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1 材料與方法
1.1 材料、試劑和儀器
樣品:固廢浸出液經過濾待測,密閉低溫保存;苯系物(苯、乙苯)標準品:濃度分別為199.9±2.08 mg/L、200.0±2.08 mg/L,美國O2si公司;氯化鈉:優級純,在350 ℃下加熱6h,冷卻后保存于干燥干凈試劑瓶中;甲醇:色譜純。
分析儀器:安捷倫7890A-5975C氣質聯用儀,帶頂空進樣器;各種規格移液器。
1.2 樣品處理
稱取3 g氯化鈉放入20 mL頂空瓶中,緩慢加入10 mL固廢浸出液,蓋上硅膠膠墊和鋁蓋,壓緊密封,放入頂空進樣器中待測。
1.3 標準溶液配制
標準溶液母液200 mg/L分別配制10 mg/L、20 mg/L、50 mg/L、100mg/L濃度的溶液各1 ml(苯、乙苯)。
分別取上述稀釋溶液和母液0.1 mL放入頂空瓶,再加入3 g氯化鈉和10 mL水,配制成0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.5 mg/L、1.0 mg/L和2.0 mg/L的溶液(苯、乙苯)。
1.4 GC-MS儀器條件
頂空樣品瓶加熱溫度為60 ℃,加熱平衡時間20 min;
色譜條件:柱溫50 ℃保持2 min,以7 ℃/min升溫至120 ℃,再以12 ℃/min升溫至150 ℃;
進樣口溫度:250 ℃;接口溫度:280 ℃;
進樣方式:分流進樣,分流比為10:1;
全掃描方式,質量范圍為35-500 amu,提取離子定量計算。
2 不確定度評定與討論
2.1 測量數學模型
方法原理:在恒溫的密閉容器中,水中的揮發有機物在氣、液兩相間分配,達到平衡。取液上氣相樣品進氣質聯用儀分析,外標法定量。
浸出液中苯系物含量計算公式如下:
X=(Cx-C0)×F
式中:X——樣品中苯系物終濃度,mg/L;
Cx——樣品中苯系物濃度,mg/L;
C0——中苯系物濃度,mg/L;
F——稀釋因子。
2.2 不確定度分量的主要來源及分析
使用方法回收率表征方法的性和重復性,將其它分量歸并,并使用魚骨圖形式表示,見圖1。主要分量為:
(1)標準溶液引入的不確定度,包括配制和稀釋過程引入的不確定度;
(2)樣品制備引入的不確定度;
(3)測試過程隨機效應導致的不確定度,包括樣品多次測量的重復性、進樣的重復性和回收率重復性;
(4)校準曲線引起的不確定度;
(5)儀器引起的不確定度。
2.3 不確定度分量量化評定
2.3.1 標準溶液配制引入的不確定度
(1)標準溶液的不確定度
苯系物標準溶液購自美國O2si公司
苯:校準給出不確定度為1.04%
乙苯:校準給出不確定度為1.04%
(2)標準溶液稀釋的不確定度
標準溶液稀釋過程:利用200 μL移液槍移取不同濃度的標準溶液,利用1000 μL移液槍移取甲醇溶劑,再利用10 mL移液槍移取水,配制系列標準標準溶液。根據《JJG 646-2006移液器檢定規程》,200 μL移液槍允許誤差為4.0%,1000 μL移液槍允許誤差為2.0%,10 mL移液槍允許誤差為1.0%,取三角分布,200 μL、1000 μL、10 mL移液槍引入的不確定度分別如下:
標準溶液稀釋引起的合成不確定度:
u(std)=[u(v1)2+u(v2)2+u(v3)2]1/2=0.01871
2.3.2 樣品制備引入的不確定度
利用10mL移液槍移取浸出液樣品
2.3.3 回收率引入的不確定度
為了測定實驗測試過程隨機效應引入的不確定度,采用回收率的不確定度表示,通過測定,樣品平均回收率和標準偏差SR,則隨機效應導致的不確定度:
苯:
乙苯:
2.3.4 重復測量樣品引入的不確定度
對樣品多次重復測定濃度和平均值見下表。采用極差法進行評定,測定次數為6次,極差系數為2.53。
苯:
乙苯:
2.3.5 標準溶液曲線引入的不確定度
利用GC-MS測定標準溶液,每個濃度測定1次,總的測定5次,樣品測定6次。
由擬合曲線求C時產生的標準不確定度u(ni)按下式計算:
其中:
曲線擬合引入的相對標準不確定度為:u(n,rel)=u(ni)/樣品溶液中苯系物平均濃度
苯:
乙苯:
2.4 合成不確定度
綜上所述,苯系物測定的合成相對標準不確定度為:
苯:
u(w,rel)=[u(p)2+u(std)2+u(sample)2+u(r,rel)2+u(x,rel)2+u(n,rel)2]1/2=0.06539 乙苯: u(w,rel)= [u(p)2+u(std)2+u(sample)2+u(r,rel)2+u(x,rel)2+u(n,rel)2]1/2 =0.1236 合成標準不確定度為: 苯: U(c)= u(w,rel)×平均值濃度=0.06539×0.4792 mg/L=0.03133 mg/L 乙苯: U(c)= u(w,rel)×平均值濃度=0.1236×0.4933 mg/L=0.06097 mg/L 2.5 擴展不確定度 擴展不確定度由合成標準不確定度乘以包含因子,去置信水平95%,包含因子k=2,則擴展不確定度為: 苯: U= U(c)×k=0.03133 mg/L×2=0.06266 mg/L 乙苯: U= U(c)×k=0.06097 mg/L×2=0.1219 mg/L 2.6 結果報告 按上述檢測和評定方法,測定浸出液中苯系物含量為: 苯:0.4792 mg/L±0.06266 mg/L;k=2 乙苯:0.4933 mg/L±0.1219 mg/L;k=2 3 結論與討論 通過對氣質聯用法測定浸出液中苯系物含量進行分析,評定測量不確定度,在各個不確定度分量量值中,樣品多次測量、回收率以及校準曲線是測量的不確定度主要來源。在今后實驗中通過控制樣品均勻性以及增加標準溶液測量次數,以減小測量誤差。