周煥平

摘 要：以堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法測(cè)定飲用水水源中的總氮為例，分析了測(cè)定結(jié)果的不確定度來(lái)源，建立了不確定度的評(píng)定方法。評(píng)估水中總氮的合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度，對(duì)總氮含量為5.00mg/L的水樣，其擴(kuò)展不確定度為0.13mg/L。

關(guān)鍵詞：總氮（total nitrogen）；堿性過(guò)硫酸鉀消解；紫外分光光度法；不確定度評(píng)定

水中總氮是指水中各種形態(tài)無(wú)機(jī)和有機(jī)氮的總量，包括NO3―、NO2―和NH4+等無(wú)機(jī)氮和蛋白質(zhì)、氨基酸和有機(jī)胺等有機(jī)氮。地表水中氮、磷物質(zhì)超標(biāo)時(shí)會(huì)出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化狀態(tài)，使水體中浮游生物和藻類(lèi)大量繁殖而消耗水中的溶解氧，導(dǎo)致水體的富營(yíng)養(yǎng)化和水體質(zhì)量惡化加速。水中的總氮含量是衡量水質(zhì)的重要指標(biāo)之一，常被用來(lái)表示水體受營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)污染的程度，其測(cè)定有助于評(píng)價(jià)水體被污染和自?xún)魻顩r。地表水環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)GB 3838-2002中規(guī)定，Ⅲ類(lèi)水源中總氮的限值是1.0mg/L[1]。

1 試驗(yàn)部分

1.1 分析步驟

取10ml試樣于25ml比色管中，加入40g/L堿性過(guò)硫酸鉀溶液5ml，塞緊管塞扎緊，將比色管置于高壓蒸汽滅菌器中，120℃加熱30分鐘，冷卻至室溫加入1ml（1+9）的鹽酸溶液，用水稀釋至25ml。使用1cm石英比色皿以水做參比于波長(zhǎng)220nm和275nm處測(cè)定吸光度。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)繪制

用1ml無(wú)分度吸管量取1000mg/L的NO3―-N標(biāo)準(zhǔn)貯備液1ml于100ml容量瓶中，純水定容，得到中間液，分別量取0、0.2、0.5、1、2、3、7ml于25ml比色管中，加水稀釋至10ml，其他步驟與1.1所述一致[2]。

2 不確定度來(lái)源由以下部分組成

C的平行測(cè)定引起的不確定度；標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋引起的不確定度；標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)配制時(shí)產(chǎn)生的對(duì)C的測(cè)量引起的不確定度；使用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)求得C時(shí)所產(chǎn)生的不確定度；比色管、容量瓶、移液管量取一定體積時(shí)引起的不確定度；天平稱(chēng)量藥品時(shí)引起的不確定度；分光光度計(jì)讀數(shù)引起的不確定度[3]。

3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

3.1 A類(lèi)評(píng)定（重復(fù)性）

（1）1mL無(wú)分度移液管的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度

五、擴(kuò)展不確定度

擴(kuò)展不確定度計(jì)算公式為U=K 。

其中包含因子K的取值隨置信概率的不同而不同，多數(shù)情況下取K=2[5]。該研究中選擇95%的置信概率，故選擇K=2，則

U=K =2×0.064173=0.128346mg/L

六、分析報(bào)告結(jié)果

計(jì)算得到總氮樣品的濃度為4.996mg/L，則水樣總氮的檢測(cè)結(jié)果可表示為：5.00±0.13 mg/l（K=2）。

七、結(jié)論

測(cè)量不確定度是測(cè)量水平的指標(biāo)以及判定測(cè)量結(jié)果的依據(jù)，采用直觀(guān)的因果分析和有效的數(shù)學(xué)運(yùn)算得到了堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法測(cè)定水中總氮的不確定度，該評(píng)定方法也適用于其它通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)測(cè)定物質(zhì)濃度含量的方法的結(jié)果評(píng)定。

參考文獻(xiàn)

[1] GB 3838-2012 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).

[2] HJ 636-2012 總氮的測(cè)定 堿性過(guò)硫酸鉀消解紫外分光光度法.

[3] 中國(guó)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家認(rèn)可委員會(huì).化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2002.

[4] JJF 1059.1-2012 中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示.

（作者單位：天津塘沽中法供水有限公司）