铬天青S分光光度法测定水中铝的不确定度评定.docx
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Ｖｏｌ Ｎｏ
２０１４年第２６卷第１２期
２０１４， ．２６ ．１２
ＳｈａｎｇｈａｉＪｏｕｒｎａｌｏｆＰｒｅｖｅｎｔｉｖｅＭｅｄｉｃｉｎｅ
·６６７·
上海预防医学
文章编号：
１００４－９２３１（２０１４）１２－０６６７－０３ ·上海市嘉定区疾病预防控制中心专栏·
铬天青Ｓ分光光度法测定水中铝的不确定度评定
陈惠珠（上海市嘉定区疾病预防控制中心，上海２０１８００）
分析测量结果是产品质量的重要控制手段和最终判断，而任何测量都有其不确定度。
合理科学地分析、计算不确定度既能提高分析测量质量，又能提高对产品质量的判断水平。
现根据中国金属学会分析测试分会发布的枟分光光度法测量结果不确定度评定规范枠
（ＣＳＭ０１０１０１０２—２００６），对采用铬天青Ｓ分光光度法测定生活饮用水中铝含量的不确定度进行评定。
１ 实验部分
１．１ 试剂与仪器
铝标准储备溶液：
ＧＢＷ（Ｅ）０８０６１２，浓度ρ０（Ａｌ）
＝１．０ｇ／Ｌ±０．００５ｇ／Ｌ（Ｋ＝２）。
其他试剂见文献
［１］。
分析仪器为ＵＶ－２５０１紫外可见分光光度计。
１．２ 分析步骤
１．２．１ 标准使用液配制 配制铝标准使用液ρ（Ａｌ）
＝１．０μｇ／ｍＬ。
临用时，用１ｍＬ单标线移液管（Ａ
级）移取铝标准储备溶液１．０ｍＬ于１００ｍＬ容量瓶
（Ａ级）中，稀释至刻度，得到浓度为１０μｇ／ｍＬ的铝标准中间溶液。
用１０ｍＬ单标线移液管（Ａ级）移取１０μｇ／ｍＬ的铝标准溶液１０ｍＬ，用水定容至１００ｍＬ容量瓶（Ａ级），得到浓度为１．０μｇ／ｍＬ的铝标准使用溶液。
１．２．２ 标准曲线绘制 分别准确移取铝标准使用溶液０、０．２、０．５、１．００、２．００、３．００、４．００、５．００ｍＬ于５０
作者简介：
陈惠珠（１９７２—），女，主管技师。
ｍＬ比色管中，加纯水至２５ｍＬ。
向各管滴加１滴对硝基酚溶液，混匀，滴加氨水至浅黄色，加硝酸溶液至黄色消失，再多加２滴。
加３．０ｍＬ铬天青Ｓ溶液，混匀后加１．０ｍＬ乳化剂ＯＰ溶液，２．０ｍＬ溴代十六烷基吡啶（ＣＰＢ）溶液，３．０ｍＬ缓冲液，加纯水稀释至５０
ｍＬ，混匀，放置３０ｍｉｎ。
于６２０ｎｍ波长处，用１ｃｍ比色皿以试剂空白为参比，测量吸光度，扣除空白值，绘制校准曲线［１］。
１．２．３样品分析取水样２５．０ｍＬ于５０ｍＬ具塞比色管中。
以下操作与标准系列溶液的测定步骤相同进行测试。
测得样品吸光度扣除空白吸光度后，代入标准曲线计算铝的含量（ｍ），再除以取样体积（Ｖ），得到样品浓度（Ｃ）。
２数学模型和测量不确定度的来源
２．１数学模型的建立
水中铝浓度的计算公式为：
V
C＝m
２．２测量不确定度的来源
测量不确定度的主要来源分为４部分：
①标准溶液配制引入的不确定度（Urel（１））。
②应用工作曲线产生的不确定度（Urel（２））。
③样品重复性测量过程中引入的不确定度（Urel（３））。
④量取水样体积引入的不确定度（Urel（４））。
（４１．０３％）或血糖恢复正常（５２．７８％）。
分析显示，ＩＧＲ的自然转归与年龄有一定关系，有年龄越大转变为糖尿病的比例越高的倾向，在ＩＦＧ人群中差异有统计学意义，和有关研究结果一致［１］。
ＩＧＴ者基础血糖水平越高转化为糖尿病的比例越大，如果对ＩＧＴ者进行血糖水平控制将降低其转为糖尿病的风险。
４ 参考文献
［１］杜群，石福彦，丁奇龙，等．空腹血糖受损、糖耐量受损人群
