【word】 钼锑抗分光光度法测定水中总磷不确定度的评估
钼锑抗分光光度法测定水中总磷不确定度
的评估
环境科学HAIXIAKEXUE
钼锑抗分光光度法测定水中总磷不确定度的评估
建阳市环境监测站张金秀
[摘要]采用钼锑抗分光光度法测定水中总磷的含量,
分析
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该法测量不确定度的来源,评定水中总磷的测量不确定度.
[关键词]总磷测定不确定度评估
磷是生物生K必须的元素之一,但水体中磷含量过高(如
超过0.2mg/L),可造成藻类的过度繁殖,白:至富营养化,
造成湖泊,河流透明度降低,水质变坏.因此,对水体中总
磷的测定非常必要.本义以钳锑抗分光光度法测定水中总磷
为例,介绍不确定度评定的基本方法.
1测定原理
水样经过过硫酸钟高温消解.在酸忡条件下,正磷酸盐
与销酸铵,石酸锑氧钟反应,生成磷销杂多酸.被还原剂
抗坏血酸还原,变成蓝色络合物,于700nm波长测定吸光度.
2总磷测定方法要点
2.1
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
曲线的绘制
取数支50.OmL具塞比色管,分别加入磷酸盐标准溶液
0.0O,0.50,1.00,3.00,5.O0,1O.0O,15.OOmL,加水至50.OmL,
向比色管中加入lmL10%抗坏血酸,30s后JJ口2mL销酸盐溶
液,放置15min,用lOmm比色皿于70Ohm波长测定吸光度,
由比色结果拟合计算出标准曲线y=bx+a.
2.2样品测定
取25mL水样于50.OmL具塞刻度管中,加4mL过硫酸
钾溶液,于1.1kcm力锅消解30min,冷却,用水稀释至
50.OmL,同标准【H1线的测定步骤相同进行测试,从标准曲
线上查出含磷量m,除以取样体积v,从而得样品浓度:
cm/v(y-a)/bv
3建立数学模型
总磷的含量c(P,mg/L)计算:C=m/v
式中:C——水样总磷的质浓度,mg/L;
m——水中总磷的质量,lag;
v——水样体积,mL.
4不确定度来源分析
总磷测定不确定度来源主要有以下几方面:由于测量过
程的随机效应和系统效应导致测戢的小确定度是南许多分量
组成,冈此仔细分析测仝过程,找出确定度的来源,是
正确评定确定度的基础,现以总磷的测量为尝试确定度
的评定.
(1)标准溶液引入的不确定度.
(2)绘制系列标准溶液曲线引入的小确定度.
(3)标准曲线拟合引入的不确定度.
(4)样r口】重复性测定的不确定度.
(5)仪器引入的确定度.
(6)水样体积的不确定度.
5不确定度的评定
5.1标准溶液引入的不确定度[Urel(m.)1分析
标准使用液的配带lJ:用10.OOmL单标移液管准确移取
10.OOmL磷酸盐标准溶液[GBW(E)080368,500mJL.相对
扩展不确定度为l%1至lOOmL容量瓶中,用纯水定,得到
浓度为50mL的标准备液,再准确移取10.OOmL的标准
贮备液至250mL容量瓶中,用纯水定容,从而得到2.0lqqtJL
标准使用液.
5.1.1将标准溶液稀释至储备液引入的不确定度Urel(p)
500.00mg/L磷酸盐标准溶液的相对扩展不确定度为l%,
按置信慨率近似为95%,k=2.得相对标准不确定度含量:
U(co)1%/k一0.0I/20.005
10.OOmL单标线吸管配置标准储备液的不确定度.容量
允许差为4-0.020mL,按均匀分布(k=?),标准不确定度
为k=O.020/?3=0.0115mL;吸管和溶液温度与校正时的温度
同而引起的体积小确定度,假设温度差为2~C,水体积膨胀
系数为2.1×lO/?,按均匀分布,则10.OOmL单标线吸管温
度变化带来的标准确定度为:lOx2x2.1×l0/?=0.0024
mL.
此两项合成得:u(vlo)=(0.O115+0.0024)”:0.O117mL;
Urel(vlo)0.0l17/101.17×10,.
1OOmL容量瓶容姑允许差为士0.1OmL,其引入的确定
2011年第9期(总第57期)47
钼锑抗分光光度法测定水中总磷不确定度的评估
度同上分析.Urel(vIoo)=O.063/100=6-3×l0,,,
所以,标准备液配制的相对合成标准/f确定度为:
Urel(p)=[(U(co)十urel(vl0)+urel(vl()0))
=
5.17×10一
5.1.2将储备液稀释至使用液引入的不确定度IUrel(OI
用10.OOmL移液管,移取10.OOmL磷酸盐标准备液至
250mL的容瓶中.配制过程中的确定度有两个方面:
10.OOmL单标线吸管引入的小确定度.同上分析,
Ure/(vl0):1.17×IO,.
25OraL容量瓶容允许差为士O.15mL,其引入的确定
度,同上分析.Urel(v25o)=O.106/250=4.24x10一.
标准备液稀释过程引入的确定度:
Urel(f)=[(urel(vi0)+Urel(v250))]=】.24x】0.
南Urel(p),Urel(f’)合成,得配制磷酸盐标准使用液的相对
标准小确定度:
Urel(m1)=【(5.17×10一)+(1.24×10一)=5.31×10.
5.2绘制系列标准溶液曲线引入的不确定度IUrel(m)1分析
绘制饺准曲线标准系列的确定度来自以下一个方面:
1.OOmL无分度吸管容器允差为iO.O07mL.其引入的
确定度:Urel(vI)=u(vlyvf=O.0004/1.00=0.004.
