磷钼蓝分光光度法测废水中磷的不确定度研究

发布时间：2019/10/30 9:37:57     浏览次数：1121

在化工企业的废水处理环节，针对磷的含量测定通常采用钼蓝分光光度法。但是在实际的检测过程中，各种不确定性因素对检测结果造成不同程度的影响，因此工作人员必须对不确定度进行分析和评价，以提升测量结果的准确性。

2 磷测量的数学模型
废水中总磷的测定依照《水质总磷的测定磷酸铵分光广度法》(GB 11893-89)来进行，磷的浓度计算公式依照下式进行：
C=C1×n。其中，C 为实际废水中磷的浓度，μg/mL;C1 为根据标准溶液曲线所得到的磷的浓度，μg/mL;n 为试样的稀释倍数。

3磷测量的不确定度分析
3.1 测量重复性不确定度
将同一待测试样均分成12 等份，分别对其进行检测，所得到的磷含量分别为0.704，0.706，0.702，0.701，0.698，0.706，
0.701，0.699，0.703，0.702，0.703，0.704，单位μg。则重复测量结果的平均值为0.702。单次测量的标准差为0.0028。则待测样品重复性不确定度的相对值U0=0.0028/0.702=0.0040。
3.2 分光光度法引起的不确定度
该种不确定度主要指的是分光光度法测量过程中所引起
的B 类评定标准的不确定度，不仅涉及到由标准母溶液在稀释配制标准溶液的过程中所引起的不确定度，同时还涉及到分光光度计测量所引起的不确定度。
试验中使用的磷标准母溶液浓度为1.0mg/mL，其所导致的不确定度U 母液为0.0029。
将磷标准母溶液用移液管和容量瓶进行稀释，依次稀释为10μg/m和L 1μg/mL。再将1μg/m的L 溶液分别用1mL，2mL，
5mL 的移液管传递到标准系列溶液。移液管和容量瓶的相对标准不确定度值分别如下 ：
100mL 容量瓶的相对标准不确定度Ua=0.019;1000mL容量瓶的相对标准不确定度Ub=0.012;1mL 移液管的相对标准不确定度Uc=0.004;2mL 移液管的相对标准不确定度
Ud=0.004;5mL 移液管的相对标准不确定度Ue=0.004;10mL移液管的相对标准不确定度Uf=0.004;
参考上述量取仪器的相对标准不确定度数值，得到 ：

10μg/mL 磷溶液的标准不确定度U1 为： 
 

标准系列磷溶液的标准不确定度U3  为:
 
分光光度计本身检定报告中对于透射比示值误差测定结果不确定度U4 为0.7%。
则分光光度法在测定磷浓度过程中所引起的标准不确定度U5 为各标准不确定度的合成。

3.3 取样过程中所引起的不确定度
工作人员在取样的过程中，取样设备或仪器本身精确度的高低也会引起磷测定结果的不确定度。取样设备的检定报告中对于取样误差测定结果的不确定度U6 为0.58%。称量设备的标准不确定度U7 为0.012%。
在采样环节，人为操作也会导致过程数据和测量结果的偏差，但是依据国家标准这类影响因素引起的不确定度不纳入到本不确定度计算当中。因此在取样环节引入的标准不确定度U8 为：

3.4 磷钼蓝分光光度法磷浓度测量的不确定度
磷钼蓝分光光度法磷浓度测量的合成标准不确定度Ue   为：

 3.5 扩展不确定度分析
当置信概率为95% 时，包含因子k=2，此时扩展不确度 Uf=k×Ue=0.0344。
4 测量结果分析
磷钼蓝分光光度法磷浓度测定的方法主要依据GB  11893-
89《水质总磷的测定磷酸铵分光广度法》来进行，具体采用磷钼蓝分光光度法进行测试。首先配制好标准容液，对标准溶液进行检测后绘制出标准参考曲线。对试样进行磷含量的测定，并计算废水中磷的总量及浓度。
对于该种磷浓度测定方法而言，磷含量及浓度的不确定度来源主要有标准样品及溶液的配制和检测、分光光度仪器、取样环节、测量重复性、仪器准确性等环节和因素有关。从各项的不确定度进行对比，分光光度仪器以及溶液的配制环节得到的不确定度对磷浓度测定结果的准确性影响较大，而重复性和取样环节得到的不确定度对磷浓度测定结果的准确性影响相对较小。
5 结语
在废水溶液的磷含量及浓度测定过程中，工作人员通过不确定度评估可以更加客观地得到影响测量准确性的因素，进一步提升废水中磷含量测定的准确性，更好地实现废水处理目标，满足企业生产工艺的需求。