２年自然转归及其影响因素的研究［Ｊ］．中华内分泌代谢杂志，２００４，２０（３）：
２２３－２２６．
［２］顾惠琳，吴元民．糖调节异常伴相关疾病３年后自然转归初探［Ｊ］．上海预防医学，２００３，１５（９）：
４６７－４６８．
（收稿日期：
２０１４－０７－２３）
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［２］
３ 不确定度传递模型的建立
Urel２（ρ）＋Urel２（V）＋Urel２（V）。
其中，ρ为铝标
１
２
３
２
３．１ 标准系列溶液的配制和不确定度
３．１．１ 标准使用溶液的不确定度 按１．２分析步骤配制铝标准使用溶液。
数学模型为：
ρ０V０＝ρ１V１，ρ１＝
１
０
０
２ ２ ２ ２
ρ０V０／V１，Urel（ρ）＝Urel（ρ）＋Urel（V）＋Urel
准使用溶液的浓度（μｇ／ｍＬ）；V３为标准使用溶液定容的体积（ｍＬ）；V２为移取标准中间溶液的体积
（ｍＬ）；ρ１为标准中间溶液的浓度（μｇ／ｍＬ）。
３．１．５ 移取标准中间溶液体积V２的不确定度
（V１）。
其中，ρ０为标准储备溶液的浓度（μｇ／ｍＬ）；
V０为移取标准储备溶液的体积（ｍＬ）；V１为标准中间溶液定容的体积（ｍＬ）；ρ１为标准中间溶液的浓度
（μｇ／ｍＬ）。
３．１．２ 标准储备溶液浓度ρ０的不确定度：
ρ０＝
（１０００±５）μｇ／ｍＬ，Ｋ＝２。
Urel（ρ０）＝２．５／１０００＝
１０ｍＬ单标线移液管的重复性标准不确定度为：
U（V２－１）＝０．０１０ｍＬ。
按ＪＪＧ１９６—２００６规定，２０℃时其示值允差为±０．０２０ｍＬ，假设为三角形分布：
U（V２－２）＝０．０２０／６＝０．００８２ｍＬ。
通常实验室恒温控制要求为２０℃±５℃，经实验设为±５℃。
查手册水的膨胀系数是２．１×１０－４ｍＬ／℃，故水的温差效应
－４
０．００２５。
３．１．３ 移取标准储备溶液体积（V０）的不确定度
１ｍＬ单标线移液管的重复性标准不确定度为：
引起的体积变化△V２＝２．１×１０ ×５×１０＝０．０１０５
ｍＬ，假设为均匀分布，则U（V２－３）＝０．０１０５／３＝０．００６１ｍＬ。
所以，U（V）＝０．０１０２＋０．００８２２＋０．００６１２
U（V ）＝０．０１０ｍＬ。
按ＪＪＧ１９６—２００６规定，２０℃ ２
０－１
时其示值允差为±０．０１０ｍＬ，假设为三角形分布，
U（V０－２）＝０．０１０／６＝０．００４１ｍＬ。
通常实验室恒温
控制要求为２０℃±５℃，经实验设为±５℃。
查手册水的膨胀系数是２．１×１０－４ｍＬ／℃，故水的温差效应引起
＝０．０１４３ｍＬ。
Urel（V２）＝０．０１４３／１０＝０．００１４。
３．１．６ 标准使用溶液定容体积（V３）的不确定度
１００ｍＬ容量瓶（Ａ级）的重复性标准不确定度为：
）＝０．１０／６＝０．０４１ｍＬ。
通常实验室恒温控
U（V３－１）＝０．０１２ｍＬ。
按ＪＪＧ１９６—２００６规定，２０℃
０
的体积变化△Ｖ＝２．１×１０－４×５×１＝０．００１０５ｍＬ，假
时其示值允差为±０．１０ｍＬ，假设为三角形分布，
U（V
３－２
设为均匀分布，则U（V０－３）＝０．００１０５／３＝０．０００６１
０
ｍＬ。
所以，U（V）＝０．０１０２＋０．００４１２＋０．０００６１２＝
制要求为２０℃±５℃，经实验设为±５℃。
查手册水
的膨胀系数是２．１×１０－４ｍＬ／℃，故水的温差效应引
－４
０．０１０８ｍＬ。
Urel（V０）＝０．０１０８／１＝０．０１０８。
起的体积变化△V３＝２．１×１０ ×５×１００＝０．１０５０
