納氏試劑分光光度法測定水中氨氮的測量不確定度評定(共11頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上納氏試劑分光光度法測定水中氨氮的測量不確定度評定1 檢測方法1.1方法依據(jù)依據(jù)GB/T7479-1987水質(zhì) 銨的測定 納氏試劑比色法，對水中氨氮的測量不確定度進行評定。 1.2方法原理本方法使碘化汞和碘化鉀的堿性溶液與氨反應(yīng)生成淡紅棕色膠態(tài)化合物，此顏色在較寬的波長內(nèi)具強烈吸收，通常測定波長在410-425nm范圍。1.3儀器設(shè)備721分光光度計，玻璃量器：500ml,移液管（A）級，5.00Ml，移液管（A）級，50mL比色管。1.4操作步驟1.4.1校準(zhǔn)曲線的繪制1.4.1.1標(biāo)準(zhǔn)使用液的配置標(biāo)準(zhǔn)溶液由環(huán)境保護部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所提供，編號為，質(zhì)量濃度為500mg/

2、L,擴展 不確定度為5mg/L(k=2)。用 5.00mL無刻度吸管（A級）準(zhǔn)確移取標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00mL至500mL容量瓶（A級），用去離子水稀釋至標(biāo)線，配的質(zhì)量濃度為5ug/mL的銨使用液，將標(biāo)樣稀釋100倍。1.4.1.2標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制（1）分別吸取0，1.00,3.00,5.00,700和10.00mL,銨標(biāo)準(zhǔn)使用液于50mL比色管中，加水至標(biāo)線。（2）加1.0mL酒石酸鉀鈉溶液，混勻。加1.5mL納氏試劑，混勻。放置10min后，在波長420mL處，用光程20mm比色皿，以水為參比測量吸光度。（3）測得的吸光度，減去零溶液空白的吸光度，得到校正吸光度，繪制以氨氮含量（ug）對校正吸光度的

3、校正曲線。1.4.2 樣品測定（1）分取適量經(jīng)絮凝沉淀預(yù)處理后的污水水樣（使氨氮含量不超過0.1mg）,加入50mL比色管中，稀釋至標(biāo)線，以下同校準(zhǔn)曲線繪制步驟（2），（3）。（2）分取適量經(jīng)蒸餾預(yù)處理后的餾出液，加入50mL比色管中，加一定量1mol/L,氫氧化鈉以中和硼酸，稀釋至標(biāo)線。以下同校準(zhǔn)曲線繪制步驟（2），（3）。1.4.3 空白實驗 以無氨水代替水樣做全程序空白測定。2數(shù)學(xué)模型校準(zhǔn)曲線擬合的回歸方程：y=a+bx式中：y-溶液的吸光度 x- 從曲線查的的氨氮量，ug； a- 回歸方程的截距 b-回歸方程的斜率水中氨氮濃度的計算公式為： C=MV式中：c-水樣中氨氮濃度 m-由 校

4、準(zhǔn)曲線計算的氨氮量，同式（A11.1）中的x,ug;V-水樣體積 ，ml。根據(jù)檢測方法和數(shù)學(xué)模型分析，各輸入量估計值彼此不相關(guān)，按不確定度傳播律，合成不確定表示為：uccc=uC(CNH2-N)CNH2-N2+u(V)TV2u(A)pA2+u(m)m2式中：ucc-水中氨氮濃度的合成不確定度； -氨氮標(biāo)液配置過程中的不確定度； uV-取樣過程中的不確定度； uA 測量結(jié)果重復(fù)性引入的不確定度；um-曲線繪制引入的不確定度。3不確定度分量的來源分析納氏試劑分光光度法測定水中不確定度，有檢測方法和數(shù)學(xué)模型分析，其不確定度來源有以下幾個方面。3.1 配置標(biāo)準(zhǔn)使用液引入的不確定度ucNH3-N標(biāo)準(zhǔn)使用

5、液的不確定度包括市售標(biāo)準(zhǔn)溶液本身的不確定度和配置稀釋操作過程中引入的不確定度：（1） 標(biāo)準(zhǔn)本身的不確定度ucc（2） 500ml容量瓶體積刻度允差引入的不確定度uV500，包括：1、 容量瓶體積刻度允差引入的不確定度u1V500；2、 容量瓶體積讀數(shù)變動性引入的不確定度；u2V5003、 溫度變化引入的不確定度u3V500；（3）5.00mL移液管量取溶液體積引入的不確定度uV5，包括：1、移液管體積刻度允差引入的不確定度u1V5；2、移液管體積變動性引入的不確定度u2V5；3、溫度變化引入的不確定度u3V5。3.2取水樣體積引入的不確定度uV50.00mL移液管體積刻度允差引入的不確定度u1

