基于离子色谱法的饮用水中氯化物检测能力验证

发表时间:2020/10/14   来源:《科学与技术》2020年第17期   作者:纪娜
[导读] 离子色谱法具有高效、操作简单、检测成本低、灵敏度高、能够多组同时测定等优势
        纪娜
        连云港康乐药业有限公司,江苏连云港 222100
        摘要:离子色谱法具有高效、操作简单、检测成本低、灵敏度高、能够多组同时测定等优势,在饮用水水质分析中得到了广泛应用。2019年,本中心为了评价饮用水中氯含量的一致性,利用离子色谱法开展了氯化物含量检测的实验。本文就本次实验的过程进行了相关技术分析,同时对标准物质和标准溶液、检测仪器和实验室检测人员方面提出了一些浅显的建议。
        关键词:饮用水、氯化物、检测
0.引言
        在饮用水中加氯是一种有效的杀菌消毒手段,饮用水中必须保持一定量的余氯,以保证饮用水的微生物安全指标。但是,当氯化物含量超过一定量时,会对人体造成很大危害。如果氯含量过高,会加重肾脏负担,对胃黏膜造成直接损害。但对肾病、高血压、心脏病、老年人和弱者、婴幼儿的健康可能有较大影响,部分人可能出现腹泻等不适。因此,氯离子含量的检测对保障饮用水安全至关重要。
对于水中痕量氯化物,一般采用常规理化法和离子色谱法进行测定。然而,传统的理化分析方法存在诸多干扰因素,测量结果与实际结果存在较大误差。离子色谱法具有快速、高效、操作简单、检测成本低、灵敏度高等优点,可实现多组同时测定,在饮用水水质分析中得到了广泛的应用。为了评估测试和客观评价实验室的技术能力和管理状况,有必要组织相关的能力验证活动,能力测试是比对不同的实验室,根据预先设定的标准来评估参与者能力的活动。实验室能力验证作为证明实验室检测能力的有效手段,是实验室资质有效性跟踪监督的重要手段。
        2019年,本中心利用离子色谱法开展饮用水氯化物含量检测实验,实验活动的目的是用于评价水中氯含量的一致性。实验室通过参与能力验证活动,满足监管机构和认证机构的要求,确认实验室的管理能力,识别检测过程中的问题,比较检测方法和程序,教育人员,增加人员、管理人员和外部的信心服务实验室客户,比较实验室外部服务商的能力,获取标准物质。
1.实验部分
1.1样品制备
        将氯离子溶液标准物质溶于超纯水制备能力验证样品。共制备了50种样品溶液。每瓶样品溶液的体积为40毫升,装在50毫升干净的高密度聚乙烯瓶中。保持每瓶样品在常温和正常湿度下。该样品用于均匀性测试、稳定性测试和分发给参与者。
1.2分装和配送
        装瓶后,样品溶液用专用包装设备包装,样品瓶上贴有样品编号。样品瓶用塑料泡纸包装,用快递箱包装。
1.3均匀性试验
        从上述分装样品中随机抽取12个样品,在重复条件下测定氯化物含量。用单因素方差分析检验样本的均匀性。
1.4稳定性试验
        样品稳定性试验的时间跨度为30天,持续时间为本次能力测试的整个周期。试验日期为样品制备后1、7、30天。从试验样品中随机抽取6个样品,在重复性条件下测量两次,取平均值,用t检验法评价样品的稳定性。
1.5试验方法
        推荐试验方法为GB/T 5750.5-2006《生活饮用水标准试验方法金属指标》中的离子色谱法,也可采用日常实验室试验方法,但应在试验报告中说明。本能力验证方案的检测项目为饮用水中氯化物含量,检测前需回收样品,回收液为待测样品的原液。用离子色谱法对每个样品进行两次测定,平均值以mg/L为单位,试验结果保留有3个有效数字。
1.6统计方法
        为了减少极值(即离群值)对统计结果的影响,本次能力测验结果采用稳健中值统计技术进行统计分析。以各参与实验室测试结果的Z分作为评估本次能力测试结果满意度的依据。

Z得分按公式(1)计算
        Z=                                                         (1)
