LOW CARBON WORLD 2020/12
节能环保
李卫华
(重庆中法供水有限公司，重庆400000)
【摘要】为减小实验误差，提高检测结果的精密度，评定分光光度法测定水中不确定度。按照《生活饮用水标准检验方 法无机非金属指标(GB/T 5750.5—2006)》，用分光光度法测定水中含量，采用《测量不确定度评定与表示(JJG 1059—
1999)》，分析样品中的不确定度来源，得出不确定度。运用测定不确定度评定与表示的理论，建立有效的数学式。根据数
学式，以一次实验测定饮用水中含量为例，如实反映测定的客观性和准确性。
【关键词】不确定度评定；异烟酸-吡唑咻酮分光光度法；饮用水；
【中图分类号】X832 【文献标识码】A 【文章编号］2095-2066( 2020 )12-0039-03
0引言
合理评定测量结果的不确定度是检测分析工作中的重要 技术组成部分，是分析实验必须重视的问题。不确定度评定在
商品检测⑴等研究工作中日益受到重视。依据《测量不确定评
定与表示》［2及《《测量不确定度评定与表示指南》闫，对分光光度 法测定水中氧化物过程中产生的不确定度进行了分析。本文
在此基础上，依据《水质氧化物的测定(GB/T 7487—1987)》［4］ 中的异烟酸一吡唑啉酮分光光度法测定了地下水中氧化物含
量， 并采用不确定度连续传递模型［5］对其测量不确定度进行了 评定，在对标准曲线拟合这一步骤上，采用兀、y 相对差的双误
差回归方式，为实验室质量控制及检测结果报告的合理性提 供科学依据。
1实验部分
测定方法按照国家标准M 中异烟酸-毗唑啉酮分光光度法 测定水中。
2数学模型
水中浓度的计算见式(1):3不确定度分量的评定
3.1.1 250 mL 量筒
(1) 250 mL 量筒最大允许误差(MPEV )是2.0 mL ，按均匀 分布考虑 K =■姨亍,% (V 25°)=a /k =2.0 mL/■姨亍=1.16 mL 。
(2) 读数重复性，根据经验u 2 (V 250) =0.035 mL 。
(3) 温度变化引入的标准不确定度分量u 3 (V 250 )=2.1伊10-4 益-1伊250 mLx3 益/ W =0.0910 mL 。
上述不确定度分量互不相关,250 mL 量筒的合成标准不
确定度：
2 2 2
U "V 250)=姨
U 1 (V 250)+U 2 (V 250)+U 3 (V 250)
=姨1.16 mL 2+0.035 mL 2+0.0910 mL 2 =1.17mL (4)
u (v ) = U (V 250)= 1.17 mL 八"J v 250 = 250 mL =0.468%5)
3.1.2 50.0 mL 容量瓶
(1)50.0 mL 容量瓶(A 级)最大允许误差(MPEV )是
C =
m a -叫曲线拟合的回归方程：y =a +bx
合成不确定度计算公式，见式(3)。
0.05 mL ，按均匀分布考虑 K =姨3，5 (V 50)=a /k =0.05 mL/
姨 =0.0288 mL(B 类评定方法)。
(2)定容读数引入的标准不确定度分量u 5 (V 50)。10次定
容实验结果：49.974、49.978、49.899、49.976、49.982、49.998、
U c (C )C
姨IH +［叮蓡+蓘+
蓘+蓘(4+
蓘+蓘HI 字：1 丁21 (41
叮蓡21 2［忙2
3)
伊貪
1)
(2)
39
I节能环保LOW CARBON WORLD2020/12
49.974、49.986、49.966、49.891、49.962，则u5(V50)=0.0366mL。
(3)温度变化引入的标准不确定度分量u6(V50)=2.1伊10-4益-1伊50mLx3益/姨3=0.0182mL。
上述不确定度分量互不相关,50mL容量瓶的合成不确定度:
50)=
V U4(V50)+U5(V50)+U6(V50^
=姨0.0288mL+0.0366mL+0.0182mL=0.05mL(6) "A4厂时=0.1%7) 3.1.3将水样在预处理过程中引入的不确定度分量合成差(MPEV)，不确定度为u10(V-=0.005mL；读数重复性，不确定度为"门(V])=0.002mL；实验时的温度差异±3益，不确定度为u12(V])=0.0004mL三方面引入。计算方法同4.1.2，上述不确定度分量互不相关，1mL无分度移液管的合成不确定度：U(V1)=姨u io(V1)+u n(V1)+U j2(V1)
=姨0.005mL2+0.002mL2+0.0004mL2=0.0054mL(14) u l(V1)=(1)=0
