水质检测时结果存疑或不确定水样是否存在干扰时怎么办-加标实验和逐级稀释法

水质检测涉及到各行各业,在使用水质测定仪进行日常水样检测时,我们常常因为测定结果是否准确、水中是否存在干扰或干扰是否消除干净而感到困惑,给我们的检测工作造成了很大的影响。那么水质检测时如何验证检测结果是否准确?如何验证水样是否存在干扰呢?同奥科技带你一起了解加标实验和逐级稀释法。

  • 发布时间:2023-11-17

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  • 作者:深圳市同奥科技有限公司

  • 来源:同奥宣传部

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水质检测涉及到各行各业,在使用水质测定仪进行日常水样检测时,我们常常因为测定结果是否准确、水中是否存在干扰或干扰是否消除干净而感到困惑,给我们的检测工作造成了很大的影响。那么水质检测时如何验证检测结果是否准确?如何验证水样是否存在干扰呢?同奥科技带你一起了解加标实验和逐级稀释法。

标准溶液

标准溶液是一种已知成分组成和浓度的溶液,为单一的或混合的较为简单的经典物质配制而成,如COD标准液为优级纯邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK)溶于蒸馏水配制而成。标准溶液可通过国家标准物质中心购买现成试剂,也可以在实验室中自己配制。主要用来校准曲线、验证仪器准确性、验证操作准确性或对比实验等使用。

逐级稀释法

当检测结果与预期不符,怀疑是数据否准确时,当不确定水样中谁否存在干扰时,当水样中的干扰不确定是否消除干净时,都可采用逐级稀释法进行确定。对水样进行不同稀释倍数的稀释,得到一系列不同稀释梯度的水样样品。然后使用水质测定仪对各样品进行标准测定。处理好样品后需观察水样状态,正常、无干扰的样品应该是颜色均匀、澄清透亮的,如存在颜色分层、颜色不均、有不规则运动轨迹或浊度等现象的,说明该水样还存在干扰,需要验证更大稀释倍数的样品。对于无任何异常现象的样品,再通过水质测定仪上的数据进一步分析。

需要特别注意的是,必须确保稀释后的样品浓度在水质检测仪的分析范围内,不能低于或高于仪器的检测上下限。不在水质测定仪分析范围内的样品,会由于显色过度或显色不足、过高的浊度或样品具有漂白能力而造成检测结果误差偏大甚至是错误。

经典案例一

某客户寄来一水样,需要测定样品中的COD浓度值,COD预估值在1000-1500mg/L左右,但不确定是否有干扰物。此时可采用逐级稀释法对该水样进行验证。COD的测定,主要干扰物为氯离子,一般COD预制试剂中均加有硫酸汞,可屏蔽浓度值不超过1000mg/L的氯离子。若该水样存在氯离子干扰,只需要确保氯离子低于1000mg/L即可。

同奥科技COD测定仪的中量程测定范围为150-1500mg/L,而该样品COD预估值在1000-1500mg/L左右,如果水样中不存在干扰可直接进行测定。可直接取2mL水样加入COD预制试剂中,若水样与COD预制试剂接触时明显有白色状物质生成,则说明该水样存在氯离子,白色越明显则说明氯离子越高。

若该样品存在氯离子又不知是否超出COD预制试剂1000mg/L的干扰屏蔽能力,可将该水样分别稀释2倍、5倍,然后使用COD测定仪的标准流程进行测定。若稀释2倍的测定结果与不稀释直接测定的结果一致,则说明该水样氯离子浓度不超过1000mg/L,即直接测定无干扰;若稀释2倍的结果与直接测定的结果明显有差异,而稀释2倍的结果与稀释5倍的测定结果一致,则说明该水样存在干扰即氯离子超标,不能直接测定,此时以2倍的测定结果为准。有关氯离子干扰及浓度判定方法详情可参考《如何测定氯离子较高的水样COD值,并判定氯离子的浓度范围》一文。

若稀释2倍和5倍的结果不一样,需继续加大稀释倍数,如10倍、20倍,然后按照COD检测仪低量程的标准流程进行测定,继续上述对比。需要注意的是,稀释10倍后的样品已经低于150-1500mg/L的量程范围,此时应采用低量程COD预制试剂在0-150mg/L的量程进行操作。另外,COD稀释后的测定结果不建议低于50mg/L,如低于50mg/L还存在干扰,可通过提前取出氯离子的方式进行测定,去除方式参考《氯离子高达3000mg/L但COD仅50mg/L的水样应该怎么测定》一文。

该案例中,水样进行了不稀释、稀释2倍、稀释5倍、稀释10倍后测定的结果分别是1360mg/L、610mg/L、242mg/L、120mg/L,乘以稀释倍数后分别为1360mg/L、1220mg/L、1210mg/L、1200mg/L,对比结果可知,稀释2倍的结果1220mg/L明显小于不稀释的测定结果1360mg/L,而稀释5倍、10倍后测定的结果与稀释2倍的结果保持一致,说明该样品稀释2倍后已经不产生干扰,该样品的浓度值以稀释2倍后的结果1220mg/L为准。

经典案例二

某客户一水样,使用氨氮测定仪进行氨氮测定,使用低量程0-5mg/L的量程进行操作时,当向样品中加入氨氮试剂后,水样显示浅红棕色且浑浊。根据样品显示颜色及经验,该水样的氨氮浓度值在10mg/L以上,如水样中不存在干扰,此时水样应该显示红棕色但不会浑浊,因此可判定该水样存在干扰。