6、v50；溫度變化引入的不確定度u2v50；移液管體積變動性引入的不確定度，反映在測量結(jié)果重復(fù)性中。3.3測量重復(fù)性引入的不確定度uA3.3曲線擬合引入的不確定度um4不確定度分量的評定4.1配置標(biāo)準(zhǔn)使用液引入的不確定度ucNH3-N氨氮標(biāo)準(zhǔn)使用液配置是將標(biāo)樣稀釋100倍。用5.00mL單標(biāo)線吸管（A）級準(zhǔn)確移取標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00mL至500mL容量瓶（A）級，用去離子水稀釋至標(biāo)線，配得濃度為5mg/L氨氮標(biāo)準(zhǔn)使用液。4.1.1標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度u1c繪制曲線所用標(biāo)準(zhǔn)溶液為環(huán)境保護部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所提供的500mL氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液，從氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液證書上查的氨氮標(biāo)準(zhǔn)溶液擴展不確定度為5mg/L,按證書k=

7、2,則：u1（c）=U/K=(5mg/L)/2=2.50 mg/L相對不確定度：u1rel（c）= (2.5mg/L)/（500 mg/L） =5.00×10-34.1.2容量瓶量取體積引入的不確定度uvV500根據(jù)JJF196-2006常用玻璃量器檢定規(guī)程查的，500mLA級容量瓶體積刻度允差為±0.25mL，按均勻分布考慮，其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u1（V500）= 0.253 =0.144 mL4.1.2.2容量瓶（500 mL）體積讀數(shù) 變動性引入的不確定度u2V500對500 mL容量瓶進行10次定容和稱量，結(jié)果見表表A11.1500 mL容量瓶 定容實驗結(jié)果序號

8、容積/mL序號容積/mL14.99.947499.912499.968499.923499.979499.954499.9910499.985499.92標(biāo)準(zhǔn)差（s2）2.8×10-26499.98用貝塞爾公式計算的標(biāo)準(zhǔn)差，即標(biāo)準(zhǔn)不確定度：u2（V500）=2.8×10-2Ml4.1.2.3溫度變化引入的不確定度u3（V500）該影響引起的不確定度可通過溫度變化范圍和體積膨脹系數(shù)來進行計算。液體的體積膨脹系數(shù)明顯大于容量瓶玻璃材質(zhì)的膨脹系數(shù)，因此只考慮前者即可。水的膨脹系數(shù)為2.1×10-4C-1，實驗室溫度變±2，按均勻分布考慮，k=3，則溫度變化引入

9、的不確定度為：u3（V500）=500×2.1×10-4 ×23=0.12mL由4.1.2.1、4.1.2.2、4.1.2.3，三項合成容量瓶（500Ml）引入的不確定度為：u3（V500）=u12V500+u22V500+u32V500 = 0.1442+2.8×10-22+0.122 =0.189mL相對不確定度：urel（V500）=0.189mL500mL=3.78×10-44.1.3 移液管量取體積引入的不確定度u（V5）5.00mL移液管量取體積的不確定度評定同4.1.2.由5.00mL單標(biāo)線移液管（A級）刻度允許差為±0

10、.015mL，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u1(V5)=8.66×10-3mL。將移液管充滿液體至刻度，通過8次重復(fù)測定，其標(biāo)準(zhǔn)差為0.003mL。即5.00mL移液管體積度數(shù)變動性引入的不確定度為u2(V5)=3.00×10-3mL。水的膨脹系數(shù)為2.1×10-4C-1，實驗室溫度變化為±2，按均勻分布考慮，k=3,溫度變化引入的不確定度為：u3（V5）=5.00mL×2.1×10-4 C-1×23=1.21×10-3mL此三項合成： u（V5）=u12V5+u22V5+u32V5=8.66×10-32+3.00&

11、#215;10-32+1.2×10-32=9.24×10-3mL其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：urel（V5）=0.00924mL5.00mL=1.84×10-3由4.1.1,4.1.2,4.1.3三項內(nèi)容合成，可得配制氨氮標(biāo)準(zhǔn)使用液的相對不確定度：urel（cNH3-N）=urel2c+urel2V500+urel2V5=5.00×10-32+3.79×10-3-42+1.84×10-32=5.34×10-34.2 取樣過程中引入的不確定度 u（V）用50.00mL移液管取樣引入的不確定度評定同4.1.2.由于體積刻度讀數(shù)變動性引

