水质中总磷测定的不确定度研究

摘要：不确定度是与测量结果相关联的参数，表征了可以合理地赋予被测量的量值分散程度。根据标准GB11893-1989中总磷检测方法及实际操作过程，确定方法的不确定度来源，并对各不确定度分量进行分析评定。结果表示：标准样品浓度的准确性对实验结果有很大的影响，实验人员对标准溶液的体积移取准确性、分光光度计测定的准确性对实验结果的准确度均有一定的影响。因此根据分量的相对不确定度的大小来分析实验中影响结果的主要因素是很有必要的，能从一定程度上提高实验的准确性。

关键词：不确定度;总磷;准确性

中图分类号：X830.2 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）09-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.09.103

Uncertainty study of total phosphorus determination in water quality

Shen Daolu

（Shanghai Tongji Testing Technology Company Limited， Shanghai 200092， China）

Abstract：Uncertainty is a parameter associated with the measurement that characterizes the degree to which the measured value can be reasonably dispersed. According to the standard GB11893-1989 total phosphorus detection method and actual operation process， the uncertainty sources of the method are determined， and the uncertainty components are analyzed and evaluated. The results show that the accuracy of the concentration of the standard sample has a great impact on the experimental result， the accuracy of standard solution volume removal and the accuracy of spectrophotometer measurement by operator have certain effects on the accuracy of experimental results. Therefore， it is necessary to analyze the main factors influencing the results of the experiment according to the relative uncertainty of the components， which can improve the accuracy of the experiment to a certain extent.

Keywords：Uncertainty;Total phosphorus;Accuracy

总磷是指有机磷、缩合磷酸盐以及无机磷的总和。在自然界中磷的存在形式多种多样，过量的磷会导致藻类繁殖速度加快，水质恶化，因此水质中的总磷检测具有极为重要的作用。水质分析中总磷的测定有三种方法[1]：钼酸铵分光光度法、钒钼黄分光光度法以及氯化亚锡还原钼蓝法。目前主要采用过硫酸钾高温高压蒸汽消解、钼酸铵分光光度法测定水质中的总磷，这也是水质检测总磷的基本方法。本研究论文针对钼酸铵分光光度法测定总磷进行不确定度的相关研究。

1 检测方法

1.1 方法依据及原理[2]

实验的方法依据及原理见中华人民共和国国家标准《水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法》（GB 11893-1989）。

1.2 实验设备与试剂

立式压力蒸汽灭菌器，上海博迅实业有限公司医疗设备厂;50 mL具塞磨口玻璃比色管;L5S紫外可见分光光度计，上海仪电分析仪器有限公司。

氢氧化钠，优级纯;过硫酸钾，分析纯;抗坏血酸，分析纯;钼酸铵，优级纯;酒石酸锑钾，优级纯;磷标准储备液，编号B1901080，标准值0.500 g·L-1;总磷标准样品，批号203957，标准值1.43 mg·L-1。

1.3 测定

样品测定：取10 mL水样于50.0 mL具塞磨口玻璃比色管中;

标准曲线系列溶液：取数支50.0 mL具塞比色管，分别加入磷酸盐标准溶液0.00、0.50、1.00、3.00、5.00、10.00、15.00 mL;

将比色管加水定容至25 mL，再加4 mL过硫酸钾溶液，将比色管盖塞紧后用纱布和线扎紧，于蒸汽压力锅中消解30 min，冷却，用水稀释至50.0 mL，均加入1 mL抗坏血酸混匀，30 s后加2 mL钼酸盐溶液充分混匀，在室温下放置15 min后，用10 mm比色皿于700 nm波长测定吸光度。

2 不确定来源分析和识别

2.1 数学模型

校准曲线拟合的回归方程：

y = a + bx              （1）

式中： y—溶液的吸光度;

x—從曲线查得的总磷含量，mg;

yi—回归直线的计算值，yi=a+bxi;

n—测量点数目。

标准曲线相对不确定度：

3.6 样品重复性测定的不确定度

重复测量从环境保护部标准样品研究所购买批号为203957的总磷标准样品6次，结果见表2。样品6次测定的浓度均值c=1.441 mg·L-1。

平均值的标准偏差：

样品重复测定的相對标准不确定度：

4 不确定度分量的合成及表示

4.1 合成标准不确定度

合成相对标准不确定度为：

合成标准不确定度为：UC（c）=1.441×0.0110=0.0159mg·L-1

4.2 扩展不确定度[7]

对于检测实验室，一般取包含因子k=2（近似95%置信概率），则扩展不确定度：U=0.0159×2=0.0318mg·L-1

4.3 不确定度报告与表示

根据标准方法测定该标准样品的总磷浓度，测定结果为1.441mg·L-1，扩展不确定度为0.0318mg·L-1。标准样品中总磷含量的测量结果不确定度可表示为：1.441±0.0318mg·L-1。

5 结果与讨论

方法的不确定度越小说明测定精度越高，评估的不确定度能反映参数测定结果能不能受到肯定。从本文的研究来看，要想获得较小的不确定度，实验过程中必须采用精密的器具、合理的标准曲线以及多次操作平行试验来减少误差，提高样品测定的准确性。

参考文献

[1]金春义.水质中总磷测定标准方法的研究[J].化工管理，2018（5）：232-242.

[2]国家环境保护局.水质总磷的测定钼酸铵分光光度法[M].北京：中国标准出版社，1990.

[3]张金秀.钼锑抗分光光度法测定水中总磷不确定度的评估[J].环境科学与管理，2012，37（7）：134-136.

[4]国家质量监督检验检疫总局.常用玻璃量器[M].北京：中国标准出版社，2006.

[5] CNAS-GL006，化学分析中不确定度的评估指南[S].

[6]JJF1059.1-2012，测量不确定度评定与表示[S].

[7] CNAS-GL01-G003，测量不确定度的要求[S].

收稿日期：2019-07-16

作者简介：沈道路（1991-），男，汉族，齐齐哈尔大学学士学位，助理工程师，研究方向为水质、土壤、涂料检测分析。