研制磷酸二氫根溶液標準物質。以磷酸二氫鉀和去離子水為原料,采用重量–容量法制備磷酸二氫根溶液標準物質。采用F檢驗和回歸曲線法對研制的標準物質進行均勻性和穩(wěn)定性檢驗,并對定值結果的不確定度進行評定。結果表明,研制的標準物質具有良好的均勻性和穩(wěn)定性,標準值為1 000μg/mL,相對擴展不確定度為1.4%(k=2),有效期為12個月。該標準物質符合國家二級標準物質的要求,可用于水中磷酸根、總磷等含磷元素的質量控制及分析方法的確認與評價。
標準物質是量值溯源、產(chǎn)品質量控制和結果準確性的基礎,廣泛應用于冶金、化工、環(huán)境、醫(yī)藥、食品等領域。磷元素廣泛存在于土壤、水、食品等物質中,水中總磷和無機磷含量是判斷水質富營養(yǎng)化的重要指標。磷元素作為生命組成的重要成分,適當攝入可促進人體骨骼發(fā)育,因此水、食品中磷元素含量的精準控制尤為重要。目前磷酸鹽的檢測方法主要有分光光度法、電感耦合等離子體發(fā)射光譜法、離子色譜法。上述方法均需要使用磷酸二氫根溶液標準物質對儀器進行校準,然而目前國內(nèi)有關磷酸二氫根溶液標準物質制備未見報道,現(xiàn)有文獻采用的是將磷酸二氫鉀重結晶提純后直接配制成溶液,再用磷鉬酸喹啉重量法測定該溶液中磷酸根的含量進行定值,該方法操作繁瑣,檢測效率低,溶液配制過程中容易產(chǎn)生誤差。筆者以磷酸二氫鉀和去離子水為原料,首先采用滴定法確定了磷酸二氫鉀原料的主成分含量,并分別采用離子色譜法、原子發(fā)射光譜法、分光光度法等對原材料中雜質進行了定性、定量分析,然后采用重量–容量法制備磷酸二氫根溶液標準物質,有效保證了標準物質量值的準確性,同時采用離子色譜法對研制的標準物質進行均勻性、穩(wěn)定性檢驗,并對定值結果的不確定度進行評定。所研制的標準物質具有良好的均勻性和穩(wěn)定性,標準值為1?000μg/mL,相對擴展不確定度為1.4%(k=2),有效期為12個月。該標準物質符合國家二級標準物質的要求,可用于環(huán)境監(jiān)測、儀器分析中磷酸根、總磷元素的測定。
離子色譜儀:5000+型,電導檢測器,美國賽默飛世爾科技有限公司。
電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜儀:Optima 2100DV型,美國珀金埃爾默儀器有限公司。
分光光度計:UV–1601型,日本島津儀器有限公司。
電子天平:ME235s型,感量為0.01 mg,德國賽多利斯公司。
酸度計:FE28型,瑞士梅特勒–托利多國際有限公司。
超純水機:Bd–32型,成都唐氏康寧科技發(fā)展有限公司。
樣品封管工藝系統(tǒng):AMSE–8型,盛世致遠(北京)科技有限公司。
水中磷酸二氫根標準溶液:1?000μg/mL,相對擴展不確定度為1.3%(k=2),編號為GBW(E)080435,中國計量科學研究院。
磷酸二氫鉀:優(yōu)級純,國藥集團化學試劑有限公司。
氬氣:體積分數(shù)為99.999%,邯鄲派瑞化工科技有限公司。
實驗用水為去離子水。
色譜柱:AS11–HC陰離子色譜柱(4 mm×250 mm,美國賽默飛世爾科技有限公司);淋洗液:20 mmol/L NaOH溶液;流量:1.2 mL/min;進樣體積:25μL;柱溫:25℃。
射頻功率:1?300 W;輔助氣:氬氣,流量為0.2 L/min;霧化器氣:氬氣,流量為0.8 L/min;等離子體氣:氬氣,流量為15 L/min;泵流量:1.50mL/min;觀測方向:水平觀測;觀測距離:15.0 mm。
依據(jù)GB/T 1274—2011《化學試劑磷酸二氫鉀》,采用酸堿滴定法對磷酸二氫鉀主成分進行定量分析;分別采用原子發(fā)射光譜法、離子色譜法、比色法、重量法對其中的雜質進行定性、定量分析。
將磷酸二氫鉀置于稱量瓶中,于105℃±5℃下干燥至恒重,取出后置于硅膠干燥器中保存,備用。
在(20±1)℃潔凈實驗室中,稱取2.868?69 g已處理的磷酸二氫鉀于燒杯中,用少量去離子水溶解,溶液轉移至2 L容量瓶中,用去離子水洗滌燒杯5~7次,洗滌液全部轉移至容量瓶中,用去離子水定容至標線,混合均勻。平行配制3份共6 L溶液標準物質,全部轉移至10 L密封瓶中,充分混勻,用自動灌封機灌裝至經(jīng)預先清洗、干燥過的25 mL安瓿瓶中,熔封。共分裝200瓶,每瓶20 mL,樣品貼標簽后,置于避光、陰涼處保存。
根據(jù)JJF1343—2012要求,從分裝的前、中、后期隨機抽取11瓶樣品,分別稀釋至10μg/mL,在1.2.1離子色譜條件下進行測定,根據(jù)測定值計算各溶液標準物質的原始質量濃度。每瓶樣品重復測定3次,以3次測定值的平均值作為該瓶的測定結果。采用方差分析法對測定結果進行均勻性檢驗,計算統(tǒng)計量F值,若F<fα,則認為組內(nèi)與組間無明顯差異,樣品均勻性良好。
</fα,則認為組內(nèi)與組間無明顯差異,樣品均勻性良好。
根據(jù)先密后疏的原則,在預期的有效期內(nèi),分別在標準物質制備完成后的第0、1、3、5、8、12月,隨機抽取3瓶樣品,在1.2.1離子色譜條件下進行測定,每瓶樣品重復測定3次,取平均值作為測定結果,采用t檢驗法驗證標準物質的穩(wěn)定性。
采用重量–容量法配制溶液標準物質,以配制值作為標準物質的特性量值。用質量分數(shù)為99.92%的磷酸二氫鉀為原料制備磷酸二氫根溶液標準物質,標準溶液的質量濃度按公式(1)計算:
式中:ρ——標準溶液的質量濃度,mg/L;
m——稱取的磷酸二氫鉀質量,g;
P——磷酸二氫鉀有效質量分數(shù),%;
V——標準溶液配制體積,L;
M1——磷酸二氫根的相對分子質量;
M——磷酸二氫鉀的相對分子質量。
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