12、入的不確定度已包含在樣品重復(fù)性測量中，此節(jié)不在考慮。4.2.1 50.00mL移液管體積刻度允許引入的不確定度u1(V50) 用50.00ml單標(biāo)線移液管（A）級刻度允差為±0.05ml，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u1(V5)=2.89×10-2ml。4.2.2 溫度變化引起的不確定度u3(V50)水的膨脹系數(shù)為2.1×104-1，實驗室溫度變化為2，按k=3計算，則溫度變化引起的不確定度為：u3（V50）=50mL×2.1×10-4 C-1×23=1.21×10-2mL由4.2.1,4.2.2兩項合成，得到取樣過程引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

13、： u（V）=u12V5+u32V550=2.89×10-22+1.21×10-22=3.13×10-2mL其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：urel（v）=0.03134mL50mL=6.26×10-44.3 測量重復(fù)性引入的不確定度 u（A）對某地下水樣品進行10次重復(fù)性測量，由曲線計算得待測樣品中氨氮質(zhì)量分別為:32.4，32.3，32.4，32.5，32.1，32.4，32.5，32.4，32.5，32.5g，10次測量平均值為32.4g，測量平均濃度為0.648/L 計算測量實驗標(biāo)準(zhǔn)差，即標(biāo)準(zhǔn)不確定度如下：sx=k=1nxk-x2n-1=0.125g實際上

14、，日常監(jiān)督對水樣測量一次，見上述測量列的第1個數(shù)據(jù)m=32.4g。樣品測量產(chǎn)生的相對不確定度為：urel（A）=Sxm =0.125g 32.4g=3.86×10-3由式（A11.2）計算待測水樣氨氮濃度為：C =mV =32.4g 50mL=0.648/L4.4曲線擬合引入的不確定度 u（m）校準(zhǔn)曲線繪制結(jié)果見表A11.2表A11.2 曲線繪制結(jié)果表氨氮含量吸光度12300005.00.0700.0690.07215.00.2100.2100.21325.00.3350.3580.35735.00.4950.4940.49750.00.7100.7160.708由表A22.1數(shù)據(jù)，

15、計算校準(zhǔn)曲線的截距a=-0.001，斜率b=0.0143，曲線的相關(guān)系數(shù)r=0.99996。一元線性回歸方程為：y=0.0143x-0.001.根據(jù)貝塞爾公式計算標(biāo)準(zhǔn)曲線的剩余標(biāo)準(zhǔn)差：sR=inyi-a+bxi2n-2=2.31×10-4標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：um=sRb1p+1n+m-x2i=1nxi-x2=0.169g其中：m對樣品測量的質(zhì)量，m=32.4g； b-校準(zhǔn)曲線的斜率； p-每次對樣品進行的測量次數(shù)，p=1; n-曲線繪制時濃度點的測量次數(shù)，n=18； x-校準(zhǔn)曲線橫坐標(biāo)個點氨氮質(zhì)量平均值，x=21.67g日常監(jiān)督對水樣測量一次，測量吸光度為0.462，由校準(zhǔn)

16、曲線計算得樣品中氨氮質(zhì)量為：m=32.4g。其相對不確定度：urel（m）=u1mm=0.169g32.4g=5.22×10-35 合成相對不確定度根據(jù)上述分析和計算，列出不確定度分量一覽表，見表A11.3表A11.3 不確定度分量一覽表不確定度分量不確定度來源量值標(biāo)準(zhǔn)不確定度相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(cNH3-N）氨氮標(biāo)磚稀釋液引入的不確定度5.34×10-3u1(c0)標(biāo)準(zhǔn)引入的不確定度500mg/l0.19mg/l5.00×10-3u(v500)500ml容量瓶的不確定度500.00ml0.19mg3.79×10-4u(v5)5ml容量瓶引入的不確定度5

17、ml9.24×10-3ml1.84×10-3u(V)取樣引入的不確定度50ml3.13×10-2ml6.26×10-4u1(V50) 移液管體積刻度引入的不確定度50ml2.89×10-2ml5.78×10-4u23(c50) 溫度變化引入的不確定度50ml1.21×10-2ml2.42×10-4u(m)曲線擬合引入的不確定度32.4ug0.169ug5.22×10-3u(A)測量重復(fù)性引入的不確定度32.4ug0.125mg3.86×10-3合成相對不確定度為：ucc=u(cNH3 -N)cNH3 -N2+u(V)V2u(A)A2+u(m)m2=5.34×10-32+6.26×10-42+3.86×10-32+5.22×10-32=8.43×10-3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uc c=urelcc=8.43×10-3×0