此时可将该样品稀释5倍、10倍、20倍,然后使用氨氮测定仪的0-5mg/L量程进行测定,加入试剂后,首先观察三个水样,如果样品还继续混浊,说明肯定还存在干扰,若不浑浊,说明样品基本不受干扰影响了但并不完全保证。此时取不浑浊的样品进行测定并分析结果即可。假设稀释5倍后就不浑浊了,稀释5倍和10倍的测定结果相差较大,而稀释10倍和稀释20倍的结果一致,则说明稀释10倍后就没有干扰了。

该案例中,水样稀释5倍、10倍、20倍,按照氨氮测定仪的标准流程操作后,稀释5倍的样品肉眼观察已不浑浊,测定的结果分别为3.78mg/L、1.71mg/L、0.86mg/L,乘以稀释倍数分别为18.9mg/L、17.1mg/L、17.2mg/L,说明稀释5倍后还存在一些未知的干扰,而稀释10倍和20倍后的结果无明显差异,说明已经无干扰,此时以稀释10倍的结果为准。

加标实验

当样品浓度值较低,无法通过逐级稀释法确定是否存在干扰,或对结果存在怀疑时,可通过加标实验的方式对水样进行重新测定。

加标实验定义及作用

加标实验又称作标准溶液添加实验或已知浓度加入法,是验证检测结果是否准确的通用技术。通过加标实验,可判断水样是否存在干扰、检测试剂是否失效、仪器是否出现故障、操作是否准确等问题。

加标实验是向水质测定仪已经测定出结果的样品中加入已知浓度的标准溶液,并计算新得到的溶液理论浓度值,然后使用相同的仪器、相同的试剂、相同的操作手法对新样品重新进行测定,将得到的结果与理论浓度值做对比。若样品中不存在干扰,得到的回收率应该接近100%,若不接近100%,说明有干扰。

如果加标实验不能得到100%的回收率,表明分析过程存在问题,可以通过进一步的工作确定是否有干扰存在。用蒸馏水作为样品重复加标实验,如果加标实验得到大约100%的回收率,就证明有干扰存在。如果用蒸馏水仍得不到好的收率,采用下列各项检查找出问题。

(1) 检查是否按照正确的操作流程操作:

① 使用的试剂和加入顺序是否正确;

② 是否达到显色必需的时间了;

③ 是否使用了正确的玻璃器皿;

④ 玻璃器皿是否干净;

⑤ 测试对样品温度有无特殊要求;

⑥ 样品的pH 值是否在合适的范围。

(2) 按照仪器操作说明书中的方法检查仪器性能。

(3) 检查试剂。使用新的试剂重复加标实验,如果得到的结果很好,那么就表明原来的试剂是不合格的。

(4) 如果没有别的错误,则几乎可以判定标样是不合格的。用一个新的标样重复加标实验。

加标实验理论浓度

 加标实验理论浓度

式中:

Cw 为未知样品的浓度;

Vw 为未知样品的体积;

Cb 为加入标样的浓度;

Vb 为加入标样的体积。

加标实验的步骤

当一个未知水样需要做加标实验时,按照下列步骤进行:

使用水质检测仪测定未知样品的浓度;

使用加标实验理论浓度公式,计算加标后的理论浓度;

使用水质检测仪测定加标后的样品浓度;

加标后样品的浓度除以理论浓度,再乘以100%,即可得到加标回收率。

经典案例三

某客户使用总磷测定仪测定样品中的总磷,测定结果是1.56mg/L,100mL该样品中加入3mL的50mg/L的总磷标准溶液。再此使用总磷测定仪测定加标后的总磷浓度值,测定结果为2.96mg/L,计算其加标回收率。

按照加标实验理论浓度值计算公式计算:

 加标实验理论浓度值

可算出加标后的理论值为:2.97mg/L,那么回收率为2.96/2.96x100%=99.7%,说明该水样不存在干扰物质。

理想状态下,按照加标回收实验,应该得到100%的回收率。但在实际操作过程中,往往因操作手法、试剂、仪器误差等原因,加标回收率达不到100%,一般认为加标回收率在90%~110%之间都是可接受的范围。如果回收率不在这个范围,需要参考该参数的检测原理中的干扰物质说明,排除可能存在的干扰物质。

总结

想要明确知道水样中的干扰成分不太现实,此时采用逐级稀释法,将水样中的干扰物质稀释到干扰水平之下,是准确分析含有干扰物水样浓度既经济又有效的方法。但必须保证稀释后的目标浓度值不能低于仪器的检测下限。若遇到样品浓度值偏低,但又无法确认是否存在干扰物质时,可采用加标实验对检测结果进行验证,加标实验回收率接近100%说明无干扰,否则就存在干扰。另外,若保证稀释后的水样浓度值在仪器正常分析的量程范围内,但无法将水样中的干扰物浓度值稀释到干扰限以下,就只能采用去除干扰物或其它原理方法进行测定了。

深圳市同奥科技有限公司将水质检测仪深植应用,致力于为用户提供合适、完备的水质检测解决方案,主营COD测定仪、氨氮测定仪、总磷测定仪、总氮测定仪多参数水质检测仪、便携式多参数水质检测仪、水质分析仪等。经过十多年的发展,贴近用户的创新设计已广泛应用于市政污水、工业污水、环境监测站、污水处理厂、科研单位、高等院校、生物、制药、养殖、食品、饮品、电力、石化、新能源及其它工业领域。

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