分光光度法测定纺织品中甲醛的不确定度评价-化工

'分光光度法测定纺织品中甲醛的不确定度评价-化工分光光度法测定纺织品中甲醛的不确定度评价唐冬梅（南通市启测环境检测技术有限公司，江苏启东226200）【摘　要】根据GB/T2912.1-2009标准，采用乙酰丙酮分光光度法测定纺织品中游离和水解的甲醛。本文通过对不确定度分量的5个主要来源进行分析，对测量结果的不确定度进行了评价。标准物质和最小二乘法拟合标准曲线时所产生的不确定度对总的不确定度贡献较大。关键词甲醛；不确定度；纺织品；标准物质甲醛是一种有刺激性气味的无色可燃液体，[1]对人的神经系统，肺和肝脏均有损害，长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病。其主要应用领域有木材工业，纺织产业，化工领域等。特别是在木材工业和纺织产业中，有些不法商家为了提高利润，使用甲醛含量极高的助剂，对人体十分有害。随着生活水平的提高，人们越来越注重自身的健康，而甲醛是一种广泛的渗透于我们日常生活中的一种有害物质（如家具，衣服），固能准确地测量甲醛含量既能为环境污染的治理提供事实依据，又能保证人体的健康。而测量不确定度正是为测定的数据提供了一个质的保证，[2]使得测试结果的表达更科学，更完整。测量不确定度不仅与计量科学技术密切相关，而且在计量管理和质量保证体系中发挥日益重要的作用，已经成为现代误差理论研究的前沿和核心问题。1　试验部分1.1　主要仪器与试剂铂金埃尔默分光光度计（lambda 25），水浴锅，电子天平。甲醛标准物质（GBW08615），乙酰丙酮，蒸馏水。1.2　测试过程试样在40℃的水浴中萃取一定时间，萃取液用乙酰丙酮显色后，在412nm波长下，用分光光度计测定显色液中甲醛的吸光度，对照标准甲醛工作曲线，计算出样品中游离甲醛的含量。1.3　建立数学模型纺织品中甲醛质量分数F=C×V/m式中：F——纺织品中甲醛质量分数，mg／kg；C——测定液中扣除试剂空白后甲醛质量浓度，μg/mL；V——样品萃取时加水量，mL；m——纺织样品质量g。1.4　不确定度分量的主要来源及其分析分光光度法测定纺织品中甲醛质量分数的不确定度主要有以下5个来源。a.标准物质：包括标准储备液的不确定度及稀释过程所引入的不确定度。b.样品制备过程：包括样品均匀性、天平的最大允许误差(MPE)、加水的体积等。c.最小二乘法拟合标准曲线校准得出C0时所产生的不确定度。 d.重复性实验(随机)变化：包括天平重复性、体积重复性、检测数据重复性等。e.试剂空白：包括检测中使用的试剂所引入的不确定度。1.5　标准不确定度的评定1.5.1　标准物质的不确定度１）标准储备液的不确定度水中甲醛溶液标准物质(GBW08615)从国家标准物质中心购得，质量浓度为100μg／mL，标准证书给出扩展不确定度为5%，k=2，则甲醛标准储备液的标准不确定度μrel(ρ)=5%/2=2.5％2）标准工作液稀释过程引入的不确定度[3]标准工作液的制备采用分度吸管准确吸取1mL、2mL、4mL、6mL、10mL甲醛标准溶液至一组500mL容量瓶中，用水分别稀释至刻度，得到甲醛溶液浓度分别为0.20μg/mL、0.40μg/mL、0.80μg/mL、1.20μg/mL、2.00μg/mL。这里将1mL移液管和500mL容量瓶的不确定度作为系列标准工作液稀释过程引入的不确定度。（1）分度吸管导致的不确定度[5]JJG196-2006《常用玻璃量器》规定，20℃时10mL分度吸管(A级)的容量允差为±0.05mL，取矩形分布，则分度吸管体积带来的不确定度为 （2）容量瓶体积引入的不确定度[5]JJG196-2006《常用玻璃量器》规定，20℃时500mL容量瓶(A级)的容量允差为±0.25mL，取矩形分布，则容量瓶体积带来的不确定度温度对容量瓶和溶液体积的影响：本实验是在20℃的条件下进行的，因此，容量瓶和溶液温度与校准时温度不同引起的不确定度为零。