酚試劑分光光度法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中甲醛含量的不確定度評(píng)定
目的:利用酚試劑紫外可見分光光度法測(cè)定工作場(chǎng)所中甲醛的含量,對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中引入的不確定度進(jìn)行分析評(píng)定,從而更加準(zhǔn)確的了解測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度和可靠程度。
方法:依據(jù)《工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定第99部分:甲醛、乙醛和丁醛》(GBZ/T300.99-2017)中甲醛的溶液吸收-酚試劑分光光度法測(cè)定甲醛的含量,并依據(jù)《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》(JJF1059.1-2012)對(duì)測(cè)量過程中不確定度進(jìn)行分析評(píng)定。
結(jié)果:當(dāng)樣品含量為1.1803mg/m3時(shí),合成不確定度為2.2497×10-2mg/m3,在置信概率為95%,取包含因子k=2時(shí),其擴(kuò)展不確定度為(1.1803±0.0450)mg/m3。
結(jié)論:標(biāo)準(zhǔn)系列配制過程不確定度貢獻(xiàn)最大,應(yīng)當(dāng)選擇不確定度更低、濃度值更合適的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,配制過程盡量減少稀釋步驟,降低不確定度引入。
甲醛是一種常見的空氣污染物,人體長期暴露在含有高濃度甲醛的環(huán)境中,對(duì)健康具有嚴(yán)重危害。而在化工行業(yè)中,甲醛因其優(yōu)良的還原性和溶解性,常被作為工業(yè)制造原料之一,尤其是在家具、紡織、醫(yī)藥、農(nóng)藥產(chǎn)業(yè)中使用廣泛。我國職業(yè)人群中存在大量從事化工行業(yè)的甲醛職業(yè)接觸者,因此,準(zhǔn)確測(cè)定工作場(chǎng)所中甲醛含量對(duì)甲醛職業(yè)接觸者的健康防護(hù)有重要現(xiàn)實(shí)意義。經(jīng)查閱,甲醛檢測(cè)方法眾多,其中,酚試劑分光光度法具有良好的檢測(cè)靈敏度,且使用的儀器價(jià)格低廉,操作過程簡(jiǎn)單,更易普及。因此,本文依據(jù)《工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定第99部分:甲醛、乙醛和丁醛》(GBZ/T300.99-2017)中甲醛的溶液吸收-酚試劑分光光度法,測(cè)定工作場(chǎng)所中甲醛含量對(duì)工作場(chǎng)所空氣中甲醛含量采集測(cè)定過程中引入的測(cè)量不確定度進(jìn)行評(píng)定,為甲醛職業(yè)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供參考。
1材料與方法
1.1儀器和試劑
1.1.1儀器 空氣采樣器、大氣泡吸收管、紫外可見分光光度計(jì)(上海美析儀器有限公司),超純水機(jī)、單標(biāo)線容量瓶(A級(jí))、分度吸量管(A級(jí))、單標(biāo)線吸量管(A級(jí))和5ml具塞比色管(一等)。
1.1.2試劑酚試劑(3-甲基-2-苯并噻唑腙鹽酸鹽,MBTH)溶液,1g/L;硫酸鐵銨溶液,10g/L;吸收液(用純水稀釋5ml酚試劑溶液至100ml);水中甲醛標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品水質(zhì)甲醛。
1.2樣品采集與處理用純水稀釋5ml酚試劑溶液至100ml,制成甲醛吸收液。用裝有5ml吸收液的大氣泡吸收管,以200ml/min流量采集工作場(chǎng)所采樣點(diǎn)空氣15min。吸取樣品溶液之前,用吸收管中的樣品溶液洗滌進(jìn)氣管內(nèi)壁3次及以上,取1.0ml樣品溶液,置于10ml具塞比色管中,加入4.0ml甲醛吸收液,搖勻后室溫(>20℃)放置1h以上。
1.3標(biāo)準(zhǔn)系列配制取10ml甲醛環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)樣品于250ml容量瓶中,用甲醛吸收液稀釋定容至刻度線,混勻后室溫(>20℃)放置1h以上。用1.0ml單標(biāo)線吸量管吸取1.0ml甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液于100ml容量瓶中,使用甲醛吸收液稀釋定容至刻度線,制成1.0μg/ml甲醛標(biāo)準(zhǔn)使用液。取7只10ml具塞比色管,用2.0ml分度吸量管分別吸取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2和1.4ml甲醛標(biāo)準(zhǔn)使用液于10ml具塞比色管中,用甲醛吸收液定容至5ml刻度線。制成0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2和1.4μg的甲醛標(biāo)準(zhǔn)系列。
1.4樣品測(cè)定對(duì)標(biāo)準(zhǔn)系列溶液以及處理過的樣品溶液,分別加入0.4ml硫酸鐵銨溶液,搖勻后,室溫放置15min。使用UH-5300紫外可見分光光度計(jì)于645.0nm波長下,以純水作為參比,光譜帶寬1.0nm,對(duì)樣品溶液及標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行3次重復(fù)測(cè)量。根據(jù)測(cè)定結(jié)果,建立工作場(chǎng)所空氣中甲醛含量的測(cè)量模型為:C=5M/V0,式中:C為空氣中甲醛的濃度,mg/m3;5為樣品溶液的體積,ml;M為測(cè)得的1.0ml樣品溶液中甲醛的含量(減去樣品空白),μg;V0為標(biāo)準(zhǔn)采樣體積,L。
