高效液相色谱法测定水中硝酸氮含量的不确定度评定

刘 晶，纪晓娜，任庆凯，艾胜书，万立国，边德军＊

（1.长春工程学院理学院；2.长春工程学院水利与环境工程学院；3.吉林省城市污水处理重点实验室，长春130012）

0 引言

高效液相色谱技术作为一项有效的定量分析技术，在水质分析领域越来越受到重视。我们对该方法测量结果的可信度进行了研究，以便比较、评价或再现测量结果。实际上影响测量结果的因素很多，本文在相关文献工作的基础上［1－2］，对高效液相色谱法测定水样中硝酸氮［3］的不确定度进行了全面的评定，并计算了扩展不确定度［4－5］。

1 实验

1.1 仪器、试剂和样品

Agilent 1100高效液相色谱仪（美国安捷伦公司，配自动进样器、DAD检测器、色谱工作站），Agilent ZORBAX SB－C18柱（150mm×4.6mm×3μm）。

磷酸、磷酸二氢钾为分析纯试剂，乙腈为色谱纯溶剂，水为二次蒸馏水。

国 药 100mg·L－1硝 酸 氮 标 准 储 备 溶 液（100mg·mL－1），4℃保存。

0.70 mol·L－1KH2PO4－0.08mol·L－1H3PO4缓冲液：准确称取分析纯KH2PO42.381 6g，加二次水溶解，转移至250mL容量瓶中，加约0.143mL浓H3PO4，加水定容。

污水样品经0.45μm水系微孔滤膜过滤，待用。

1.2 色谱分析条件

取0.70mol·L－1KH2PO4—0.08mol·L－1H3PO4缓冲液25mL稀释至1 000mL，得流动相A（pH＝3.3）。

流动相：A－乙腈体积比92∶8；流速0.8mL·min－1；柱温30℃；进样体积10μL；DAD最大吸收波长208nm。

2 建立数学模型

样品中硝酸氮的含量按下式计算：

式中：X为水样中含硝酸氮的质量浓度，单位mg·L－1；A为对应色谱峰面积；F为进样体积，单位μL；保留时间为1.73min。

3 不确定度分析［6］

3.1 标准物质引入的不确定度

3.1.1 标准稀释过程中引入的不确定度

用5mL移液管吸取3mL硝酸氮标准溶液，加水定容到10mL。

（1）移取标准溶液引入的不确定度：移液可引入的最大允许误差为±0.02mL。

相对不确定度为：

（2）容量瓶体积引入的不确定度：定容最大允许误差为±0.01mL。

相对不确定度为：

3.1.2 标准曲线带来的不确定度

本实验采用外标法定量，由标准曲线所导致的不确定度已引入重复性实验中，不必另行计算。

3.2 重复性条件下的实验标准偏差

本实验对随机水样进行重复6次高效液相色谱分析，测试结果（mg·L－1）分别为：22.58，22.57，22.58，22.58，22.56和22.57。平均值¯c＝22.57mg·L－1。

单次检测的标准不确定度u（ci）为：

算术平均值的不确定度为：

重复条件下的相对不确定度为：

3.3 相对合成不确定度计算

由上述各相对标准不确定度合成水中硝酸氮含量的不确定度为：

3.4 扩展不确定度

按置信概率P＝95%时，取k＝2。则水样中硝酸氮的含量测定的相对扩展不确定度为：

故其扩展不确定度为：

该污水样品中的硝酸氮含量为：

4 结语

本文采用高效液相色谱法对水中的硝酸盐氮进行了测量。讨论了测定结果的不确定度来源及其各种不确定度分量评定的方法，并求出了污水水样中硝酸盐氮含量的扩展不确定度，该评定方法也可以用于高效液相色谱法对其他水样的硝酸氮含量测定结果不确定度的表示。

［1］李淑红，周凯，朱伟芳，等.水中总氮不确定度的评定［J］.河南科技：上半月，2009（6）：70－71.

［2］胡郁.原子荧光法测定化探样品中砷的不确定度评定［J］.科学技术与工程，2012，12（32）：8628－8631.

［3］杨琼，张明时，秦樊鑫，等.环境水体中亚硝态氮、硝态氮和总氮的液相色谱测定［J］.分析测试学报，2008，27（5）：563－566.

［4］林敏，沈雨锋，潘圆圆，等.HPLC法测定水产品中孔雀石绿残留量的不确定度评定［J］.中国卫生检验杂志，2010，20（8）：2088－2090.

［5］李志梅，孙卫东.离子色谱法测定饮用水中无机阴离子的不确定度［J］.化学分析计量，2009，18（3）：8－10.

［6］JJF1059—1999测量不确定度计定与表示［S］.