水质在线自动分析仪测量氨氮的不确定度分析
蒋奕雄
【摘 要】通过对氨氮水质在线自动分析仪测定氨氮过程的分析，探讨了测试各环节中可能引入的不确定度分量，并汇总合成得到扩展不确定度，确定了对不确定度贡献最大的因素，为其他类似实验减少误差提供参考。 【期刊名称】安徽农学通报 【年(卷),期】2014(000)012 【总页数】2
【关键词】氨氮；自动分析仪；不确定度
地表水氨氮测定的传统方法是采用纳氏试剂分光光度法，但是纳氏试剂的毒性强，分析过程中使用汞盐易产生二次污染，且预处理过程繁琐，实验周期长。氨氮水质在线自动分析仪可以连续、及时、准确的对水质及其变化状况进行监测，得到了越来越广泛的应用。因此，对仪器测量过程是否持续受控，测量结果是否能保持稳定一致的判定，具有非常重要的意义。测量不确定度是对测量结果可能产生误差的度量，是对测量结果质量的定量表征，已成为检验和校准自动分析仪必不可少的工作之一。本文通过对水质在线自动分析仪测量氨氮过程的分析，找出分析测试过程中主要可能引入误差的步骤，为其他重复或相似实验减少误差、提高实验质量提供参考。
1 方法与仪器
1.1 方法与依据
1.1.1 方法原理 水质在线自动分析仪测量氨氮的方法有电极法和光度法。电极法主要包括氨离子选择性电极法和氨气敏电极电位法，测量原理为电极电位与
水样中氨浓度的对数呈线性关系，从而对水样中的氨氮进行测量。光度法主要包括纳氏试剂比色法和水杨酸分光光度法等，其主要原理为水样中的氨氮与指示剂反应后显色，水样的吸光度在特定波长处与氨氮含量成正比，从而对水样中的氨氮进行定量分析。
1.1.2 测量依据 JJG 631-2013氨氮自动监测仪检定规程；JJG（闽）1050-2012氨氮水质自动分析仪检定规程。 1.2 主要仪器、试剂与条件
1.2.1 主要仪器 水质自动分析仪（氨氮）（LFNHDW2001，湖南力合）；绝缘电阻表，500V，10级；秒表，分辨力0.01s；分析天平，最小分度值0.1mg；玻璃量器，A级。
1.2.2 试剂 水中氨氮成分分析标准物质，国家标准编号GBW（E）080220，质量浓度100mg/L，扩展不确定度（包含因子k=2），中国计量科学研究院研制。 1.2.3 测量条件 环境温度不超过5～40℃，相对湿度：≤85%。
2 实验方法
2.1 标准溶液 氨氮标准溶液的配制：以购买的质量浓度为100mg/L的氨氮标准储备溶液，按其证书所述使用方法配制成质量浓度为5.0mg/L的标准使用溶液。
2.2 样品测试 仪器运行稳定后，将配制好的氨氮标准使用溶液经氨氮水质自动分析仪连续重复测定。
3 数学模型
在测量不确定度评定中，建立数学模型也称为测量模型化，目的是建立被测量与各影响量之间的函数关系。采用经典的比较测量法可得到数学模型：
式中：cˉ为测得氨氮的示值平均值；cs为氨氮溶液标准值。
4 输入量标准不确定度评定
4.1 测量重复性引入的不确定度评定uc1 通过氨氮自动分析仪连续测量得到测量列，测定结果见表1。
计算得平均值为5.02mg/L，则样品重复测量引入的不确定度为：
4.2 稀释取液过程中引入的不确定度uc2 在取液过程中使用A级检定合格的5mL单标移液管，移取标准值为100mg/L的氨氮标准溶液5mL稀释于100mL水溶液中配置为5.0mg/L，假设其服从均匀分布，则取液过程中引入的不确定度为：
4.3 稀释定容过程中引入的不确定度uc3 在稀释定容过程中使用A级检定合格的100mL单标线容量瓶，在区间内认为其服从均匀分布，则定容过程中引入的不确定度为：
4.4 氨氮标准溶液引入的不确定度分量uc4 氨氮标准溶液引入的不确定度，由标准物质证书上给出，其值为2%，取k=2得到氨氮标准溶液引入的不确定度为：
5 合成标准不确定度的评定
5.1 灵敏系数 灵敏系数计算公式如下：
5.2 标准不确定度分量汇总 根据各不确定度分量得到标准不确定度分量汇总，结果见表2。
5.3 合成标准不确定度 以上4个输入量彼此不相关，合成标准不确定度可按下式计算：
5.4 扩展不确定度 扩展不确定度是确定测量结果区间的量，可期望该区间包括
水质在线自动分析仪测量氨氮的不确定度分析
