胡婷 王珂 王淑賢
摘要:依據(jù)HJ 699-2014氣相色譜-質(zhì)譜法建立了水質(zhì)中的α-六六六含量的不確定度數(shù)學(xué)模型,系統(tǒng)分析計(jì)算各不確定度分量,求得擴(kuò)展不確定度。
關(guān)鍵詞:氣相色譜-質(zhì)譜法;α-六六六含量;不確定度評(píng)定
中圖分類號(hào):X703
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16749944(2017)18009603
1引言
包括六六六在內(nèi)的有機(jī)氯農(nóng)藥由于其藥效好、防治面廣等特點(diǎn)而曾被廣泛應(yīng)用。目前在環(huán)境水體和土壤中,有機(jī)氯農(nóng)藥作為一類重要的持久性有機(jī)污染物所造成的污染和危害已引起普遍關(guān)注。本文依據(jù)JJF 1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》的要求,對(duì)水質(zhì)中α-六六六的氣相色譜-質(zhì)譜法的測(cè)定結(jié)果不確定度進(jìn)行評(píng)定,旨在識(shí)別測(cè)定的關(guān)鍵環(huán)節(jié),公正客觀的報(bào)出結(jié)果提供保證。
2試驗(yàn)部份
2.1檢測(cè)方法及原理
依據(jù)HJ 699-2014《水質(zhì) 有機(jī)氯農(nóng)藥和氯苯類化合物的測(cè)定 氣相色譜-質(zhì)譜法》,水樣通過液液萃取,樣品中的有機(jī)氯農(nóng)藥α-六六六進(jìn)入有機(jī)相,經(jīng)過濃縮定容后經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜儀分離、檢測(cè)。通過保留時(shí)間、離子碎片質(zhì)荷比以及不同離子豐度比定性,內(nèi)標(biāo)法定量。
2.2儀器與試劑
Trace 1310氣相色譜-ISQ質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國Thermo Fisher公司;5 mL容量瓶,5 mL環(huán)標(biāo)移液管,1 mL環(huán)標(biāo)移液管,上海申玻儀器公司;10~100 μL移液器,德國普蘭德公司。
α-六六六標(biāo)液:100 mg/L,農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研檢測(cè)所(GSB05-2276-2008);蒽-D10內(nèi)標(biāo):2000 mg/L,上海安普科學(xué)儀器有限公司(CDCG-110001-02)。
2.3儀器工作條件
2.3.1氣相色譜條件
進(jìn)樣口:280℃;氣體流量:1.0 mL/min;不分流進(jìn)樣;柱箱升溫程序:初始溫度100 ℃,以20 ℃/min升溫至280 ℃,并保持3 min;色譜柱:TR-5MS 30 m×0.25 mm×0.25 μm(Thermo fisher公司)。
2.3.2質(zhì)譜條件
離子源(EI)溫度:300℃;傳輸線溫度:280℃。
3數(shù)學(xué)模型
根據(jù)測(cè)定方法,建立水質(zhì)中α-六六六含量測(cè)定的數(shù)學(xué)模型式(1):
C=c×1.0V0(1)
式(1)中:C為水質(zhì)中α-六六六的含量,μg/L;c為檢測(cè)到的樣品中α-六六六的濃度,μg/L;V0為水樣的取樣體積;1.0為經(jīng)萃取濃縮后樣品的定容體積1 mL。
4不確定度來源分析
依據(jù)測(cè)定方法,氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定水質(zhì)中α-六六六含量的不確定度來源主要為:鋁標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液、標(biāo)準(zhǔn)系列配制、標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合求得水中鋁濃度、重復(fù)性測(cè)量(圖1)。
圖1氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定水質(zhì)中α-六六六含量的不確定度來源分布
5不確定度來源的量化分析
5.1標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度
(1)α-六六六標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 mg/L)證書注明的擴(kuò)展不確定度為±0.07 mg/L(k=2),則由α-六六六標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的相對(duì)不確定度為:
u1,rel=0.07100=0.0007。
(2)內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液蒽-D10(2000 mg/L)證書注明的擴(kuò)展不確定度為±7.26 mg/L,則由內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液 蒽-D10引入的相對(duì)不確定度為:
u2,rel=7.262011=0.0036。
所有由標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的合成相對(duì)不確定度為:
ue,rel=u21,rel+u22,rel=3.67×10-3。
5.2標(biāo)準(zhǔn)系列配制過程引入的不確定度
使用10~100 μL移液器移取50 μL α-六六六標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 mg/L)至5 mL容量瓶中,并用正己烷定容,得濃度1 mg/L α-六六六標(biāo)準(zhǔn)使用溶液;使用10~100 μL移液器移取25 μL蒽-D10內(nèi)標(biāo)溶液(2000 mg/L)至5 mL容量瓶中,用正己烷定容,得到濃度為10 mg/L的蒽-D10內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)使用溶液。
