*施舒也(南京水務(wù)集團(tuán)有限公司 江蘇 210036)
吹掃捕集-氣質(zhì)聯(lián)用法測定水中1,1,2-三氯乙烷的測量不確定度評(píng)定
*施舒也(南京水務(wù)集團(tuán)有限公司 江蘇 210036)
建立吹掃捕集-氣質(zhì)聯(lián)用法測定水中1,1,2-三氯乙烷的不確定度評(píng)定方法。
吹掃捕集-氣質(zhì)聯(lián)用法;1,1,2-三氯乙烷;不確定度
1,1,2-三氯乙烷可燃,有毒,具刺激性,對(duì)環(huán)境有危害,在地下水中有蓄積作用。測量不確定度是與測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的一個(gè)參數(shù),用于表征合理賦予被測量的值的分散性。本文參照測量《不確定度評(píng)定與表示》(JJF1059-2012),對(duì)吹掃捕集-氣質(zhì)聯(lián)用法測定水中1,1,2-三氯乙烷的測量不確定度進(jìn)行評(píng)定。
(1)測量依據(jù):(GB/T5750.8-2006)(附錄A)
減小生活飲用水中總α總β測量不確定度具有重大意義,因此,在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作過程中若要減小不確定度,應(yīng)做到以下幾點(diǎn):
第一,在實(shí)際檢測的抽樣過程中,前期測量樣本應(yīng)該做到科學(xué)的處理,使得樣本整體的均勻性增強(qiáng)。依據(jù)飲用水試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)制定科學(xué)合理詳細(xì)的抽樣方案,并依據(jù)執(zhí)行。其中抽樣方案應(yīng)該是包含詳細(xì)的抽樣方法、抽樣數(shù)量以及如何判定抽樣科學(xué)的準(zhǔn)則和方法,形成科學(xué)合理、實(shí)際可操作性強(qiáng)的作業(yè)指導(dǎo)書用以指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)人員的抽樣活動(dòng)。第二,改善試驗(yàn)所用的儀器設(shè)備精準(zhǔn)度,定期對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行檢定和校準(zhǔn),對(duì)于使用頻率較高、易產(chǎn)生漂移的設(shè)備儀器進(jìn)行期間核查和適當(dāng)?shù)木S護(hù)保養(yǎng),以確保試驗(yàn)設(shè)備儀器的精準(zhǔn)性,保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確。樣品采集和計(jì)量的過程中,盡量使用靈敏度系數(shù)較高的,大直徑測量盤,這樣可以通過增大計(jì)數(shù),來保證儀器靈敏度的提高。另外試驗(yàn)所用儀器設(shè)備的穩(wěn)定性對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性影響也不容忽視。因此,應(yīng)該盡量的選擇具有較高穩(wěn)定性、本底計(jì)數(shù)相對(duì)較小以及混道小的儀器。第三,由于本身對(duì)于放射性物質(zhì)的測量存在統(tǒng)計(jì)誤差騙的的特點(diǎn),因此針對(duì)這一特點(diǎn),應(yīng)該采取相應(yīng)的控制方法,例如:在樣品的儲(chǔ)存運(yùn)輸過程中,應(yīng)該盡量選用接受過專門培訓(xùn)的人員進(jìn)行樣品的操作;在實(shí)驗(yàn)儀器的操作時(shí),制定安全科學(xué)的作業(yè)指導(dǎo)書,所用的試驗(yàn)人員遵照?qǐng)?zhí)行;實(shí)驗(yàn)前后以及試驗(yàn)過程中都要有監(jiān)督,特別是對(duì)于新進(jìn)人員和新上參數(shù)更應(yīng)該進(jìn)行監(jiān)督,對(duì)于監(jiān)督過程中出現(xiàn)的問題及時(shí)指出,及時(shí)改正。第四,數(shù)據(jù)的處理方面,應(yīng)該延長測量樣品的時(shí)間,以提高計(jì)數(shù),從而提高測量的質(zhì)量??刂票镜子?jì)數(shù)。由于飲用水放射性活度較低,導(dǎo)致本底對(duì)結(jié)果的影響較大。因此,測量本底應(yīng)該盡量使用一個(gè)清潔的空盤,增加測量的頻次,并且通過繪制質(zhì)控圖,來保證本底的可靠性和穩(wěn)定性。
