DR/2010分光光度计在测定低浓度CODCr水样中的应用

摘要  通过自配低浓度CODCr消解液，依靠校准反应管的空白吸光度来测定低浓度CODCr水样，以减少误差，提高灵敏度。对实际水样的分析结果符合水质监测质量控制指标，其准确度和精密度均达到了中国环境监测总站规定的指标。该方法操作简单、成本低廉，在测定地表水及其它比较清洁、均匀的低浓度水样时具有一定的优势。

关键词： DR/2010分光光度计 低浓度化学需氧量 准确度 精密度相对标准偏差

1 前言

    美国HACH公司的DR/2010分光光度计可使CODCr的测试操作过程简化，但测试时必须使用HACH公司的专用重铬酸钾消解液，成本太高。

本文通过自配低浓度CODCr消解液，靠校准反应管的空白吸光度来测试地表水等低浓度CODCr水样，以降低误差、提高灵敏度，从而降低成本。

2 仪器及试剂

2.1 仪器

    DR/2010分光光度计(美国HACH公司)；

    Model 4560 CODCr 消解器(美国HACH公司)；

    CODCr反应管。

2.2 试剂

    硫酸硫酸银溶液：称取5.0g硫酸银溶解于500mL浓硫酸中，摇匀放置数天，使其完全溶解。

　　体积比1：4的硫酸硫酸银溶液：1份蒸馏水与4份硫酸硫酸银溶液混合。

消解液(1/6K2Cr2O7 0.15mol/L)：称取预先在105℃烘干干燥2h的0.7355g K2Cr2O7（基准或优级纯），用体积比1：4的硫酸硫酸银溶液溶解，移入100mL容量瓶，稀释至刻度，摇匀，避光备用。

　　消解液(0.015mol/L)：取25.0mL消解液，移入250mL容量瓶，稀释至刻度。

　　邻苯二甲酸氢钾标准溶液(1000mg/L)：称取0.8502g邻苯二甲酸氢钾溶于水中，移入1000mL容量瓶，稀释至刻度。

　　CODCr标准溶液：取10.0mL邻苯二甲酸氢钾标准溶液，移入100mL容量瓶，稀释至刻度（浓度为100μg/mL）。

　　硫酸汞（分析纯）。

3 实验步骤

3.1 校准反应管

　　由于测定低浓度CODCr水样要求比较精确，若直接用蒸馏水校准反应管，则校准范围在0～-0.005之间，吸光度误差不明显，因而采用消解液校准。

　　在每支反应管中分别加入3.00mL0.015mol/L的消解液和2.00mL蒸馏水，旋紧瓶盖，摇匀。

　　预热消解器至150℃恒温，将反应管外壁用软纸擦净，小心插入消解器加热孔，加热回流1h。

　　消解结束后，待消解器温度降至120℃，取出反应管，摇匀，静置冷却至室温。

接通分光光度计电源，调节波长至420nm，以任意1支反应管为空白调零点，测定各反应管的空白吸光度（见表1）。

表1 各反应管的空白吸光度

    从表1中可见，各个反应管的空白吸光度几乎各不相同，从+0.008～-0.024，悬殊过大。所以在分析低浓度CODCr水样时首先应校准反应管，以降低其误差。

3.2 标准曲线的分析

从校准空白吸光度的CODCr反应管中挑选出吸光度比较接近的反应管。如表1中的管1、2、5、11、12等，在每支反应管中加入CODCr标准溶液和3.0mL消解液定容至5.0mL，并进行分析。以浓度对吸光度建立线性回归方程，计算浓度(见表2)。

表2 标准曲线的分析1）(mg/L)

1）质控样系中国环境监测总站CODCr标样样品。质控样No.3100130标准值为（49.4±3.5）mg/L，质控样No.3180425标准值为（122.0±7）mg/L。

　　从表2可见，用校准空白吸光度的CODCr反应管做标准曲线，其线性要明显优于没有校准的反应管。

3.3 实际样品的分析

　　实际样品分析与标准曲线分析步骤相同。

　　用DR/2010分光光度法和重铬酸钾法同时对崇明岛地区轻度污染和中度污染的地表水进行实测对比实验(见表3)。

从表3可见，2种方法对比试验数据经统计检验为不等精度。对浓度为15 mg/L左右的地表水测定，两方法均值有显著性差异，说明两方法间有明显系统误差。这是由于2种方法对测定低浓度CODCr水样均会有较大误差。但用DR/2010分光光度法测定低浓度CODCr水样符合水质监测质控指标。实际测定结果：水样浓度为17.9～50.7 mg/L，相对偏差为1.2%～3.9%。

表3 DR/2010分光光度法和重铬酸钾法实测对比实验mg/L1）

1)    质控样系中国环境监测总站CODCr标样样品。质控样No.3100130标准值为（49.4±3.5）mg/L。

3.4 准确度与精密度试验

    为检验DR/2010分光光度计测定低浓度CODCr水样的准确度与精密度，我们用邻苯二甲酸氢钾配制了浓度分别为5 、10 、20 、50 mg/L的CODCr标准溶液，进行重复测定(见表4)。

从表4可见，测定值相对标准偏差小于5%，优于中国环境监测总站规定的指标，表明该方法有较好的准确度和精密度。

表4 CODCr标准溶液的重复测定 (mg/L)

4 结果与讨论

4.1 由于在分析测试过程中使用的CODCr反应管直接用于比色，它在各个过程中的磨损都将影响测定结果。而低浓度CODCr水样的吸光度本身就很低，少许误差就会造成标准曲线及内控样的偏差，因而校准反应管的空白吸光度是测定低浓度CODCr水样的前提条件。而有些空白吸光度偏离比较大的反应管，尽量不要使用。

4.2 DR/2010分光光度法和重铬酸钾法在对浓度为15 mg/L左右的地表水进行测定时有较大误差，但DR/2010分光光度法的测定结果符合水质监测质控指标，其准确度和精密度均达到了《监测技术规范》的要求，表明该方法在实际监测中具有一定的推广使用价值。

4.3 对于浑浊及悬浮物较多的水样，要特别注意取样的均匀性，否则会带来较大的误差。

    为取得具有代表性的样品，对于不均匀的水样应进行样品的前处理，使样品均匀化，以方便取样分析。若水样含有大量油污，则测定结果偏离过大。消解后若水样不澄清，表明氯离子浓度偏高，再加少许硫酸汞消解30min，即可排除氯离子干扰。

DR/2010分光光度计在测定低浓度CODCr水样时，其精密度、准确度均达到质控指标要求，大大降低了成本，且操作简便，在污染源监测中具有较强的适用性。

5参考文献

1 水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法.第三版.中国环境科学出版社，1989，354～358.

2徐威毅，金红芳.DR/2010型分光光度计在COD测定中的应用探讨.上海环境监测，1999，3：22～24.

3 HACH COMPANY,DR/2010 spectrophotometer instrument manual.

4 HACH COMPANY,DR/2010 spectrophotometer instrument handbook.

作者施宏宇，女，1975年生，1998年毕业于苏州大学，助理工程师。