1.5參考依據(jù)《工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定第99部分:甲醛、乙醛和丁醛》(GBZ/T300.99-2017)、《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》(JJF1059.1-2012)、《常用玻璃量器檢定規(guī)程》(JJG196-2006)、《工作場(chǎng)所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測(cè)的采樣規(guī)范》(GBZ159-2004)。
1.6不確定度評(píng)定方法不確定度評(píng)定以測(cè)量程序?yàn)榛A(chǔ),使用EdrawMaxV13.0繪制魚骨圖,分析工作場(chǎng)所空氣中甲醛含量測(cè)定過程中引入的不確定度,采用Guidetotheexpressionofuncertaintyinmeasuremen(t簡(jiǎn)稱GUM)法評(píng)定不確定度。
1.7統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)通過AgilentOpenlabDataAnalysis進(jìn)行采集與處理,使用Excel2010軟件進(jìn)行不確定度計(jì)算。
甲醛是一種常見的空氣污染物,屬于一類致癌物,準(zhǔn)確檢測(cè)工作場(chǎng)所空氣中甲醛含量對(duì)人體健康有著非常重要的意義。分光光度法因其可控性高,在測(cè)定空氣中甲醛含量的眾多方法應(yīng)用最為廣泛,已逐漸適用于實(shí)際工作。然而對(duì)于分光光度法測(cè)定甲醛含量不確定度的水平及影響因素的研究有待完善。
本文采用酚試劑分光光度法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中甲醛含量,通過建立數(shù)學(xué)模型,對(duì)實(shí)驗(yàn)中樣品采集、樣品處理、標(biāo)準(zhǔn)系列配制以及樣品測(cè)定等過程引入的不確定度進(jìn)行評(píng)定。根據(jù)結(jié)果顯示,在甲醛含量為1.1803mg/m3時(shí),實(shí)驗(yàn)過程引入不確定度分量大小依次排序?yàn)椋簶?biāo)準(zhǔn)系列配制過程>樣品處理過程>樣品測(cè)定過程>樣品采集過程引入的不確定度??梢?,標(biāo)準(zhǔn)系列配制過程引入的不確定度對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定度貢獻(xiàn)最大,這一研究結(jié)果與王瑋、賈紅麗等的研究結(jié)論相一致。然而,高洋洋、賀林燕等指出測(cè)定甲醛的實(shí)驗(yàn)中最主要的不確定度分量與標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制或擬合有關(guān)。因此,本實(shí)驗(yàn)依據(jù)樣品測(cè)定濃度選取合適的標(biāo)準(zhǔn)曲線,弱化了標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度,側(cè)面驗(yàn)證了在樣品測(cè)定中,合適的標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍可以有效降低其不確定度分量。
在標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備過程中,不確定度的來源其實(shí)包括多個(gè)方面。為進(jìn)一步提高檢測(cè)精密度,降低標(biāo)準(zhǔn)系列配制過程引入的不確定度的影響,嚴(yán)格做好質(zhì)量控制工作是必不可少的。首先,實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)定期對(duì)測(cè)定儀器進(jìn)行檢定,保證儀器的穩(wěn)定性,在實(shí)驗(yàn)過程中,選用精密度更高、不確定度更小的玻璃器皿;其次,實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)定期接受培訓(xùn),提升理論儲(chǔ)備和操作技能,盡可能避免實(shí)驗(yàn)操作過程中人為引起的誤差;最后,在測(cè)量樣品溶液前應(yīng)選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,并進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)確定標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍,從而減少稀釋步驟,降低誤差。通過系統(tǒng)的評(píng)估和合理的操作,有效降低各不確定度分量對(duì)測(cè)定過程的影響,完善實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制,提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性與可信度。
綜上所述,酚試劑分光光度法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中甲醛含量過程中,控制標(biāo)準(zhǔn)系列配制過程引入的不確定度至關(guān)重要。控制不確定度的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為選用不確定度更低、濃度更為合適的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,可以有效降低不確定的引入。本評(píng)定程序?qū)嵱眯詮?qiáng),衡量實(shí)際測(cè)定工作的質(zhì)量并進(jìn)行及時(shí)評(píng)估和改進(jìn),為職業(yè)衛(wèi)生工作中檢測(cè)甲醛含量提供參考。
文章來源:[1]王魯娜,吳晉.酚試劑分光光度法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中甲醛含量的不確定度評(píng)定[J/OL].職業(yè)衛(wèi)生與病傷,1-7[2024-12-18].https://doi.org/10.19973/j.cnki.1006-172X.240096.