劉永杰

摘要：化學(xué)需氧量（COD）是指在一定的特殊條件下，在外加強氧化劑的作用下，水中的還原性物質(zhì)被氧化分解所需要消耗氧化劑的數(shù)量，一般是以每升水所需要消耗的氧的毫克數(shù)來表示，化學(xué)需氧量其實就是反映了水中受還原性物質(zhì)的污染程度，其能夠有效的反映水質(zhì)監(jiān)測的指標(biāo)。本文依據(jù)JJF1059.1-2012測量不確定度評定與表示、JJG1012-2006化學(xué)需氧量（COD）在線自動監(jiān)測儀檢定規(guī)程，對化學(xué)需氧量（COD）在線自動監(jiān)測儀的主要參數(shù)進行了不確定度的分析和評定，希望給有關(guān)人士提供一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：鄰苯二甲酸氫鉀；化學(xué)需氧量（COD）在線自動監(jiān)測儀；不確定度

0、引言

化學(xué)需氧量（COD或CODcr）是指在一定嚴格的條件下，水中的還原性物質(zhì)在外加強氧化劑的作用下，被氧化分解時所消耗氧化劑的數(shù)量，一般以每升水消耗氧的毫克數(shù)來表示，是水質(zhì)監(jiān)測的基本綜合指標(biāo)。化學(xué)需氧量能夠真實反映水中受還原性物質(zhì)的污染程度，這些物質(zhì)包括亞硝酸鹽、有機物、硫化物、亞鐵鹽等，但是對于一般用水以及廢水來說，其中的無機還原性物質(zhì)的數(shù)量其實并不高，但是被有機物污染是常見的，所以COD可以作為有機物相對含量的一項重要指標(biāo)。當(dāng)水中的有機物在被分解過程中，會使水中的溶解氧消耗。當(dāng)水中的溶解氧被完全消耗干凈，此時水中的厭氧菌就會開始工作，這就會使得水體變質(zhì)、發(fā)臭，最終導(dǎo)致環(huán)境的惡化。所以，COD的數(shù)值就可以表示水體受污染的程度，數(shù)值越大，則水體污染越嚴重。COD指標(biāo)近幾年正在不斷下降，這就表示我們周圍的水環(huán)境正在變得越來越干凈、清澈。

COD在線自動監(jiān)測儀是廢水在線監(jiān)測系統(tǒng)的一種，COD（化學(xué)需氧量）是國家環(huán)保總局對污染源實行在線自動監(jiān)測的一項重要內(nèi)容。到目前為止，COD自動在線監(jiān)測系統(tǒng)在全國范圍內(nèi)的廢水監(jiān)測領(lǐng)域已經(jīng)起到了重要的作用性。本文主要依據(jù)JJF1059.1-2012測量不確定度評定與表示、JJG 1012-2006化學(xué)需氧量（COD）在線自動監(jiān)測儀檢定規(guī)程，對化學(xué)需氧量（COD）在線自動監(jiān)測儀的主要參數(shù)進行了不確定度的分析和評定。

1、測量方法

根據(jù)JJG 1012-2006化學(xué)需氧量（COD）在線自動監(jiān)測儀檢定規(guī)程，環(huán)境條件要求溫度為5°C～40°C，濕度要求為不大于90%RH，被測對象為化學(xué)需氧量（COD）在線自動監(jiān)測儀，測量標(biāo)準為50mg/L，150mg/L，500mg/L的COD溶液標(biāo)準物質(zhì)，其稀釋后的不確定度應(yīng)不大于3%（k=2）。對儀器示值誤差的檢定要求是分別使用50mg/L，150mg/L，500mg/L的COD標(biāo)準物質(zhì)進行測量，選用COD標(biāo)準溶液，按儀器說明書的要求，待儀器穩(wěn)定運行后，依次導(dǎo)入質(zhì)量濃度為50mg/L，150mg/L，500mg/L的COD標(biāo)準溶液分別進行測量。每次溶液連續(xù)測量3次，按公式計算出標(biāo)準溶液測量值的平均值和COD溶液的標(biāo)準值之差，取示值誤差中最大計算值為儀器的示值誤差。由于JJG 1012-2006化學(xué)需氧量（COD）在線自動監(jiān)測儀檢定規(guī)程規(guī)定，50mg/L，150mg/L，500mg/L濃度的標(biāo)準物質(zhì)可以用基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀配制，然后用國家標(biāo)準物質(zhì)100mg/L進行驗證的方法來證明其溯源性，因此需進行的不確定度評定變換為對稱重配制溶液過程的不確定度評定。

2、數(shù)學(xué)模型

稱重配制溶液濃度的數(shù)學(xué)表示：

示值誤差的數(shù)學(xué)表示：

將以上二式合并整理得：

式中：ΔC——示值誤差

C——儀器測量相應(yīng)標(biāo)準物質(zhì)的示值平均值

f——鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量濃度轉(zhuǎn)化為COD質(zhì)量濃度的系數(shù)，為

CS——經(jīng)稀釋的工作標(biāo)準物質(zhì)的濃度（mg/L），

G——稱取鄰苯二甲酸氫鉀的重量（mg），

V0——配制原標(biāo)準物質(zhì)的體積（L），

VS0——稀釋所需原標(biāo)準物質(zhì)的體積（ml），

VS——稀釋后工作標(biāo)準物質(zhì)的定容體積（ml）。

3、不確定度來源分析

用基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀配制過程為，鄰苯二甲酸氫鉀：基準試劑級，用前需在105度烘至恒重.用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準溶液配置，由于每克鄰苯二甲酸氫鉀的理論CODcr值為1.176g，所以，溶解0.4251g鄰苯二甲酸氫鉀于重蒸餾水中，轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶，用重蒸餾水稀釋至標(biāo)線，使之成為500mg/L的CODcr標(biāo)準溶液.就可以稀釋成100mg/L了。其中涉及到了基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀、稱重儀器、容量儀器等等，所以不確定度的主要來源有：示值重復(fù)性引入的不確定度，標(biāo)準溶液的標(biāo)準不確定度，稱重帶來的標(biāo)準不確定度，稀釋標(biāo)準溶液用玻璃量器帶來的標(biāo)準不確定度等等。上述數(shù)學(xué)表達式已經(jīng)涵蓋了各參數(shù)，因此測量不確定度的來源可從各參數(shù)中獲得。其中基準試劑的純度≥99.9%，其不確定度可不予考慮。

4、不確定度的評定

由式 進行偏導(dǎo)，然后換算為相對標(biāo)準不確定度，得：

即：

依照上述公式，對各參數(shù)進行列表，可得各測量點的標(biāo)準不確定度如下表：

5、擴展不確定度

50mg/L測量點：Urel=2.2% （k=2）

150mg/L測量點：Urel=1.6% （k=2）

500mg/L測量點：Urel=0.7% （k=2）

6、結(jié)束語

本文主要根據(jù)JJG 1012-2006化學(xué)需氧量（COD）在線自動監(jiān)測儀檢定規(guī)程，通過數(shù)學(xué)模型，進行不確定度的來源分析，經(jīng)驗證，本裝置測量不確定度評定合格，且測量結(jié)果準確可靠。

參考文獻：

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