分光光度法-流動(dòng)注射分析儀校準(zhǔn)方法的研究

施江煥，余善成，王維峰

（寧波市計(jì)量測(cè)試研究院，浙江 寧波 315040）

0 引 言

分光光度法-流動(dòng)注射分析儀主要用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域?qū)λ蟹?、氰、總磷、總氮、陰離子等物質(zhì)的測(cè)量，其技術(shù)性能的優(yōu)劣直接影響數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性及水質(zhì)的安全可靠性[1-2]。國(guó)家至今還沒(méi)有針對(duì)該類儀器的校準(zhǔn)規(guī)范，因此，有必要開(kāi)展相關(guān)校準(zhǔn)方法的研究，以達(dá)到正確評(píng)價(jià)其計(jì)量性能的技術(shù)要求，保證測(cè)量數(shù)據(jù)的可比性、量值溯源與傳遞的唯一性，為今后規(guī)程的制定提供參考。

1 儀器的工作原理及結(jié)構(gòu)

分光光度法-流動(dòng)注射分析儀是根據(jù)分析物質(zhì)與反應(yīng)試劑在連續(xù)流動(dòng)狀態(tài)下生成的反應(yīng)物對(duì)可見(jiàn)光選擇性吸收的原理而建立的比色分析方法，主要由樣品進(jìn)樣系統(tǒng)、微型反應(yīng)系統(tǒng)、光電比色檢測(cè)器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成[3-4]。具體工作流程為：注入閥將一定體積的液體試樣注射到由蠕動(dòng)泵驅(qū)動(dòng)的反應(yīng)試劑組成的載液中，被注入的試樣在向前運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由于對(duì)流和擴(kuò)散作用而分散成一個(gè)個(gè)具有濃度梯度的試樣帶，試樣帶與載流中某些組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生某種可以被檢測(cè)的物質(zhì)，然后被載液帶到檢測(cè)器中連續(xù)記錄其吸光度，輸出信號(hào)與流出的待測(cè)物濃度呈峰形變化。

2 儀器的主要計(jì)量性能

查閱相關(guān)資料[5-6]，根據(jù)分光光度法-流動(dòng)注射分析儀的基本性能及以往的校準(zhǔn)經(jīng)驗(yàn)，初定被檢儀器的主要計(jì)量性能如表1所示。

表1 分光光度法 流動(dòng)注射分析儀的計(jì)量性能

表2 校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

3 校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

儀器校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)主要由水中酚、氰、總磷、總氮、陰離子等5種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)組成，具體如表2所示。

4 校準(zhǔn)項(xiàng)目及方法

分光光度法-流動(dòng)注射分析儀的主要校準(zhǔn)項(xiàng)目有檢出限、測(cè)量線性、測(cè)量重復(fù)性及線性誤差。

4.1 檢出限及測(cè)量線性

將儀器各參數(shù)調(diào)至最佳工作狀態(tài)，分別由分析物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋至系列濃度，水中酚、氰、總磷的系列濃度為 0，5，10，50，100，200μg/L，水中總氮、陰離子的系列濃度為 0，50，100，200，500，1000μg/L。對(duì)每一濃度點(diǎn)分別進(jìn)行3次重復(fù)測(cè)定，取3次測(cè)定的平均值，按線性回歸法求出工作曲線的斜率，即為該物質(zhì)的儀器測(cè)量靈敏度b；同時(shí)由回歸曲線可求得相關(guān)系數(shù)R，即為測(cè)量線性。同時(shí)結(jié)合11次空白溶液（超純水）測(cè)量所得的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s，按式（1）計(jì)算儀器的測(cè)量檢出限：

式中：CL——檢出限，μg/L；

s——11次空白的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差，μv·s；

b——測(cè)量靈敏度，（μv·s）·（μg/L）-1。

4.2 測(cè)量重復(fù)性及線性誤差

將儀器各參數(shù)調(diào)至最佳工作狀態(tài)，選取分析物質(zhì)的工作曲線的中間點(diǎn)濃度，水中酚、氰、總磷的中間點(diǎn)濃度為50μg/L，水中總氮、陰離子的中間點(diǎn)濃度為200μg/L，重復(fù)測(cè)量7次，按式（2）求出相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，即為儀器的測(cè)量重復(fù)性。

式中：RSD——測(cè)量重復(fù)性，%；

xi——單次測(cè)量濃度，μg/L；

s——單次測(cè)量實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，μg/L。

式中：Δx——線性誤差，%；

xs——標(biāo)準(zhǔn)濃度，μg/L。

5 結(jié)束語(yǔ)

分光光度法-流動(dòng)注射分析儀的校準(zhǔn)方法科學(xué)合理，可操作性強(qiáng)，各項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)基本符合儀器的設(shè)計(jì)性能及實(shí)際測(cè)試工作要求，為計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)開(kāi)展該類儀器的校準(zhǔn)工作及今后規(guī)范的制定提供了參考。建議該類儀器的校準(zhǔn)周期為1年，首次使用前和維修后均應(yīng)進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、可靠。

[1]齊文啟.流動(dòng)注射分析（FIA）及其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代分析儀器，1999（1）：24-35.

[2]馬玉鳳.流動(dòng)注射分析儀及其分析方法發(fā)展現(xiàn)狀[J].儀器儀表用戶，2004（4）：4-6.

[3]方肇倫.流動(dòng)注射分析法[M].北京：科學(xué)出版社，1999.

[4]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局.水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].4版.北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

[5]袁菊，陳鳳凰.流動(dòng)注射分析儀測(cè)定水體中的揮發(fā)酚[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2009，32（12）：132-134.

[6]黃紅，蔡慧.流動(dòng)注射分析測(cè)定總氰[J].環(huán)境研究與監(jiān)測(cè)，2006，19（3）：30-31.