5.OOmL无分度吸管容器允差为土0.015mL,其引入的小
确定度:Urel(vs)=u(v5)/v5=0.00878/5.O0=1.76~10,.
IO.OOmL无分度吸管缱取溶液小确定度,同上分析.
Urel(vJo)=1.17×l0,.
南u(v.),u(v),u(v..)合成,得到绘制系列标准溶液引入
的确定度为:【Urel(m2)】=【1.12(v1)+u(v5)+u(v10)】=4.52×10一.
5.3标准曲线拟合引入的不确定度[Urel(m)1分析
标准曲线拟合引入的不确定度如表1所示.南表1数据
可见,总磷含与相应溶液扣除空白后的双光度回归标7停
线
表1标准曲线
ya+bxb=O.0288;a=O.O0I9,7=0.9999.
=(0+1+2+6+10+20+30)/7=9.857gg
际准线的剩余标准差
?.:
(#一》
:?.
《?=:-量—一…
:”一2i
一
2)t一j2
_一
《?=(:
式中,yi_’-仪器的符点响应值;Yi一回归直线的计算值,
yi=a+bxi;n,测量点数目;汁算得:s(y)=2.62~10一:
s(a)-1.6l×10..;s(b)=9.50xl0,.
重复测皱从环境保护郜标准样品研究所购买的编号为
203933的总磷标降样品6次.结果见表2所示.
标准线的标准小确定度:斜率b=O.0288,样品重复6
次,曲线上浓度点总数n=7.样品平均值m=20.571Pg,
:9.857~g
u(m3)【s(a)+s一(b)1.61×l0一.
标准曲线相对/f确定度:
Urel(m3)=U(m3)/x=1.61×10,/9.857=1.63x10.
5.4样品重复性测量引入的不确定度【Urel(m.)]分析
南表2数据,汁算结果如下,样品6次测的平均含:
m2O.542pg;c0.4l1mL.
表2203933的总磷标隹样品测量值
标准偏差:S(X)=0.165pg
平均值的f,示准偏差:U(m4)=s(x)/?=o.165/?=0.0674,ug
样品重复性测的相对标准确定度:
482011年第9期(总第57期)
Urel(m4)-U(m4)/c=0.0674/20.542=3.28x10一
5.5仪器引入的不确定度Ore1(A)分析
分光光度汁在其量程范罔内吸光值A在刻度盘上呈指数
环境科学
分布,而透光度T是均匀分布(k=?3),冈此恨据VIS7220
可见分光光度汁提供技术指标,该仪器稳定性0.5%t/3min.
按均匀分布评定相对标准确定度为:Urel(A)=(0.5/43)%
=
2.88x10,.
5.6取样体积标准测量不确定度Urel(v)分析
取样体积V的标准测确定度有两个部分:
25.o0mL的刻度吸管容皱允许差为士0.030mL.其引入
HAlXlAKEXUE
的小确定度:Urel(v15)=0.018l/25=7.22xl0一.
50.OmL的比色管容允许差为士O.30mL.其引入的小确
定度:Urel(v0)=0.1734/50=3.468x10一.
取样,定容体积的标准测小确定度分为:
Urel(v)=[Urel(v25)+Urel=(v50)3.54x10一.
6总磷不确定度分析结果(见表3)’
表3相对标准不确定度
7相对合成标准不确定度
UC(c)=[Urel!(m1)+Urel(m2)+Urel(m3)+[urel!m4)+Urel(A)+
Urel!(V)
=f0.005312+0.
00452+O.000163+O.003281+0.000288+
0.00354)=0.00896.
UC(c)=0.411x0.008960.00368mg/t,-
8扩展不确定度
取包含冈子k=2(近似95%置信慨弓焉),则扩展不确
定度:
u=O.00368x20.007mL
9结果
9.1根据评定结果,样品中总磷的浓度表示为:
C=0.4I1士0.007mg/L.
9.2测量不确定度评定重要的是找出影响测定的各个因素,
建立满足测量不确定度评定所需要的数学模型.同时可发现
各因素对不确定度的贡献率,并加以改进,从而提高分析质
量.
本法测不确定度的主要来源为标准溶液,标准曲线,
仪器,样品重复性测引入的确定度分苗,应采取措施,
如选择精度高的器,提高仪器灵敏度,增加样品测定次数,
可能降低测量小确定度.
参考文献:
,
[1]国家质’髓}支术监督局测最不确定度与表示[M】北京:中围计_}诗}?版社,1999
[2】水和J发水监测分忻方法[M】北京tf1围环境科学出版社,2002
(上接第26页)
试验表明.在坚硬岩层爆破中,采用中空眼掏槽的掏
槽布置方式.能够取得较好的爆破效果.在现场最好的爆破
是1.26m,爆破效较楔形掏槽提高15%,20%.目前在我
公司各生产矿外中得到广泛推广.
4结束语
中空直眼掏槽的这种掏槽布置方式,最关键的技术要点
是一要控制好内外层掏槽眼的深度,与中空直眼的距离,这
要根据施上现场具体的岩性来确定;二是要合理选择内,外
层掏槽眼间与排;三是内层掏槽眼要均匀布置在中空直
眼周罔.若采用中空直眼掏槽与斜眼掏槽相结合的布眼方式.
所取得的爆破效果也比较理想,但打眼难度较大.
参考文献:
【1]刘会文外巷T(修--lb2)[M】北京:煤炭工,};版社,199
2011年第9期(总第57期)49