-0054T mL=0.54%(15)以1V11mL
3.4.3将标准贮备液稀释至标准使用液引入的不确定度合成
"(V250,50)=姨"(V250)+"(V50)
=姨1.17mL2+0.05mL2=1.17mL(8) U re(V250,50)=
姨"re(V250)+"re(V50)—
=姨0.468%2+0.1%2=0.479%(9) 3.2测量重复性引入的标准不确定度分量"(/軓)
重复测定产生的不确定度采用A类评定方法，因地表水中氧化物含量很低或低于检出限，故采用标准样品，对同一标准样品。重复取样10次，每次取样10.00mL，重复测定。测得样品浓度(mg/L)：0.0244、0.0242、0.0240、0.0235、0.0234、0.0248、0.0246、0.0241、0.0232、0.0239、0.0241；标准偏差s：0.0015mg/L。
平均值的标准不确定：
u(m1)==°°0姨0乳=0.000364mg/L(10)平均值的相对标准不确定度:
%(_軃="(軓)=0.000364mg/L
C=—_=0.0241mg/L=1.51%11
u rel
u re l(/；0)=姨0.54%2+0.1%2=0.55%(16)
3.5校准曲线拟合的标准不确定度分量(A类)
根据《化学分析中不确定度评估指南》查得式(17)。
校准曲线的剩余标准差：
移蓘人一(a+翊)]2
S屮一(17)
校准曲线的标准不确定度：
u(m)=单
b
'c F—(18)
2
移(移-x)
绘制校准曲线2次，拟合求得：=0.9998，回归方程Y=
21.642X+0.021对样品平行测定10次，平均吸光度为0.541,
计算得样品平均浓度为0.0241mg/L。
将数据代入式(17)和式(18)，通过利用OFFICE-EXCEL
软件进行数据处理，其中p=10,n=9，得出u(m2)=0.00015mg/L。
/)_u(m2)=0.00015mg/L
m==0.02407mg/L
19
3.3标准液引入的不确定度分量 3.6量取样品引入的不确定度分量u(V10)
氧化物标准储备液(50滋g/mL)证书给出的不确定度为
1%，按正态分布K=2：
"rel()=¥=0・5%12
3.4标准使用液配制引入的不确定度分量
配置氧化物标准使用液：将50滋g/mL氧化物标准储备液
稀释50倍得1.00滋g/mL氧化物标准使用液，其不确定度分别
由量器最大允许误差(MPEV)、读数重复性和实验时的温度差
异3方面引入，容量瓶和移液管的不确定度如下：
3.4.150mL容量瓶引入的不确定度分量
50mL容量瓶(A)计算方法同3.1.2，上述不确定度分量互
不相关,0mL容量瓶的合成不确定：
U rel (V)=u50)=0.05mL
50=V50=50mL=0.1%13
3.4.21mL移液管引入的不确定度分量
1mL无分度移液管其不确定度分别由量器最大允许误
水中的测定取样采用10mL移液管(A级)，量取样品的不确定度包括两个部分：量器最大允许误差(MPEV)，不确定度为u13(V10)=0.0115mL,u13rel(V10)=0.115%；实验时的温度差异(±3益)，不确定度为u14(V10)=0.0037mL,u14rel(V10)= 0.037%。从两方面引入，上述不确定度分量互不相关,10mL 无分度移液管的合成不确定度：
u(V10)=
V u13(V10)2+u14(V10)2
=姨0.012mL2+0.0037mL2=0.0126mL(20) u rel(V10)=10)=0，(
11)26]tnL=0.126%(21)
3.7分光光度计引入的不确定度分量u(A)(B类评定方法)
分光光度计经计量检定部门校准，其示值误差引入的透
(下转第43页)
40
LOW CARBON WORLD2020/12低碳技术
图3基本运维评估
4结语
综上所述，在变电运行中，故障问题在一定程度上具有不可避免性，但是通过科学的维护技术的运用，
可大幅降低故障发生率，全面提高供电安全性、稳定性。从我国变电站实际运行情况来看，主要故障问题集中在技术、设备、管理等方面，对此必须完善运行巡检，落实变电设备运维与检测，同时通过构建运维评估体系，可为相关运维工作改进提供可靠依据，不断提高运行维护管理的合理性与可操作性。
参考文献
[1]陈金鹏.分析电力系统变电运行维护存在的问题及对策[C]//2016
智能城市与信息化建设国际学术交流研讨会论文集I,2016：l. [2]陈东萍.关于变电运行的安全问题分析及故障排除探讨[C]//探索
科学2016年6月学术研讨,2016:1.