３．１．４ 标准中间溶液定容体积（V１）的不确定度
ｍＬ，假设为均匀分布，则U（V３－３）＝０．１０５０／３＝０．０６１
１００ｍＬ容量瓶（Ａ级）的重复性标准不确定度为：
ｍＬ。
所以，U（V）＝０．０１２＋０．０４１＋０．０６１＝
２ ２ ２
１－１
时其示值允差为±０．０１０ｍＬ，假设为三角形分布，
U（V
）＝０．０１２ｍＬ。
按ＪＪＧ１９６—２００６规定，２０℃ ３
０．０７４ｍＬ。
Urel（V３）＝０．０７４／１００＝０．０００７４。
U（V１－２
）＝０．０１０／６＝０．００４１
ｍＬ。
通常实验室恒温
Urel（ρ２）＝
０．０１１＋０．００１４＋０．０００７４
２
２
２
U（ρ）＝０．０１１×１＝０．０１１μｇ／ｍＬ。
＝０．０１１，
控制要求为２０℃±５℃，经实验设为±５℃。
查手册
水的膨胀系数是２．１×１０－４ｍＬ／℃，故水的温差效应
－４
２
ｍＬ标准使用溶液的浓度ρ２＝（１．００±０．０２２）μｇ／
引起的体积变化△V１＝２．１×１０ ×５×１００＝０．１０５０
ｍＬ，假设为均匀分布，则U（V１－３）＝０．１０５０／３＝０．０６１
１
ｍＬ。
所以，U（V）＝０．０１２２＋０．００４１２＋０．０６１２＝０．０６２ｍＬ。
Urel（V１）＝０．０６２／１００＝０．０００６２。
１
Urel（ρ）＝０．００２５２＋０．０１０８２＋０．０００６２２＝０．０１１，
U（ρ１）＝０．０１１×１０＝０．１１μｇ／ｍＬ。
则铝标准中间溶液的浓度ρ１＝（１０．００±０．２２）μｇ／ｍＬ（Ｋ＝２）。
同理，标准使用溶液不确定度评价
２
（Ｋ＝２），标准使用溶液的相对标准不确定度
Urel（c１）＝０．０２２／２＝０．０１１。
标准系列溶液的不确定度：
移取标准溶液用
５ｍＬ刻度吸管，分别移取了０．２０、０．５０、１．００、２．００、
６
３．００、４．００、５．００ｍＬ，在０．２０～５．００ｍＬ范围内，其体积允许差均为±０．０１ｍＬ，按三角分布处理，标准不确定度为０．０１＝０．００４１ｍＬ，７次移取标准溶液的相
对标准不确定度为：
０．００４１ ＋０．００４１ ＋０．００４１ ＋０．００４１ ＋０．００４１ ＋０．００４１ ＋０．００４１
２
２
２
２
２
２
２
０．２
０．５０
１．００
２．００
７
３．００
４．００
５．００
１
２
２
３
２
１
２
３
rel
２
数学模型为：
ρV＝ρV，ρ＝ρV／V，U （ρ）＝
Urel（c２）＝
＝０．００８６。
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标准溶液引起的相对标准不确定度为：
２ ２
０．０１１＋０．００８６
rel（１）＝
＝０．０１４
U
回归曲线y＝a＋bx，截距a＝－０．０００３６，斜率b＝０．０７９，曲线的相关系数r＝０．９９９５。
x－＝（０＋０．２＋
［３］
３．２ 应用标准曲线引入的不确定度
由铝含量与相应溶液扣除空白后的吸光度得到
０．５＋１．０＋２．０＋３．０＋４．０＋５．０）／８＝１．９６（表１）。
表１分光光度计测定铝的数据
项目 ０
１
２
３
４
５
６
７
平均
标准溶液含量（x－，μｇ） ０．００
０．２０
０．５０
１．００
２．００
３．００
４．００
５．００
１．９６
x－ x－ －１．９６
－１．７６
－１．４６
－０．９６
－０．０４
１．０４
２．０４
３．０４
扣除空白后的吸光度（yi，A）
０．０１６
０．０３７
０．０７５
０．１６８
０．２３８
０．３１４
