液每毫升含1.OOmg氨氮(贮备溶液);用5ml大肚移液管吸取5ml贮备溶液于500ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至标线,摇匀,即得浓度为10mg/L的氨氮标准使用液。
3.1.2标准曲线绘制
分别吸取0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00和10.0ml氨氮标准使用液于50ml比色管中,加蒸馏水稀释至标线,即得标准系列溶液,加1.Oml酒石酸钾钠溶液,混匀,加1.5ml纳氏试剂,混匀,放置lOmin后,在波长420mm处,用光程20mm比色皿,以水为参比,测量吸光度。
3.2测定步骤
取适量水样于50ml比色管中,同标准系列溶液的测定步骤相同进行测试,测得的吸光值,减去零浓度空白的吸光度后,得到校正吸光度,根据校准曲线上查的氨氮的含量(μg),再除以水样取样体积(ml),即可得样品浓度。
3.3标准曲线
v=bx+a式中,a、b为拟合常数,b为斜率,a为截距,y为吸光度,x为氨氮的量(μg),v为取样体积(m1),c为样品氨氮的浓度mg/1),
c=(y—b)/av
4测定氨氮结果不确定度的评定方法
4.1标准曲线产生的不确定度
4.1.1称量
小实验所用天平最大允许误差±0.1mg,按均匀分布k取3得,标准偏差为0.1mg/=0.058mg,而称取量为3.819克,所以其相对标准不确定度为0.058mg/3819mg=0.0015%。
4.1.2贮备液定容
贮备液定容至lOOOml容量瓶中,1000ml容量瓶(A级)最大允许误差为±0.40ml,按均匀分布其标准不确定度为0.40ml/=0.231ml,相对标准不确定度为0.231ml/lOOOml=0.023%。
4.1.3试剂
由于市面上所售优级纯氯化铵纯度为99.9%±0.1%,故其按均匀分布其相对标准不确定度为0.1%/=0.058%。
4.1.4使用液的移液
用5.00ml大肚移液管吸取贮备液,其5.00ml移液管(A级)的最大允许误差为±0.015ml,按均匀分布其标准不确定度为0.015ml/=0.00866ml,相对标准不确定度为0.00866ml/5ml=0.173%。
4.1.5使用液定容
吸取的贮备液转移到500ml容量瓶中,500ml容量瓶(A级)最大允许误差为±0.25ml,按均匀分布其标准不确定度为0.25ml/=0.144ml,相对标准不确定度为0.144ml/500ml=0.029%。
4.1.6配制标准曲线使用1.OOml刻度管
1.OOml刻度移液管(A级)最大允许误差为±0.008ml,按均匀分布其标准不确定度为0.008ml/=0.0046ml,在配制曲线时共使用2个点位即0.50ml、1OOml,使用共2次。配标准曲线使用10.0ml刻度管:10.Oml刻度移液管(A级)最大允许误差为±0.050ml,按均匀分布其标准不确定度为0.050ml/=0.0289ml,在配制曲线时共使用4个点位即3.00、5.00、7.00和10.Oml,使用共4次故其不确定度为因共取使用液26.5ml,故相对标准不确定度为:。
因共取使用液26.5ml,故相对标准不确定度为:0.058ml/26.5ml=0.219%
综上所得数据知,标准曲线产生的不确定度为:
4.2重复性操作
统计时采用同一瓶标准贮备液按照相同的步骤,分别做六次曲线得到的不同a、b值。见表1。由表可知b的相对不确定度为0.0001211/0.0072667=1.667%,a值为±0.004,按均匀分布k取3得标准偏差为0.004/=0.00231。
4.3样品测定中产生的不确定度
4.3.1用10.OOml大肚移液管准确吸取10.OOml样品于比色管中,其最大允许误差为±0.020ml,按均匀分布其标准不确定度为0.020ml/=0.015ml,其相对标准不确定度为0.115%。
4.3.2对同一样品进行分析得表2.
因而吸光度相对标准不确定度为1.565%.
氨氮合成标准不确定度为1.867×2.847%=0.05315(mg/L),取包含因子k=2(近似95%置信概率)则其扩展不确定度U=0.05315×2=0.1063mg/L,样品氨氮浓度c=1.867+0.106mg/L
6分析时应注意的问题
根据上述分析可知,本次氨氮测量的不确定度主要受标准曲线中a、b值和样品吸光度的相对不确定度影响较大,一般每次做样品时只做一条标准曲线,因此当标准曲线与经验标准曲线差别较大时,应当重新做标准曲线;分光光度计预热也需一定的时间,使吸光值尽量保持稳定;使用高级别容量瓶和移液管。
提高分析数据的准确度和精确度,是实验室分析人员追求的目标,分析中的每个细节、步骤都会产生其不确定度,因此在做样过程中应保持高度的责任心,提高分析实验水平,以确保分析数据的准确性、科学性和严密性。
7结束语
通过对纳氏试剂光度法测定水质中氨氮影响因素的研究,我们可以发现,该项工作良好实践效果的取得,有赖于对其多项影响因素与关键环节的充分掌控,有关人员应该从纳氏试剂光度法的客观实际出发,研究制定最为符合实际的应对实施策略。
参考文献:
[1]李慎安,测量不确定度的简化评定[M].北京:中国计量出版社,2014.
[2]邓勃,现代仪器分析实验与技术[M].北京:清化大学出版社,1999.358-359.