分別使用10~100 μL移液器、1 mL環(huán)標(biāo)移液管、5 mL環(huán)標(biāo)移液管移取適量標(biāo)準(zhǔn)使用溶液于5 mL的容量瓶中,在用100 μL微量進(jìn)樣針分別移取適量等量的蒽-D10內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)使用溶液于每個(gè)容量瓶中,配制出內(nèi)標(biāo)濃度為100 μg/L,α-六六六濃度為0 μg/L、10 μg/L、50 μg/L、100 μg/L、200 μg/L和500 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。
配制過程的不確定度主要來自4個(gè)方面:5 mL容量瓶引入的不確定度;5 mL環(huán)標(biāo)移液管移取溶液引入的不確定度;10~100 μL移液器移取溶液時(shí)引入的不確定度;1 mL環(huán)標(biāo)移液管移取標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)引入的不確定度。
(1)5 mL容量瓶的總?cè)萘空`差經(jīng)檢定為±0.020 mL,按照三角分布換算成標(biāo)準(zhǔn)偏差:
s1=0.0206=0.0082 mL,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u4,rel=0.00825 mL=1.64×10-3。
(2)5 mL單標(biāo)移液管的誤差經(jīng)檢定為±0.025 mL,按照三角分布換算成標(biāo)準(zhǔn)偏差:
s2=0.0256=0.0102 mL,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u5,rel=0.01025 mL=2.04×10-3。
(3)10~100 μL移液器證書的誤差為±0.2 μL,按照均勻分布換算成標(biāo)準(zhǔn)偏差相對(duì)標(biāo)準(zhǔn):
s3=0.23=0.115 μL,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u6,rel=0.115100 μL=1.15×10-3。endprint
(4)1 mL環(huán)標(biāo)移液管的誤差經(jīng)檢定為±0.008 mL,按照三角分布換算成標(biāo)準(zhǔn)偏差:
s4=0.0086=0.0032 mL,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u7,rel=0.00321 mL=3.3×10-3。
綜上,可得α—六六六配制過程引入的相對(duì)不確定度為(配制過程為降級(jí)稀釋,故容量瓶引入的不確定度乘以2):
u8,rel=u24,rel×2+u25,rel+u26,rel+u27,rel=
4.66×10-3。
同樣,蒽-D10配制過程引入的相對(duì)不確定度為(配制過程為降級(jí)稀釋,故容量瓶引入的不確定度乘以2):
u9,rel=u24,rel×2+u26,rel=2.59×10-3。
標(biāo)準(zhǔn)系列配制過程引入的合成不確定度為:
u10,rel=u28,rel×2+u29,rel=5.33×10-3。
5.3標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合求得水中α—六六六含量引入的不確定度
標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的測(cè)定,每個(gè)濃度重復(fù)測(cè)定3次,以測(cè)得的面積比平均值對(duì)相應(yīng)的溶液濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(表1)。
7結(jié)語
(1)氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定水質(zhì)中α-六六六的濃度為C=(92.20±2.86) ng/L。
(2)不確定的主要來源為:鋁標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液、標(biāo)準(zhǔn)系列配制、標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合求得水中鋁濃度、重復(fù)性測(cè)量;想要獲得較為滿意的不確定度測(cè)定結(jié)果,提高工作質(zhì)量,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注這幾個(gè)環(huán)節(jié)。
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Uncertainty of α-HCH in Water by Gas Chromatography-Mass Spectrometry
Hu Ting1,Wang Ke1,Wang Shuxian2
(1. Shanghai Shenfeng Institute of Novel Geological Techniques Co., Ltd. Shanghai 201702, China;
2. Fengxian Environmental Monitoring Station, Fengxian 221700, China)
Abstract: According to HJ 699-2014, the mathematical model of the uncertainty of α-HCH in water quality was established by gas chromatography-mass spectrometry. The uncertainties were obtained by systematic analysis and calculation of the uncertainty components.
Key words: Gas Chromatography-Mass Spectrometry; α-HCH Content; uncertainty Evaluationendprint