[3]刘华喜，丁倩.电力系统变电运行安全管理与设备维护分析[J].通
讯世界,2018,25(12)：81-82.
[4]孙鹏，李剑，张劲，等•基于Markov过程的输变电设备一体化智能
监测装置可靠性评估[J].高电压技术,2015,41(12):3952-3958. [5]曾玮强.电力系统变电运行潜在问题与防范方法浅析[J].现代工业
经济和信息化，2016,6(22)50-51.
[6]王少华，胡文堂，梅冰笑，等•浙江电网输变电设备智能化及状态
检修体系[J].高压电器,2013,49⑷：8-13.
[7]赵喜玲，郑倩茹.变电运行管理、监控及故障处理对策[J].现代工业
经济和信息化，2018，8(17)116-117，129.
收稿日期：2020-10-29
作者简介：邙东海(1971-)，男，汉族，海南海口人，工程师，本科，研究方向为变电运行与检修。
(上接第40页)
射比准确度1.5%，按照JJF1059—1999的有关规定，按均匀分布考虑，取K=VT，得u i(A)二0.015二0.866%。
疋姨3
4合成不确定度
合成相对标准不确定度，见式(22)。不确定度对合成不确定度的影响较大。另外在实际测定过程中减少不确定度的方法分别是：应提高预处理过程中取样、接液用玻璃器皿级别；测量重复性，提高实验室环境质量和操作技能；分光光度计，是尽可能采用性能稳定、成本合理的高灵敏度设备；氧化物标准液，应选取有资质、有能力的机构采购，并严格按照证书进行保存、操作。
U((C) C
u(m.)u(c
卜「蓡+蓘u(m.
m.
(3)这种评定方法从各个分
量计算到合成，过程清楚，考虑因
素较全面、明确，采用电子表格软：姨(0.479)2+(1.51)+(0.5)2+(0.55)2+(0.126)2+(0.866)2+(0.6)2=2.05%
合成标准不确定度：
u c(C)=0.0205x0.0241=0.0005mg/L(23) 5扩展不确定度
取包含因子K=2，则扩展不确定度为0.024±0.001mg/L。6测量结果不确定度报告
异烟酸-吡唑啉酮光度法测定水中氧化物，测量结果为：(0.024±0.001)mg/L，K=2。
7结论
综上所述，可得以下结论：
(1)采用的该不确定度传递模型，考虑了标准溶液、曲线拟合产生和测量过程等大部分不确定的影响因素。本文在此基础上，将样品制备过程带来的不确定度进行叠加，使测量结果更可靠、准确。
(2)从不确定度分量一览表可以看出，其曲线拟合的标准
(22)件计算简单方便、准确，省时。对
测定结果的不确定度进行评定，反映了测定结果的科学性，有利于实验室质量控制。
参考文献
[1]郭兰典.商品检测不确定度评定实例[M].北京：中国计量出版社，
2004.
[2]测量不确定度评定和表示:JJF1059—1999[S].
[3]测量不确定度评定与表示指南[M].北京：中国计量出版社,2000.
[4]生活饮用水标准检验方法无机非金属指标:GB/T5750.5—2006
[S].
[5]朱家平，王亚平.不确定度连续传递模型及其在化学测量中的应
用[J].地质通报,2009,28(10):1481-1485.
收稿日期：2020-09-22
作者简介：李卫华(1979-)，女，汉族，湖南宁乡人，工程师，本科，主要从事水质监测及相关有机化合物分析工作。
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