离子色谱法测定生活饮用水中溴酸盐的不确定度评定

张雪雪 马鲁明

摘要：目的评定离子色谱法测定包装饮用水中溴酸盐含量的不确定度。方法根据GB/T5750.10-2006《生活饮用水标准检验方法消毒副产物指标》建立数学模型，参考JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》对本方法的各个不确定度来源如标准溶液（包括标准物质、标准储备液配制、标准系列溶液配制）、测量结果重复性、最小二乘法拟合标准工作曲线等进行分析和量化。结果通过计算，水中溴酸盐含量测定的合成标准不确定度为0.000312mg/L，扩展不确定度为0.0006mg/L，测量结果表示为（0.0124±0.0006）mg/L（置信区间P=95%，k=2）。结论本方法的不确定度主要来源是标准曲线的拟合和标准系列溶液的配制。

关键词：溴酸盐;不确定度;包装饮用水;离子色谱

引言

通过用离子色谱法测定生活饮用水中溴酸盐含量的不确定度的评定，找出其主要影响因素。根据《生活饮用水标准检验方法消毒副产物指标》（GB/T5750.10-2006）测定生活饮用水中溴酸盐含量，通过建立数学模型，对测定过程中标准物质的稀释、标准曲线的校准和样品重复性测量等各分量的不确定度的评定，并合成其标准不确定度。重复10次测定水样中溴酸盐的含量均值为0.0057mg/L，其扩展不确定度为0.0008mg/L，k=2。配制标准系列和标准曲线线性拟合的过程均是影响其测量不确定度的重要因素。溴酸盐是用臭氧消毒饮用水所产生的一种不可避免的消毒副产物，被国际癌症研究机构（InternationalAgencyforResearchonCancer，IARC）定为2B级（具有较高的致癌可能性）的潜在致癌物。为了准确测定饮用水中痕量的溴酸盐含量，减少检测过程中的误差，提高检测质量，应用测定不确定度的理论，制定评定离子色谱法测定生活饮用水中溴酸盐含量的不确定度的方案，找出影响测定精密度的关键因素。

1材料与方法

1.1材料、仪器与试剂

水样来源：市场上购买的某品牌包装饮用水。930离子色谱仪、858自动进样器、MetrosepICNet3.1色谱工作站（瑞士万通公司）;KQ-500DE型台式数控超声波清洗器（東莞市科桥超声波设备有限公司）;Milli-QAdvantageA10超纯水机（美国Millipore公司）。溴酸盐标准溶液（ICBRO31，美国InorganicVentures公司）;无水碳酸钠（标准物质，中国计量科学研究院）;碳酸氢钠、硫酸（优级纯，广州化学试剂厂）;实验用水为一级水。

1.2实验方法

1）色谱条件色谱柱：阴离子保护柱：IonPacAG19（4×50mm），阴离子分析柱：IonPacAS19（4×250mm）;流动相：KOH，10.00mM;检测器：电导检测器;流速：1.0mL/min;进样量：200μL。2）标准溶液的制备使用1.00mL移液管吸取1.00mL标准溶液定容到1000mL容量瓶中，得到浓度为1000μg/L的标准中间液，再用5.00mL移液管吸取0.50mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL、10.00mL、20.00mL标准中间液分别定容到100.00mL容量瓶中，得到浓度分别为0.005mg/L、0.01mg/L、0.02mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L的标准工作溶液。3）实验操作为建立饮用水中溴酸盐含量不确定度的评定方法，通过在饮用水样品中加入一定量标准溶液（大于方法检出限）后再测定。水样经0.22μm微孔滤膜过滤后上离子色谱仪测定，用外标法定量。

2结果与分析

2.1不确定度的来源

评定不确定度与实验过程中的设备、方法、器具、标准物质和操作过程等多个因素有关。参考中华人民共和国国家计量技术规范JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》并综合本次测量过程，分析溴酸盐的测定不确定度来源主要有标准溶液（包括标准物质、标准储备液配制、标准系列溶液配制）、测量结果重复性、最小二乘法拟合标准工作曲线等引入的不确定度。

2.2不确定度评定

1）标准储备溶液引入的相对标准不确定度GBW08676溴酸盐标准储备溶液购自国家标准物质研究中心，标准值为1 000mg/L，相对不确定度为0.3%，采用B类进行评定，取包含因子k=2，则溴酸盐标准储备溶液的相对标准不确定度为：2）标准溶液配制产生的相对标准不确定度溴酸盐缓冲标准溶液（10mg/L）的配置过程：借助1mL单标线吸量管（A级）移取1mL溴酸盐标准储备溶液，移至100mL容量瓶（A级），二次纯化水稀释至刻度，摇匀。其产生的不确定度主要包括量具容量差异、人员估读差异和温度差异等3部分。依据JJG196—2006《常用玻璃量器检定规程》规定，1mL单标线吸量管的A级容量允差为±0.007mL，100mL容量瓶的A级容量允差为±0.10mL，按照矩形分布，K=槡3;1mL单标线吸量管的人员估读容量允差为±0.005mL，100mL容量瓶的人员估读容量允差为±0.005mL，按照矩形分布，K=槡3;校正温度与实验温度不同，实际温差取5℃，水的膨胀系数为2.10×10-4，属于B类，按照矩形分布，K=槡3。那么，在标准溶液配制过程中，由单标线吸量管和容量瓶所产生的相对标准不确定度及标准不确定度如表1所示。缓冲标准溶液配制产生的相对标准不确定度为：

结语

本文采用碳酸盐系统淋洗液的离子色谱法对包装饮用水中溴酸盐进行了测定。结果表明，测定的饮用水中溴酸盐含量为0.0124mg/L，其扩展不确定度为0.0006mg/L（P=95%，k=2）。根据GB19298-2014《食品安全国家标准包装饮用水》的限量标准，本实验检测的水样超出限值。通过对测量结果进行不确定度评定，保证了数据的合理性，提高了其可靠性和科学性。本实验不存在大倍数稀释，所以不考虑稀释系数的不确定度，若测定的样品溴酸盐含量超出本方法的线性范围，需要对样品进行稀释，则应把稀释倍数的不确定度也计算在内。

参考文献

[1]夏娜，黄一帆，李健，等.广西天然泉水中溴酸盐含量测定及控制技术研究[J].大众科技，2016，18（100）：47-48.

[2]张杰.测量不确定度与误差的区别和联系[J].计量与测试技术，2017，44（4）：116-121.