当温度不为20℃时，必须考虑温度对体积的影响。3）标准物质引入的不确定度由于μrel(V容)相对于μrel(ρ)和μrel(V吸)来说均很小，可忽略不计，则由标准物质引入的不确定度分量1.5.2　样品制备过程引入的不确定度取样：本实验依照GB/T2912.1-2009规定，将样品剪碎后随机取样，可认为样品是均匀的、代表性充分，由此所致的不确定度忽略不计。称重：按GB/T2912.1-2009的要求，称重准确至1.00称取1.00±0.01g样品放入250mL带塞烧瓶中，加入100mL水，用塞密封。将烧瓶放在震荡水浴锅中（40±2℃），震荡1小时，趁热用滤纸过滤萃取液。要求使用的天平的最小分度为0.01g。天平线性为矩形分布，天平的导致的不确定度萃取液体积的影响：JJG 196-2006《常用玻璃量器》规定，20℃时100mL量筒的容量允差为±1.0mL，取矩形分布，则量筒体积带来的不确定度温度对量筒和溶液体积的影响：本实验是在20℃的条件下进行的，因此，量筒和溶液温度与校准时温度不同引起的不确定度为零。当温度不为20℃时，必须考虑温度对体积的影响。固样品制备过程引入的不确定度为：1.6　最小二乘法拟合标准曲线校准得出C0时所产生的不确定度采用5个浓度水平的甲醛标准溶液，发色后用分光光度法法分别测定，得到相应的吸光值y，用最小二乘法进行拟合，得到直线方程y=a+bC(a为截距，b为斜率)和其相关系数r，详见下表。 本例对样品测定液进行了10次测量，由直线方程求得平均质量浓度C0=0.4343μg/mL，则C0的标准不确定度按[4]CNAS-GL06《化学分析中不确定度的评估指南》附录E3节计算：1.7　重复性实验在重复性条件下，对纺织品进行了8次独立测试，甲醛质量分数为43.21、43.86、42.45、42.32、44.08、44.21、43.72、43.61mg/kg，则甲醛质量分数的算术平均值：单次测量的不确定度按GB/T2912.1-2009，每个样品需要做2次平行样品，取平均值为最终结果。故算术平均值的不确定度：1.8　试剂空白本实验所用试剂均符合GB/T2912.1-2009的要求，因而扣除空白所致的甲醛的微小变化产生的影响很小，可忽略不计。 2　结果与讨论2.1　不确定度分量列表在不确定度评定时，已凭经验将一些不确定度分量去除。现将各不确定度分量列于下表。2.2　相对合成标准不确定度2.3　扩展不确定度在没有特殊要求的情况下，按国际惯例，测量结果的扩展不确定度包含因子k取2，则相对扩展不确定度：2.4　结果报告按GB/T2912.1-2009重复2次测定纺织品中甲醛的质量分数结果为：2.5　结论 本文通过对标准物质，样品制备过程，最小二乘法拟合标准曲线校准得出C0时所产生的不确定度，重复性实验(随机)变化，试剂空白五个不确定度分量的主要来源进行分析.其中标准物质和标准曲线的拟合引入的不确定度对总体不确定度贡献最大，其次是重复性试验，样品制备。因此在实验过程中，每一个步骤都应严格按规范操作，保证数据的准确性和可靠性。参考文献［１］龙梅.分光光度法测定化妆品中甲醛的结果不确定度评价[J].商品与质量,2012,5.［２］马海霞,李来好,等.分光光度法测定水产品中甲醛含量的研究[J].南方水产,2008,4.［３］顾娟红,夏樱.水萃取法测定纺织品中甲醛含量的不确定度评价[J].河北化工,2010,33(11).［４］CNAS-GL06化学分析中不确定度的评估指南[S].中国合格评定国家认可委员会,2006,6.［５］JJG196-2006常用玻璃量器[S].国家质量监督检验检疫总局,2006,12.［责任编辑：汤静］'