河北眾淳環(huán)境檢測(cè)技術(shù)有限公司 河北 石家莊 050000

引言

如果空氣中的甲醛含量過(guò)高，就會(huì)引發(fā)人類(lèi)的身體健康問(wèn)題，對(duì)人類(lèi)生存活動(dòng)的危害性非常大，容易使得人類(lèi)引起呼吸道疾病或者過(guò)敏性疾病等等，嚴(yán)重的話會(huì)導(dǎo)致人直接死亡。所以，對(duì)空氣中的甲醛含量進(jìn)行測(cè)定以及實(shí)施不確度評(píng)定，能夠增加實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果的真實(shí)性和說(shuō)服力。

1 概述

1.1 依據(jù) 按照甲醛《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法(第四版增補(bǔ)版)》6.4.2.2乙酰丙酮分光光度法A進(jìn)行測(cè)定，參照《化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南》(CNAS-GL06)及《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》(JJF1059-1999)的要求。

1.2 環(huán)境溫度 大氣溫度下采樣，室溫下檢驗(yàn)

1.3 儀器設(shè)備與試劑 可見(jiàn)分光光度計(jì)722E、甲醛溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、甲醛溶液質(zhì)控

1.4 檢測(cè)過(guò)程 取6支10ml比色管，分別加入上述甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，用水稀釋至10.00ml，加入0.25%乙酰丙酮溶液2.0ml，混勻，置于沸水浴加熱3min，取出冷卻至室溫。在413nm處，用10cm比色皿，以水為參比測(cè)定吸光度[1]。

2 數(shù)學(xué)模型

水中甲醛的濃度按公式計(jì)算為：

其中，ρ指的是樣品中甲醛的質(zhì)量濃度，單位為mg/L；A指的是樣品的吸光度；A0指的是空白試驗(yàn)的吸光度；a指的是校準(zhǔn)曲線的截距；b指的是校準(zhǔn)曲線的斜率；v指的是試料體積，單位為mL；f指的是考核樣品稀釋過(guò)程的修正因子。

3 不確度來(lái)源分析

通過(guò)對(duì)檢測(cè)流程和計(jì)算公式進(jìn)行分析，本次實(shí)驗(yàn)所采用的可見(jiàn)分光光度計(jì)法測(cè)定空氣甲醛含量的不確定度分量的來(lái)源有：標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率引起的不確定度分量UR(b)；標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的不確定度Ur(b1)；標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸產(chǎn)生的不確定度UR(b2)；取樣體積引起的不確定度Ur(V)；重復(fù)性和儀器引起的不確定度UR(A-A0)；考核樣品稀釋過(guò)程引發(fā)的不確定度UR(f)。

4 不確定度分量評(píng)定

4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率引起的不確定度

4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的不確定度

由四川中測(cè)標(biāo)物科技有限公司提供的甲醛溶液證書(shū)編號(hào)為307011901，其擴(kuò)展相對(duì)不確定度為：2%，K=2，其標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)不確定度為：

Ur(標(biāo)液)=Ur1/K=2%/2=1%

標(biāo)液經(jīng)5.00ml±0.015ml單刻度移液管移取到100ml±0.1ml容量瓶中，移液器體積引入的不確定度。按三角分布考慮，取包含因子。

實(shí)驗(yàn)室溫度變化引入的不確定度。按均勻分布考慮，取包含因子。20℃時(shí)，水的膨脹系數(shù)為2.1*10-4/℃。溫度變化范圍溫度變化范圍是±2℃，按照均勻分布考慮：

4.1.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸產(chǎn)生的不確定度

其中，S-代表的是殘余標(biāo)準(zhǔn)偏差；N-代表的是參與標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸濃度點(diǎn)個(gè)數(shù)，N=7；-0.018-代表的是兩次吸光度的平均值扣除空白平均值；yi-代表的是各校準(zhǔn)點(diǎn)的線性回歸值，yi=BXi+a；B-代表的是回歸所得斜率，B=0.0208；P-代表的是測(cè)量值X的次數(shù)，p=2；X06號(hào)代表的是甲醛考核樣的測(cè)量值，0.126μg/ml*10ml=1.26μg；X13號(hào)代表的是甲醛考核樣的測(cè)量值，0.158μg/ml*10ml=5.28μg；Xi-代表的是各校準(zhǔn)點(diǎn)的含量，μg。

4.2 取樣體積引起的不確定度 取用單刻度移液管移取10.00ml±0.040ml樣品至比色管中，移液器體積引入的不確定度。按三角分布考慮，取包含因子。

實(shí)驗(yàn)室溫度變化引入的不確定度。按均勻分布考慮，取包含因子。20℃時(shí)，水的膨脹系數(shù)為2.1*10-4/℃。溫度變化范圍溫度變化范圍是±2℃，按照均勻分布考慮：

4.3 重復(fù)性的不確定度 按方法要求平行取7份編號(hào)為204533質(zhì)控樣進(jìn)行測(cè)定，所得的相對(duì)不確定度為：

4.4 考核樣品的稀釋過(guò)程引發(fā)的不確定度Ur(f)

考核樣品經(jīng)10.00ml±0.040ml單刻度移液管移取到1000ml±0.4ml容量瓶中，移液器體積引入的不確定度[2]。按三角分布考慮，取包含因子。

實(shí)驗(yàn)室溫度變化引入的不確定度。按均勻分布考慮，取包含因子。20℃時(shí)，水的膨脹系數(shù)為2.1*10-4/℃。溫度變化范圍溫度變化范圍是±2℃，按照均勻分布考慮：

相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)合成不確定度為：

其中，U(06)考樣結(jié)果為0.126±0.037mg/L；U(13)考核樣結(jié)果為0.528±0.037mg/L。

5 結(jié)論

在本次實(shí)驗(yàn)中主要是測(cè)試空氣中的甲醛濃度，通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)空氣中的甲醛濃度為0.126±0.037mg/L或者0.528±0.037mg/L。時(shí)，符合國(guó)家對(duì)空氣中甲醛濃度標(biāo)準(zhǔn)的要求小于等于0.1mg/m3，通過(guò)在該實(shí)驗(yàn)中每個(gè)過(guò)程中對(duì)不確定分量值的深入詳細(xì)分析，可以獲知在采樣過(guò)程中和標(biāo)準(zhǔn)曲線引入的不確定度，對(duì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)出來(lái)的結(jié)果影響是所有不確定度中影響最大的。并且，為了增加實(shí)驗(yàn)測(cè)量出來(lái)精準(zhǔn)性，所以在對(duì)空氣中甲醛含量進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)候，必須著重注意減少不確定度在實(shí)驗(yàn)測(cè)量過(guò)程中的引入。另外，在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的時(shí)候，應(yīng)該選擇一些線性比較好的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)配置溶液的這個(gè)步驟時(shí)，最大限度使用靈敏度比較高的實(shí)驗(yàn)儀器。