浅谈饮用水中总氮测定的不确定度评定

周焕平

摘 要：以碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定饮用水水源中的总氮为例，分析了测定结果的不确定度来源，建立了不确定度的评定方法。评估水中总氮的合成相对标准不确定度和扩展不确定度，对总氮含量为5.00mg/L的水样，其扩展不确定度为0.13mg/L。

关键词：总氮（total nitrogen）；碱性过硫酸钾消解；紫外分光光度法；不确定度评定

水中总氮是指水中各种形态无机和有机氮的总量，包括NO3―、NO2―和NH4+等无机氮和蛋白质、氨基酸和有机胺等有机氮。地表水中氮、磷物质超标时会出现富营养化状态，使水体中浮游生物和藻类大量繁殖而消耗水中的溶解氧，导致水体的富营养化和水体质量恶化加速。水中的总氮含量是衡量水质的重要指标之一，常被用来表示水体受营养物质污染的程度，其测定有助于评价水体被污染和自净状况。地表水环境保护标准GB 3838-2002中规定，Ⅲ类水源中总氮的限值是1.0mg/L[1]。

1 试验部分

1.1 分析步骤

取10ml试样于25ml比色管中，加入40g/L碱性过硫酸钾溶液5ml，塞紧管塞扎紧，将比色管置于高压蒸汽灭菌器中，120℃加热30分钟，冷却至室温加入1ml（1+9）的盐酸溶液，用水稀释至25ml。使用1cm石英比色皿以水做参比于波长220nm和275nm处测定吸光度。

1.2 標准曲线绘制

用1ml无分度吸管量取1000mg/L的NO3―-N标准贮备液1ml于100ml容量瓶中，纯水定容，得到中间液，分别量取0、0.2、0.5、1、2、3、7ml于25ml比色管中，加水稀释至10ml，其他步骤与1.1所述一致[2]。

2 不确定度来源由以下部分组成

C的平行测定引起的不确定度；标准溶液稀释引起的不确定度；标准曲线配制时产生的对C的测量引起的不确定度；使用标准曲线求得C时所产生的不确定度；比色管、容量瓶、移液管量取一定体积时引起的不确定度；天平称量药品时引起的不确定度；分光光度计读数引起的不确定度[3]。

3 标准不确定度的评定

3.1 A类评定（重复性）

（1）1mL无分度移液管的相对标准不确定度

五、扩展不确定度

扩展不确定度计算公式为U=K 。

其中包含因子K的取值随置信概率的不同而不同，多数情况下取K=2[5]。该研究中选择95%的置信概率，故选择K=2，则

U=K =2×0.064173=0.128346mg/L

六、分析报告结果

计算得到总氮样品的浓度为4.996mg/L，则水样总氮的检测结果可表示为：5.00±0.13 mg/l（K=2）。

七、结论

测量不确定度是测量水平的指标以及判定测量结果的依据，采用直观的因果分析和有效的数学运算得到了碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定水中总氮的不确定度，该评定方法也适用于其它通过标准曲线测定物质浓度含量的方法的结果评定。

参考文献

[1] GB 3838-2012 地表水环境质量标准.

[2] HJ 636-2012 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法.

[3] 中国实验室国家认可委员会.化学分析中不确定度的评估指南.北京：中国计量出版社，2002.

[4] JJF 1059.1-2012 中华人民共和国国家计量技术规范 测量不确定度评定与表示.

（作者单位：天津塘沽中法供水有限公司）