式(1)中:x—参加者检测结果;
         X—指定值;
         σ—能力评定标准差。
        Z值反映了实验室结果与中值之间的偏差。符号“+”和“–”表示实验室结果与中值之间的偏差方向。为了清楚地显示参与计划的结果,Z值按数量级排列为直方图,每列都标有参与者的代码。每个实验室很容易将其结果与其他参与实验室进行比较,以了解其在本项目中的结果水平。
2.结果与分析
2.1均匀性试验
        如果均匀性测试结果小于给定显著性水平的临界值f(1,2)(通常=0.05),则两者之间没有显著差异样品和样品内部,以及样品被认为是均匀的。根据1.1.3,氯化物的F值小于临界值f0.05(11,12)=2,结果表明,样品中氯化物含量均匀,在0.05显著水平。
2.2稳定性试验
        稳定性试验按1.4进行,样品稳定性试验总时间为30天,持续时间涵盖了该能力验证活动的整个周期。试验日期为样品制备后1、7和30天,分别为2019年8月19日、2019年8月26日、2019年9月18日。从供试品中随机抽取6个样品,每天测量两次,取平均值。根据cnas-gl003:2018《能力验证样品的同质性和稳定性评价指南》,采用t检验对样品的稳定性进行评价。稳定性试验结果:T1=0.5049,T2=1.478。T值均小于临界值2.228,所选时间段内测定结果无显著性差异,样品稳定性好,不影响能力验证结果。
2.3统计结果
        试验结果表明,中位值的氯化物含量为39.4mg/L,容量评价的标准偏差为0.5930mg/L。
3.技术分析与建议
        本次能力验证推荐方法标准为GB/T 5750.5-2006《生活饮用水标准测试方法:金属的最后晚餐》中的离子色谱法。
(1)标准物质和标准溶液。在规定的验证方法中,化学分析是外标定量方法,因此标准物质和标准溶液的准确性直接影响后续结果。实验室检测结果不满意的原因之一是标准物质的来源和标准溶液的制备。标准物质部(供应商)在采购标准物质时,必须提供标准物质证书,以保证标准物质使用的可靠性和可追溯性,使标准物质始终处于受控状态。配制标准溶液的时候,应使用合格的天平、移液管和定容仪,并应考虑温度的影响。标准溶液的浓度和单位应准确。此外,还应考虑贮存方法和贮存时间对标准值的影响。应采用不改变体积、不引起目标组分变化的储存方式,如低温、黑暗、密封制冷,贮存时间不宜过长。
        (2)测试仪器。设备是影响试验结果的重要因素之一,在一些实验室,仪器的工作参数在测试样品时没有调整到最佳工作条件,这也是导致结果不理想的一个重要原因。例如,在使用离子色谱仪时,如果频率较高,经常出现偏差和异常,则应进行中间核查。因此,在实验室中,应定期对仪器的重复性和灵敏度进行校准,以确保技术指标符合要求,确保在使用期间达到最佳的测试能力,避免仪器波动引起的结果偏差。
        (3)实验室检测人员。实验室检测人员是保证检测结果准确性的最重要因素,一些实验室检测人员接触样品少,操作不熟练,也是造成结果不满意的原因之一。检测人员的专业能力和操作熟练程度将直接影响检测结果的准确性。首先,应选择责任心强、严谨、经验丰富、分析和解决问题能力强的人员作为主要测试人员,以避免在偶然误差发生。综上所述,建议各实验室根据相关标准规范,结合自身实际,对本实验室的数据进行评估,找出问题,制定纠正措施,不断保持和提高技术能力和管理水平。
参考文献:
[1]周贻兵,刘利亚,林野,等.离子色谱法测定生活饮用水中氯化物含量的不确定度评定[J].微量元素与健康研究,2013,5(2):52-53.
[2]杨兰增.离子色谱法测定生活饮用水中氯化物的不确定度分析[J].中国卫生标准管理,2014,15(1):8-10.
[3]郑少娜.离子色谱法在饮用水水质检测中的应用[J].广东化工,2012,7(1):167-168.
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