除此以外,實(shí)驗(yàn)過程的處理繁雜,人為操作所帶來的影響因素較大,故在操作過程中要充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)人員的主觀能動(dòng)作用,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果引起足夠的重視,嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的操作規(guī)程,做到方法科學(xué)、手法熟練和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。
由于生活飲用水中總α總β測量不確定度的評(píng)定及應(yīng)用,對(duì)于水質(zhì)監(jiān)測檢測和居民的生活質(zhì)量都有著重大的影響,宏觀上來講是關(guān)系國計(jì)民生的大問題。因此,在生活飲用水中總α總β測量過程中,相關(guān)的科研人員和行業(yè)工作者,應(yīng)該進(jìn)一步的研究探索,爭取進(jìn)一步減小飲用水中的總α總β測量不確定度,為提升生活飲用水質(zhì)量服務(wù)。
[1]朱鳴霞,張敏.水中總α總β放射性測量結(jié)果報(bào)告——不確定度評(píng)定的研究[J].科技致富向?qū)?2010(12):117-118.
張利強(qiáng)(1982~),男,南京水務(wù)集團(tuán)有限公司水質(zhì)監(jiān)測中心,研究方向:水質(zhì)檢測。
(責(zé)任編輯宋小蒙)
(2)儀器及其條件:色譜柱溫度45℃~80℃,進(jìn)樣口溫度110℃,離子源溫度230℃,四級(jí)桿溫度150℃。
(3)1,1,2-三氯乙烷標(biāo)準(zhǔn)系列樣品:先將1,1,2-三氯乙烷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋為濃度10mg/L的標(biāo)準(zhǔn)使用溶液,再配制成標(biāo)準(zhǔn)系列4.0ug/L,8.0ug/L,12.0ug/L,16.0ug/L,20.0ug/L,混勻后用吹掃捕集-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法測定。
(1)標(biāo)準(zhǔn)不確定度A類評(píng)定
①樣品測定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度
配制7瓶1,1,2-三氯乙烷標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度為12.0ug/L,連續(xù)測定后結(jié)果如下(ug/L):12.42,11.56,11.33,12.20,12.43,12.62,13.41。計(jì)算得x=12.28,SD=0.69。
②儀器靈敏度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度
配制7瓶1,1,2-三氯乙烷標(biāo)準(zhǔn)溶液,濃度為4.0ug/L,連續(xù)測定后結(jié)果如下(ug/L):3.57,3.36,3.32,3.02,3.08,3.31,3.25。計(jì)算得x =3.27 mg/L,SD=0.18。
相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
③標(biāo)準(zhǔn)曲線的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度
配制濃度為4.0ug/L,8.0ug/L,12.0ug/L,16.0ug/L,20.0ug/L的1,1,2-三氯乙烷標(biāo)準(zhǔn)溶液系列,每個(gè)濃度測定2次。當(dāng)濃度為4.0ug/L,測定值為19454和19858,均值為19656;當(dāng)濃度為8.0ug/L,測定值為44516和43086,均值為43801;當(dāng)濃度為12.0ug/L,測定值為72014和72354,均值為72184;當(dāng)濃度為16.0ug/L,測定值為108140和116848,均值為112494;當(dāng)濃度為20.0ug/L,測定值為134861和131529,均值為133195。
設(shè)擬合標(biāo)準(zhǔn)回歸方程為:y=bx+a。式中:a—截距;b—斜率;y—溶液的儀器響應(yīng)值;x—溶液的質(zhì)量濃度。計(jì)算得到擬合標(biāo)準(zhǔn)回歸方程:y=7394x-12465。其中,a=-12465;b=7394;r=0.9954。
由所測數(shù)據(jù)得出統(tǒng)計(jì)結(jié)果,見表。
