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液相色谱—质谱法测定水中苯氧羧酸类除草剂的不确定度评定

2021-11-11张肇元于晓青

皮革制作与环保科技 2021年13期
关键词:定容容量瓶重复性

张肇元,于晓青

(天津市生态环境监测中心,天津 300191)

关健词:苯氧羧酸类除草剂;液相色谱-质谱法;不确定度

1 引言

苯氧羧酸类除草剂是第一类投入商业生产的选择性除草剂,被广泛应用于农业生产活动中。近年来,该类除草剂的安全性逐渐引起了人们的关注。易溶于水的特性使该类污染物很容易在农田生态系统中迁移,引起土壤、地下水和大气的污染,该类污染物的含氯代谢物对人和生物体都会造成危害。

高效液相色谱-质谱法是较为适合分析该类污染物的分析方法,液相色谱流动相适于分析该类极性较大的污染物,常压下的ESI源可以避免目标物的降解。使用该方法测定地下水中的苯氧羧酸类除草剂,方法线性、准确度以及检出限均令人满意,但目前对于该方法测定苯氧羧酸类除草剂的不确定度的研究较少[1]。本研究选取地下水中8种苯氧羧酸类除草剂2-甲基-4-氯苯氧乙酸(简写MCPA)、2,4-二氯苯氧乙酸(简写2,4-D)、(2-甲基-4-氯苯氧基)丙酸(简写MCPP)、(2,4-二氯苯氧基)-丙酸(简写2,4-DP)、2,4,5-三氯苯氧乙酸(简写2,4,5-T)、(2,4,5-三氯苯氧基)-丙酸(简写2,4,5-TP)、(2,4二氯苯氧)-丁酸(简写2,4-DB)和4-(2-甲基-4-氯苯氧基)丁酸(简写MCPB)作为研究对象,对实验过程中的不确定度进行评定,识别不确定度分量,并比较其大小,找到在实验过程中减小不确定度的方法,从而提高该实验的数据质量[2]。

2 试验部分

2.1 仪器

安捷伦1290/6460液相相色谱/质谱仪,具有ESI离子源;

色谱柱:Kinetex XB C18(2.6 μm×100 mm×2.1 mm);

赛多利斯CPA225D分析天平。

2.2 试剂与耗材

乙腈(CH3CN):默克,质谱级

实验用水为新制备的不含目标物的纯水

苯氧羧酸标准品:MCPA、2,4-D、MCPP、2,4-DP、2,4,5-T、2,4,5-TP、2,4-DB、MCPB(o2si,上海安谱实验科技股份有限公司)。

2.3 液相色谱条件

柱温:40 ℃;流速:0.3 mL/min;流动相:0.002 mol/L乙酸铵水溶液(A相),乙腈(B相),梯度洗脱程序见表1。

表1 液相色谱流动相梯度洗脱程序

2.4 质谱条件

离子源:ESI源;离子源温度:120 ℃;毛细管出口电压:30 kV;气体流速:12 L/min,喷嘴压力:15 psi;其他数参照仪器使用说明书设定。

2.5 标准曲线的绘制

称取1 mg的苯氧羧酸类标准品,于100 mL棕色容量瓶中,折算后配制成苯氧羧酸浓度为10 mg/L的苯氧羧酸储备液,用乙腈水(1+4)充分溶解、定容至刻度,储备液于4 ℃冰箱中避光保存待用。

2.6 流动相的配置

称取0.077 00 g的醋酸铵固体,溶于500 ml玻璃储备瓶中超声溶解脱气。

2.7 校准曲线用标液的配制

称取1 mg的苯氧羧酸类标准品,于100 mL棕色容量瓶中,折算后配制成苯氧羧酸浓度为10 mg/L的苯氧羧酸储备液,用乙腈水(1+4)充分溶解、定容至刻度,储备液于4 ℃冰箱中避光保存待用。

2.8 数学模型

ω为样品中目标物含量,单位μg/L;

C为从标准曲线中得到的被测组分溶液浓度,单位μg/L;

V为样品溶液定容体积,单位为mL;

M为最终样液所代表试样的质量。

3 苯氧羧酸类除草剂测量结果不确定度评定

以2,4-D为例,按照国家计量技术规范JJF1059-1999[1]的要求,对不确定度的分量进行识别,该实验的不确定度分量包括结果重复性带来的不确定度;回收率的标准不确定度u rel(R);标准溶液配制产生的不确定度u rel(Cstd);样品定容带来的标准不确定度u rel(V1)。

3.1 重复测量过程引入的不确定度urel()

重复性不确定度来源包括:前处理过程中引入的不确定度,属于A类不确定度,可以通过多次重复测定的标准偏差表示。对某一地下水样品进行十次加标重复测定,测定结果见表2。

表2 重复性测定结果表

样品浓度的平均值:C=4.71 μg/L

3.2 回收率的标准不确定度u rel(R)

3.3 标准溶液配置引入的不确定度u rel(Cstd)

3.3.1 标准物质的不确定度

(由上海安谱公司提供,并指明包含因子k=2,)

3.3.2 标准品称量引入的不确定度

(a)天平校准产生的不确定度

按检定证书给定重复性偏差为0.06 mg,按均匀分布,则校准产生的标准不确定度为

(b)天平重复性产生的不确定度

(c)称量带来的标准不确定度:

则由标准品称量引入的相对标准不确定度为

3.3.3 配制100 mL标准品溶液体积的标准不确定度

(a)容量瓶校准引入的不确定度

根据JJG196-2006《常用玻璃量器检定规程》给出的100 mL容量瓶允差为±0.10 mL,容量允差包括体积校准、重复性、人员读数,类似于矩形分布,

(b)温度引入的不确定度:

则100 mL容量瓶的合成标准不确定度为

3.3.4 稀释过程中稀释因子带来的不确定度

1:100稀释是用1 mL可调移液器和100 mL容量瓶来完成,故稀释过程中稀释因子带来的不确定度为:

故标准溶液配制带来的相对标准不确定度为

3.4 样品定容引入的不确定度为u rel(V1)

3.5 合成不确定度u(TN)

因各不确定度分量相互独立,因此地下水中苯氧羧酸除草剂的合成标准不确定度为:

3.6 扩展不确定度U (C x)

在置信概率95%时,取k=2,其扩展不确定度为:

因此,地下水中2,4-D的测定结果为:Cx=4.71 ±0.36µg/L,8种苯氧羧酸类除草剂不确定度如表3所示。

表3 8种苯氧羧酸类除草剂不确定度

4 结果讨论

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