生活饮用水中总铁含量测定不确定度评定

王丽 杨永红

摘 要：分析了采用二氮杂菲分光光度法测饮用水中总铁不确定度的来源，即标准溶液浓度产生的相对不确定度、工作曲线拟合产生的相对不确定度以及方法本身产生的不确定度，发现不确定度的主要来源是方法误差和工作曲线拟合。因此，在测定中，应注意这两方面的控制，以提高测量结果的准确度。

关 键 词：饮用水；总铁；不确定度；分光光度法

中图分类号：O 657 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2015）07-1674-03

Uncertainty Evaluation of Measurement of Total Iron Content in Drinking Water

WANG Li，YANG Yong-hong

（Xinjiang Institute of Light Industry Technology， Xinjiang Wulumuqi 830021，China）

Abstract： Sources of uncertainty in determination of total iron in drinking water by phenanthroline spectrophotometric method were analyzed， including the concentration of standard solution， the working curve fitting， the method itself. Its found that the main source is the method error and working curve fitting. Therefore， in order to improve the accuracy of measurement results， the control of these two aspects should be paid attention to in the measurement.

Key words： Drinking water ； Total iron ； Uncertainty ； Spectrophotometric method

测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。测量不确定度作为测量结果质量的量化指标，越来越受到重视。本文依据JJF1059-2012《测量不确定度评定与表示》[1]以及《化学分析中不确定度的评估指南》[2]，对二氮杂菲法测水中总铁含量的不确定度进行了评定，分析了不确定度的来源，从而在检测过程中进行质量控制，提高测定结果的准确度。

1 实验部分[3]

1.1 测量原理

在pH3～9条件下，低价铁离子与二氮杂菲形成稳定的橙色配合物，在波长510 nm处有最大吸收。水样先经加酸煮沸溶解难溶的铁化合物，同时消除氰化物、亚硝酸盐、多磷酸盐的干扰。加入盐酸羟胺将高价铁还原为低价铁，消除氧化剂的干扰。

1.2 仪器试剂

铁标准储备溶液（100 μg/mL）：称取0.702 2 g硫酸亚铁铵[（NH4）2Fe（SO4）2?6H2O]溶于少量纯水，加3 mL HCl（ρ20=1.19 g/mL）于容量瓶中，用纯水定容至1 000 mL。

铁标准溶液（10.0μg/mL）：吸取10.00 mL铁标准储备液，移入容量瓶中，用纯水定容至100 mL，使用时现配。

盐酸羟胺溶液（100 g/L）（用时配制）；二氮杂菲溶液（1.0 g/L）；乙酸铵缓冲溶液（pH4.2）；盐酸溶液（1+1）；铁标准使用溶液（10.0 ?g/mL）（用时配制）。

锥形瓶150 mL、具塞比色管50 mL、722N分光光度计。

1.3 分析步骤

吸取50.0 mL混匀的水样于150 mL锥形瓶中。 另取150 mL锥形瓶8个，分别加入铁标准使用溶液0、0.25、0.50、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL，各加纯水至50 mL。 向水样及标准系列锥形瓶中各加4 mL盐酸溶液和1 mL盐酸羟胺溶液，小火煮沸浓缩至约30 mL，冷却至室温后移入50 mL比色管中。向水样及标准系列比色管中各加2 mL二氮杂菲溶液，混匀后再加10.0 mL乙酸铵缓冲溶液，各加纯水至50 mL混匀，放置10～15 min。

与510 nm波长，用2 cm比色皿，以纯水为参比，测量吸光度。 绘制工作曲线，从曲线上查出样品管中铁的质量。

2 数学模型

飲用水中总铁的质量浓度：

式中：ρ（Fe）—饮用水中总铁浓度，mg/L；

m—标准曲线上查得样品管中铁的质量，μg；

V—水样体积，mL。

3 不确定度的来源

（1）由标准溶液浓度引入的不确定度ur（x1）；

（2）由工作曲线拟合引入的不确定度ur（x2）；

（3）由方法误差引入的不确定度ur（x3）。

4 由标准溶液浓度引起的不确定度 ur（x1）[4]

标准溶液在配制过程中会产生不确定度，标准溶液的不确定度会直接影响测定结果的不确定度。硫酸亚铁铵标准溶液的不确定度来源主要有：硫酸亚铁铵纯度引起的不确定度、天平称量引起的不确定度、容量瓶定容引起的不确定度、储备液稀释引起的不确定度。

4.1 硫酸亚铁铵纯度引起的不确定度

硫酸亚铁铵试剂标签上给出的纯度为99.0%±1%，按照矩形分布确定其不确定度，相对不确定度值为：

4.2 天平称量引起的不确定度