０．３９７
y０
０．０１５
０．０３９
０．０７９
０．１５８
０．２３７
０．３１６
０．３９５
i
i－
∑i（yi－y）
８
２
＝１
０
n－２
１３０×１０
６
－６
SR＝ ＝
１ １
（xx－）
－
x
－
２
p＋n＋
∑（x－
８
１ i
x）
–２
S
＝０．００４７μｇ
０．００４７
１０＋
１ １ （１．２７５－１．９６）２
８
＋
２４．４７８８
＝
０．０７９
３．３ 样品重复测量的相对标准不确定度
＝０．０２９
Urel
R
（２）＝b
将待测样液重复测量１０次，平均含量x－＝１．２７５μｇ，s＝０．０２３９（表２）。
x
表２样液吸光度测定结果
项目 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０
扣除空白后的吸光度（Ａ） ０．０９９ ０．１０１ ０．０９８ ０．１０３ ０．０９９ ０．１０２ ０．１０３ ０．０９８ ０．１０１ ０．１００
样品含量（μｇ） １．２５８ １．２８３ １．２４５ １．３０８ １．２５８ １．２９６ １．３０８ １．２４５ １．２８３ １．２７０
样品重复测量的相对标准不确定度为：
５ 测量结果不确定度报告
Urel
＝ s
×xx
＝０．０２３９
１０×１．２７５
＝０．００５９
取９５％的置信水平，包含因子Ｋ＝２，所测水样中铝的含量为（０．０５１±０．００３４）ｍｇ／Ｌ。
３．４ 样品取样引入的相对标准不确定度分量
２５ｍＬ单标线吸管的允许误差为±０．０３，２５ｍＬ
单标线吸管引起的不确定度U１＝０．０３／３＝０．０１７
ｍＬ（均匀分布）。
重复性测量U２＝０．００２ｍＬ（设定）。
水的温差效应引起的体积引入的标准不确定度为：
－４
U３＝（５×３×２．１×１０ ）／３＝０．００１８。
样品取样的
６ 讨论
本文采用不确定度连续传递模型，对铬天青Ｓ分光光度法测定生活饮用水中铝含量的不确定度进行了评定，使繁琐的不确定度评定过程变得更加简练、
清晰、易懂。
０．０１７＋０．００２＋０．００１８
２５
２
２
２
相对标准不确定度为：
Urel（４）＝
＝０．００３４
由各个不确定度分量计算可知，在铬天青Ｓ分光光度法测定水中铝含量的过程中，标准曲线不确定度分量所带来的影响最大，是该方法不确定度的主要来
３．５ 分光光度计吸光度读数相对标准不确定度分量
理化分析中仪器（如光谱仪、色谱仪等）本身引入的测量不确定度因其已包含在重复性测量中，因此不再计算。
Urel（１）＋Urel（２）＋Urel（３）＋Urel（４）
２
２
２
２
４ 相对合成标准不确定度
源。
因此，在实际操作中应采取相应措施，如增加标准溶液的测量次数，以获得较小的测量不确定度。
７ 参考文献
［１］ＧＢ／Ｔ５７５０．６—２００６．生活饮用水标准检验方法［Ｓ］．
［２］张喜友，代阿芳，许春雪，等．对４－氨基安替吡啉三氯甲烷萃取分光光度法测定的地下水中挥发酚不确定度的评
Urel＝
＝０．０３３
定［Ｊ］．地质通报，２０１２，３１（４）：
６１９－６２４．
由相对合成标准不确定度计算合成标准不确定度：
已知样品中铝的浓度为１．２７５／２５＝０．０５１ｍｇ／Ｌ，U（c）＝０．０３３×０．０５１＝０．００１７ｍｇ／Ｌ。
［３］倪蓉，杨龙彪，张燕．比色法测定空气中三氧化铬的不确定度评定［Ｊ］．中国卫生检验杂志，２００５，１５（８）：
９７５－９７６．
（收稿日期：
２０１４－０７－２３）
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