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环境监测中绘制标准曲线的注意事项

更新时间:2009-03-28

前言

根据依安县河流和水库的实际情况,在乌裕尔河流经我县境内的干流,设置了两个监测断面,上游监测点位设在克山依安交界处,为对照监测断面,下游监测点位设在依安富裕交界处,为削减监测断面。在双阳河水库库中和跃进水库库中分别设置了一个监测断面。河流和水库水质监测频率全年三次,二月(枯水期)、五月(平水期)和八月(丰水期)。在水质环境监测实验分析中许多项目是将标准系列的实测值进行回归计算,绘制出对于各测点绝对偏差分布最均匀的标准曲线,用于样品的测试。本文以总磷为例,介绍了环境监测中标准曲线的绘制及注意事项等内容。

1 标准曲线的配制

本文以总磷为例,方法为钼酸铵分光光度法GB11893-1989。

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1.1 标准溶液的配制

配制总磷的标准溶液需分两次稀释,磷的标准溶液为500mg/L,第一次稀释,吸取安瓶10ml溶液到100ml容量瓶,稀释至标线,此时浓度为50μg/ml。第二次稀释,吸取10ml浓度为50μg/ml溶液到250ml容量瓶,稀释至标线,此时浓度为2μg/ml。

1.2 试剂的配制

过硫酸钾的配制,将5g过硫酸钾溶解于水中,并稀释至100ml。

以总磷为例,在总磷标准曲线的制作中,首先在方法中查询到总磷以扣除空白试验的吸光度和对应的磷的含量绘制标准曲线。总磷标准使用液的浓度为2.0μg/ml,即1.00ml使用液含磷2.0μg。标准曲线取样量分别为0、0.50、1.00、3.00、5.00、10.0、15.0ml的磷酸盐标准溶液,即对应磷的含量值分别为0、1.00、2.00、6.00、10.0、20.0、30.0μg。

抗坏血酸的配制:溶解10g抗坏血酸于水中,并稀释至100ml。

钼酸盐溶液:溶解13g钼酸铵于100ml水中。溶解0.35g酒石酸锑钾于100ml水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300ml(1+1)硫酸中,加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。

1.3 工作曲线配制

方法一:首先将数据整理好输入Excel,总磷是以含量为横坐标,以A-A0为纵坐标,所以先选中第一行,再按住Ctrl键选中A-A0的数据行,点击插入后选择图表,选择后会运行图表向导,先在图表类型中选“XY散点图”,并选了图表类型的“散点图”。

2 标准曲线的绘制

回归方程的确定,以浓度或含量x为自变量,吸光度为因变量y,则线性回归方程如下:y=a+bx,式中b是回归直线的斜率,称为回归系数;a是回归直线的截距,一般称为常量项。参数a,b值确定后,回归方程即可确定。回归方程有效性检验可以用相关系数来检验,即r值。

标准曲线是以标准溶液及介质组成的标准系列,绘制出来的曲线。凡应用标准曲线的分析方法,都是在样品测得信号值后,从标准曲线上查得其含量或者浓度,因此,绘制准确的标准曲线,直接影响到样品分析结果的准确与否。

1.4.1项下操作对基质标准曲线进行处理,以各药物的浓度为横坐标,以各药物峰面积与内标峰面积的比值为纵坐标进行线性回归,计算回归方程;同时,用空白血清配制浓度为1.0 μg/L的各药物的定量下限样品。结果表明,各药物在线性范围内线性良好,各药物的线性范围和线性方程及相关系数见表2;各药物在定量下限1.0 μg/L处的响应良好(见图1),精密度小于15%(见表3)。

取7支刻度管分别加入0.0,0.50,1.00,3.00,5.00,10.00,15.00ml磷酸盐标准溶液(浓度2μg/ml),加水至25ml。消解,向具塞刻度管中加4ml过硫酸钾,将具塞刻度管的盖塞紧后,用-小块布和线将玻璃塞扎紧,放在大烧杯中置于高压蒸气消毒器中加热,待压力达1.1kg/cm2,相应温度为120℃时,保持30min后停止加热。待压力表读数降至零后,取出放冷。然后用水稀释至标线。分别向各份消解液中加入1ml抗坏血酸溶液混匀,30s后加2ml钼酸盐溶液充分混匀。室温下放置15min后,使用光程为30mm比色皿,在700nm波长下,以水做参比,测定吸光度。扣除空白试验的吸光度后,和对应的磷的含量绘制工作曲线。

方法二:使用Excel公式方法进行计算曲线,首先是截距a值在fx后输入=INTERCEPT(A-A0行首单元格序号:A-A0行尾单元格序号,含量行首单元格序号:含量行尾单元格序号),斜率b值=SLOPE(A-A0行首单元格序号:A-A0行尾单元格序号,含量行首单元格序号:含量行尾单元格序号),相关系数r值=CORREL(A-A0行首单元格序号:A-A0行尾单元格序号,含量行首单元格序号:含量行尾单元格序号)。如表2所示。

 

表1 总磷标准曲线计算

  

含量(μg)吸光度 0 1 2 6 10 20 30 A A-A0 0.0040 0.040.0360.0650.0610.190.1860.2890.2850.5720.5680.890.886

  

图1 XY散点图

得出标准曲线后对a,b,r值进行有效位数的取舍。将所测得样品的标准曲线在环境监测实验中运用的非常多,所以运用好Excel来制作标准曲线能够较快较准确的取得测定结果。

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图2 总磷标准曲线图(方法一)

 

表2 总磷标准曲线表(方法二)

  

含量(μg)吸光度 0 1 2 6 10 20 30 A 0.004 A-A0 0 a b r 0.040.036=INTERCEPT(B4∶H4,B2∶H2)=SLOPE(B4∶H4,B2∶H2)=CORREL(B4∶H4,B2∶H2)0.0650.0610.190.1860.2890.2850.0021190.02908940.9995670.5720.5680.890.886

单击任意散点,鼠标右键选择添加趋势线,选择线性,并勾选显示公式和显示R平方值。

方法一能能够明显在图中比较出线性点位的偏离情况,但是方法一得出的结果是r2值,需要进一步进行计算得出r值。方法二数据计算比较快捷的计算出a,b,r值,而且保留位数比较多,操作简便结果明了。方法一与方法二的比较,方法二更实用简单易操作。

3 绘制标准曲线注意事项

(1)在配制过硫酸钾时要注意过硫酸钾难溶。

(2)在总磷绘制曲线实验中,在放入高压锅前必须进行摇匀。必须将比色管的盖子盖紧,并用-小块布和线将玻璃塞扎紧。

在3.1中提出的改进的球形译码检测算法ESD利用统计分布的期望特性来估计更为紧凑的更新半径,理论上可以大大降低算法的计算复杂度。同样,在统计分布的基础上,也可以从概率分布的视角来分析和估计更新半径中的冗余.

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(3)总磷显色时间与温度有关,如显色时室温低于13℃,可在20℃-30℃水浴上显色15min。

(4)截距a值保留位数与吸光度A一致,为保留小数点后三位。曲线斜率b值保留三位有效数字。相关系数r≥0.999,r值只舍不入。

参考文献

〔1〕2014年—2017年,《依安县环境质量报告书》.

 
王欣宇
《黑龙江环境通报》 2018年第01期
《黑龙江环境通报》2018年第01期文献

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