x(濃度y(峰值a+bx[y-(a+bx)]2 (x-x)2iii iiiug/L)Hz*s)1 4.0 19454 17111 5489649 64 2 4.0 19858 17111 7546009 64 3 8.0 44516 46687 4713241 16 4 8.0 43086 46687 12967201 16 5 12.0 72014 76263 18054001 0 6 120. 72354 76263 15280281 0 7 16.0 108140 105839 5294601 16 8 16.0 116848 105839 121198081 16 9 20.0 134861 135415 306916 64 10 20.0 131529 135415 15100996 64∑ 120 762660 762630 205950976 320平均值 12 76266 76263 20595098 32
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程,曲線上任何點(diǎn)和表征曲線擬合參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度及標(biāo)準(zhǔn)回歸方程的標(biāo)準(zhǔn)差s,按貝塞爾公式計(jì)算得:
對(duì)被測溶液進(jìn)行p次(如2次)測量,得峰值的平均值,再通過標(biāo)準(zhǔn)線性回歸方程,求得被測溶液的質(zhì)量估計(jì)值xpred:xpred=(y-a)/b=(76266+12465)/7394=12
p=2(對(duì)被測溶液質(zhì)量濃度進(jìn)行2次測定)
n=10(標(biāo)準(zhǔn)曲線質(zhì)量濃度點(diǎn)數(shù)目)
由于y的(隨機(jī))變化,估計(jì)值xpred的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
曲線上任何點(diǎn)和曲線擬合參數(shù)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
(2)標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類評(píng)定
①1,1,2-三氯乙烷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液證書,給出不確定度度為0.3%,按置信概率95.45%處理(k=2),標(biāo)準(zhǔn)不確定為:.15%。
②標(biāo)準(zhǔn)溶液配制中需要使用規(guī)格為1.0mL±0.007mL的單標(biāo)線吸量管1次,規(guī)格為100.0 mL±0.2 mL的容量瓶1次,規(guī)格為20.0mL±0.03 mL的單標(biāo)線吸量管10次,規(guī)格為50.0uL±0.18uL的微量進(jìn)樣針一次,按均勻分布處理(k=)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度,
1.0mL±0.007mL的單標(biāo)線吸量管:
100.0 mL±0.2 mL的容量瓶:
20.0mL±0.03 mL的單標(biāo)線吸量管:
(3)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
(4)擴(kuò)展不確定度
U=k×u=2×0.081=0.2 (K=2)
(5)吹掃捕集-氣質(zhì)聯(lián)用法測定水中1,1,2-三氯乙烷,當(dāng)置信度為95%(k=2)時(shí),測量結(jié)果表述為:(12.0±0.2)ug/L。
3.結(jié)論
上述結(jié)果顯示,吹掃捕集-氣質(zhì)聯(lián)用法測定水中1,1,2-三氯乙烷時(shí),樣品測定和儀器靈敏度是不確定度的主要來源。
【作者簡介】
施舒也(1983~)女,南京水務(wù)集團(tuán)有限公司,研究方向:水質(zhì)檢測。
(責(zé)任編輯宋小蒙)
Measurement Uncertainty Evaluation of 1,1,2-Trichloroethane in Water by Puffing and Trapping-gas Chromatograph-mass Method
Shi Shuye
(Nanjing Water Group co., LTD, Jiangsu, 210036)
Building the uncertainty evaluation method by making use of puffing and trapping-gas chromatograph-mass method to measure the 1,1,2-trichloroethane in water.
puffing and trapping-gas chromatograph-mass method;1,1,2-trichloroethane;uncertainty
T
A