重氮偶合分光光度法测定生活饮用水中亚硝酸盐氮的不确定度分析

□ 任一方 冯万杰 白山市产品质量检验所

重氮偶合分光光度法测定生活饮用水中亚硝酸盐氮的不确定度分析

□ 任一方 冯万杰 白山市产品质量检验所

亚硝酸盐氮指的是水体中含氮有机物进一步氧化，在生成硝酸盐过程中的中间产物。水中存在亚硝酸盐，表明有机物的分解过程还在继续进行，亚硝酸盐的含量如过高，即说明水中有机物的无机化过程十分剧烈，表示污染的危险性仍然存在。引起水中亚硝酸盐氮含量增加的因素有多种，如硝酸盐还原，夏季雷电作用下促使空气中氧和氮化合成氮氧合物，遇雨后部分成为亚硝酸盐等。这些亚硝酸盐的出现与污染无关，因此在运用这一指标时必须弄清来源，才能作出正确的评价。

测定方法

标准系列溶液的配制

吸取1 0.00m L亚硝酸盐氮标准溶液（国家标准物质GB W（E）0 80223，浓度为100 m g/L）于100 m L容量瓶中，以蒸馏水稀释至刻度，即为1 0.0 m g/L亚硝酸盐氮的标准储备溶液，再吸取1 0.00m L亚硝酸盐氮的标准储备溶液于100 m L容量瓶中，以蒸馏水稀释至刻度，作为亚硝酸盐氮标准使用溶液（浓度为1.0 m g/L）。

测定

吸取水样5 0.0 m L，依照《生活饮用水标准检验方法》（GB/T5750.5-2006）中重氮偶合分光光度法进行测定。测量仪器为tU-1 950双光束紫外可见分光光度计。

不确定度的来源及计算过程

建立数学模型

式中，ρ(NO2-N)：水样中亚硝酸盐氮的质量浓度，m g/L；m：从标准曲线上查得样品管中亚硝酸盐氮的质量，μg；V：水样体积，m L。

不确定度的来源及方差合成

式中，Urel(1)：标准溶液及配制产生的相对标准不确定度；Urel(2)：工作曲线拟合产生的相对标准不确定度；Urel(3)：样品重复性测定产生的相对标准不确定度；Urel(4)：仪器计量性能误差产生的相对标准不确定度。

不确定度分量的计算

1 标准溶液及配制产生的相对标准不确定度分量的计算

（1）从标准物质证书上查得亚硝酸盐氮的标准溶液（100 m g/L）扩展不确定度为2.0 m g/L其相对不确定度：

UA=2÷2÷100=0.0 1

（2）10m L移液管的最大允许误差为±0.01m L，故10m L移液管引起的不确定度为：

（均匀分布），水的温差效应引起体积变化数为2.1×3×1 0-4×1 0= 6.3×1 0-3m L，则由温差效应引起标准不确定度为：

（3）1 m L移液管的最大允许误差为±0.008 m L，故1 m L移液管引起的不确定度为：

（均匀分布），水的温差效应引起体积变化数为2.1×3×1 0-4×1=6.3 ×1 0-4m L，则由温差效应引起标准不确定度为：

（4）100 m L容量瓶的允许误差为±0.08m L，故100 m L容量瓶引起的不确定度：

水的温差效应引起体积变化数为2.1×3×1 0-4×100=6.3×1 0-2m L，则由温差效应引起的标准不确定度为：

根据（1）～（4）运算结果因稀释亚硝酸盐氮标准溶液引起的相对标准不确定度分量：

2工作曲线拟合产生的相对不确定度分量Urel(2)计算

重氮偶合分光光度法测定水中亚硝酸盐氮的标准曲线数据见表1，水样重复测定6次数据见表2。

回归曲线方程为：

Y=0.06844C+0.00338（m g/L），

R2=1.000 0，

b=0.06844，

N=3×8=24。

根据化学分析中的不确定度的评估指南，可以从表1表2分别计算出如下结果

3 样品重复性测定产生的相对标准不确定度分量Urel(3)的计算

n1=6Cx（平均结果，m g/L）=0.005，

S=0.000，平均吸光度=0.020，

表1 水中亚硝酸盐氮的标准曲线数据

表2 水样重复测定6次数据

4 分光光度计测量性能的相对标准不确定度Urel(4)的分量计算

根据tU-1 950双光束紫外可见分光光度仪器出厂说明，仪器的分辨率为0.001，按均匀分布，其不确定度为：

则仪器测量性能的相对标准不确定度：

3 不确定度分量汇总

合成相对不确定度为

合成不确定度为：

0.059 ×0.005=0.0003m g/L

扩展不确定度：取包含因子k=2，其扩展不确定度为：

U=2×0.000 3=0.0006m g/L

测得水样中亚硝酸盐氮的浓度为：

（0.005±0.000 6）m g/L，k=2

结语

本文以水中亚硝酸盐氮为例，论述分光光度法测定水中亚硝酸盐氮的不确定度评定，并报告亚硝酸盐氮的不确定度结果。在日常分析中，除报告水样中的亚硝酸盐氮测量结果外，通常还要说明是否符合技术规范或技术标准，因此，在进行符合性判断时，应将测量结果和不确定度报告值一同考虑，不超过限量要求时，方可判定为合格。而要想得到较小的不确定度结果，应在标准溶液配置，工作曲线的测定，降低样品的污染，仪器性能良好等方面做到有效地保证。此外，标准物质的有效性、测量过程中试剂可靠性，人员操作的熟悉程度等也是在检测过程中不可忽视的重要因素。