新疆地区农田灌溉水中碘含量的测定及不确定度评价

薛慧婷

(新疆伊犁水文勘测局，新疆 伊犁 835000)



新疆地区农田灌溉水中碘含量的测定及不确定度评价

薛慧婷

(新疆伊犁水文勘测局，新疆 伊犁 835000)

为了测定新疆地区农田灌溉水中碘的含量，采用气相色谱仪器(带电子捕获检测器)进行检测，在硫酸环境下用双氧水将碘离子氧化为游离碘，通过丁酮试剂衍生化反应生成碘代丁酮，正己烷萃取后进行检测。结果表明：在测定浓度1.00～10.0 μg/L范围内具有良好的线性关系，相关系数r>0.999，方法回收率在85.8%～93.6%之间，RSD小于5%，检测限为3.0×10-3μg/L。该方法可准确用于水样中碘的定量分析，方法的灵敏度、精密度和准确度均满足检测分析要求。

碘；农田灌溉水；气相色谱；测定；不确定度；新疆地区

碘是人体必需的微量元素之一，碘缺乏会造成成年人甲状腺肿大及地方性疾病，同时过量摄入碘会导致诸如甲状腺功能亢进、记忆力减退和甲状腺癌等疾病的发生[1-2]。《地下水环境质量标准》(GB/T 14848-93)及《饮用天然矿泉水》(GB/T8537-2008)均将碘化物作为限定含量的指标[3-4]。目前针对不同样品中碘的含量检测已有很多研究报道[5-7]。本次试验采用气相色谱-电子捕获检测器对农田灌溉水中的碘化物进行测定，并通过分析方法中对测量不确定度进行的研究，以此评价分析方法适用性，本次研究采用EURA CHEM提出的应用精密度和偏差数据评估测量不确定度[8-10]，对检测结果及质量控制提供支持。

1　材料

1.1试验对象

新疆地区无公害蔬菜种植基地农田灌溉水源。

1.2试剂

正己烷(色谱纯，由Fisher Scientific公司生产)；丁酮(优级纯，由天津市富宇精细化工有限公司生产)、双氧水、浓硫酸、碘化钾(分析纯，由天津盛奥化学试剂厂生产)；实验用水均为纯化水。

1.3仪器

气相色谱仪-电子捕获检测器(7 890 A，由Agilent 安捷伦公司生产)；分析天平0.000 1 g(由Mettle-Toledo公司生产)。

2　实验方法

2.1样品前处理

准确量取水样10 ml置于容量瓶中，加入0.50 ml硫酸(0.50 mol/L)、2.00 ml的双氧水(3.0%)、0.50 ml的丁酮，振摇混匀，静置20 min后加入10.0 ml正己烷萃取，静置分层后吸取上层有机相正己烷后，再次加入10.0 ml正己烷萃取水相，合并两次有机相过无水硫酸钠脱水后吸取2.00 ml装自动进样瓶待测。

2.2碘标准工作液配制

取碘标准储备液分别稀释后得到浓度为1.00、2.00、5.00、8.00、10.0 μg/L的标准工作液，分别吸取10.0 ml上述工作液按过程2.1衍生化后上机测定。

2.3仪器条件

进样口：温度250 ℃，不分流进样；检测器：ECD(电子捕获检测器)，基座温度250 ℃，检测器温度300 ℃；石英毛细管柱：HP-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm)柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm；柱温：50 ℃保持5 min,以30 ℃/min升至250℃，保持5 min；载气流量：N2：1.0 ml/min。

3　结果与讨论

3.1方法重复性和稳定性

在24h内分6个时间段对一个样品溶液进行测定，每个时间间隔重复进样6次，通过计算测定值的RSD值在1.3%以内，结果见表1，表明本方法的重复性和稳定性较好。

表1　样品重复性试验

3.2标准校正曲线

该试验不同浓度的标准溶液在选定色谱条件下进行分析，每个浓度平行测定3次，取峰面积的平均值为纵坐标，浓度为横坐标制作工作曲线，色谱图及标准曲线见图1、图2。回归方程为：y=9 319.4x+45.421，相关系数r=0.999 4，表明样品在浓度1.00～10.0 μg/L范围内线性关系良好。

图1　不同浓度碘代丁酮色谱图(a～e:1.0～10.0 μg/L)

图2　碘代丁酮的标准曲线

3.3方法回收率、检出限及精密度

取实验用超纯水进行标准添加，分别进行2个水平(5.00、10.0 μg/L)的添加回收试验，每个浓度进行5个平行试验。在实验条件下进行测定，通过计算得出3个添加浓度的组分平均回收率在85.8%～93.6%的范围内，相对标准偏差小于5.0 %。按试验方法对试剂空白进行测定，通过3倍S/N计算检出限为3.0×10-3μg/L。结果见表2。

表2　样品添加回收率和相对标准偏差(n=5)

3.4样品的测定

选择10个新疆地区无公害蔬菜基地的水样进行检测分析，每个样品平行测定3次，测定的碘含量及RSD值结果见表3。

表3　农田灌溉水中碘含量的测定(n=3)

3.5测定方法的不确定度计算

3.5.1精密度不确定度分量的计算

3.5.2准确度不确定度分量的计算

空白样品的标准添加试验是准确度的参考，该方法下的回收率范围在85.8%～97.0%之间，回收率的标准偏差范围在2.5%～4.8%之间。试验平行测定5次，回收率的标准不确定度分量是标准偏差除以5的平方根，计算所得数据见表4。

3.5.3标准曲线你和的不确定度

3.5.4合成不确定度

根据定义可知合成不确定

3.5.5扩展不确定度

表4　不确定度参数

4　结语

通过测定结果表明本次试验具有良好的测定浓度线性范围，分析时间较为合理，满足残留分析试验的要求，同时准确度、精密度以及检出限均符合国标要求，为实际检测工作提供一定的工作基础。

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[2]于志恒,刘守军.碘摄入量与甲状腺肿率的变化有无规律可循[J].中国流行病学杂志.2004,25(8):726-728.

[3]GB/T 14848-93.地下水环境质量标准[S].1993.

[4]GB/T 8537-2008.饮用天然矿泉水[S].2008.

[5]霍权恭,范鹏菲.谷物配方食品中痕量碘化物测定方法研究.河南工业大学学报(自然科学版)[J].2012,33(4):21-24.

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[8]Vicki J B,Stephen L R E.Measurement uncertainty:approaches to the evaluation of uncertainties associated with recovery.Analyst,1999,124:981.

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[10]魏昊.化学分析中不确定度的评估指南.北京:中国计量出版社.2002:60-71.

Determination of Iodine Cotent of the Agriculture Irrigation Water and its Uncertainty Evaluation in Xinjiang Area

XUE Hui-ting

(Xinjiang Yili Hydrological Survey Bureau,YiLi 835000,Xinjiang)

For determination of iodine content of the agriculture irrigation water in Xinjiang by gas chromatography，under the environment of the oxidation of iodide ions to free iodine，by methyl ethyl ketone reagent derivatization reaction generated iodine butanone，n-hexane extractionafter the gas chromatography.The results show that the spiked average recoveries between 85.8%～93.6%.The RSD ranged within 5%,The calibration of iodine content were linear (correlation coefficients not less than 0.999) within the range of 1.00～10.0 μg/L.The method was accurate and sensitive,was suitable for analysis of iodine residues in water samples.

Iodine；Irrigation water；gas chromatography；determination and Uncertainty

2016-03-14

薛慧婷(1973-)，女，新疆伊宁人，工程师，主要从事水质分析评价、监测等工作。

X143

A

1004-1184(2016)05-0055-02