□ 林 偉 董淑華 莒縣檢驗(yàn)檢測中心
溶解性總固體是指水樣經(jīng)過濾后,在一定溫度下烘干,所得的固體殘?jiān)?,包括不易揮發(fā)的可溶性鹽類、有機(jī)物以及能通過濾器的不溶性微粒等[1]。溶解性總固體是衡量生活飲用水的質(zhì)量指標(biāo)之一,也是水質(zhì)檢測中經(jīng)常測定的參數(shù)。
國家標(biāo)準(zhǔn)方法是按照GB/T 5750.4-2006 《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 感官性狀和物理指標(biāo)》中的稱量法測定,該方法耗時(shí)較長,相對(duì)繁瑣。而儀器法是通過電導(dǎo)率儀測定溶解性總固體,該方法快速、簡單,可以直接讀數(shù)[2]。本文將儀器法與稱量法所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明,儀器法和稱量法一樣具有可信度,相對(duì)誤差在5%以內(nèi),相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在5%以內(nèi),加標(biāo)回收率在95%~105%,t檢驗(yàn)無顯著性差異[3]。但是儀器法測定生活飲用水中溶解性總固體尚未出臺(tái)國家標(biāo)準(zhǔn),本文所做研究僅供學(xué)術(shù)參考。
溶解性總固體標(biāo)準(zhǔn)液20.0 g/L(廠家:中國計(jì)量科學(xué)研究院,證書編號(hào):GBW(E)080970)。
DDS-307A型電導(dǎo)率儀(上海儀電科學(xué)儀器有限公司)、FA2004型分析天平(天津天馬衡基儀器有限公司)、DZKW-S-4型恒溫水浴鍋(北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司)、101-0型電熱鼓風(fēng)干燥箱(北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司)。
本實(shí)驗(yàn)中,稱量法和儀器法所用的生活飲用水經(jīng)過中速定量濾紙過濾;所用溶解性總固體的不同濃度由溶解性總固體標(biāo)準(zhǔn)液稀釋制成,稀釋濃度為 100、200、300、400、500、600、700、800、900 mg/L。
1.3.1 稱量法
將洗凈的蒸發(fā)皿放在(105±5)℃干燥箱內(nèi)烘烤、稱量至恒重(兩次稱量相差不超過0.000 4 g)。吸取處理后的水樣100 mL于蒸發(fā)皿內(nèi),在水浴上蒸干后放在(105±5)℃干燥箱內(nèi)烘烤、稱量至恒重。
1.3.2 儀器法
吸取處理后的水樣100 mL于潔凈的燒杯內(nèi),用電導(dǎo)率儀的TDS模式測量溶解性總固體的值。
表1 稱量法與儀器法準(zhǔn)確度的比較
表2 標(biāo)準(zhǔn)液溶解性總固體稱量法與儀器法精密度的比較
將溶解性總固體標(biāo)準(zhǔn)液的不同濃度分別用電導(dǎo)率儀重復(fù)測定3次,以溶解性總固體濃度值為橫坐標(biāo),電導(dǎo)率儀的TDS 讀數(shù)為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,線性方程為y = 0.9482x + 4.2835,相關(guān)系數(shù)為0.999 9,線性關(guān)系良好[4]。
將溶解性總固體標(biāo)準(zhǔn)液的不同濃度,分別重復(fù)測量3次,比較稱量法與儀器法所測得的結(jié)果的準(zhǔn)確度。由表1可以得出,稱量法所得數(shù)據(jù)整體偏高,相對(duì)誤差在2.10%~4.67%;儀器法所得數(shù)據(jù)整體偏低,但是經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)曲線校正之后,數(shù)據(jù)與理論值較為接近,相對(duì)誤差在-0.64%~2.59%。結(jié)果表明,儀器法所測得的數(shù)據(jù)相對(duì)誤差比稱量法小,準(zhǔn)確度更高[5]。
將溶解性總固體標(biāo)準(zhǔn)液的不同濃度和實(shí)驗(yàn)用生活飲用水,分別重復(fù)測量7次,比較稱量法與儀器法所測得的結(jié)果的精密度。由表2、表3可以得出,稱量法所測結(jié)果的精密度為1.01%~3.36%,儀器法所測結(jié)果的精密度為0.03%~0.26%,結(jié)果表明,儀器法所測量的結(jié)果精密度更好,數(shù)值更穩(wěn)定。
取同一實(shí)驗(yàn)用生活飲用水,用稱量法和儀器法分別重復(fù)測量7次,測得的溶解性總固體分別為302 mg/L、302.4 mg/L。取上述實(shí)驗(yàn)用生活飲用水,加入三個(gè)不同濃度進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),稱量法和儀器法每個(gè)加標(biāo)濃度分別重復(fù)7次,測定溶解性總固體,計(jì)算回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。由表4可以得出,稱量法所測得的回收率為104.2%~105.0%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.35%~3.25%。儀器法所測得的回收率為97.2%~98.1%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.25%~0.98%。結(jié)果表明,儀器法比稱量法所測得數(shù)據(jù)更接近理論值,數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更好。
表3 生活飲用水稱量法與儀器法精密度的比較
表4 稱量法與儀器法回收率的比較
表5 獨(dú)立樣本檢驗(yàn)
稱量法和儀器法對(duì)溶解性總固體標(biāo)準(zhǔn)液的不同濃度所測得的數(shù)據(jù)用軟件SPSS 21.0進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。由表5可以得出,t值在1.693~4.096之間,P值 在 0.052~0.166之 間,P> 0.05,結(jié)果表明稱量法與儀器法無顯著性差異。
以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,儀器法測得生活飲用水中溶解性總固體線性關(guān)系良好,線性相關(guān)系數(shù)為0.999 9,準(zhǔn)確度高,相對(duì)誤差在5%以內(nèi),精密度高,在1.0%以內(nèi),加標(biāo)回收率高,在97%~99%,t檢驗(yàn)中P值大于0.05,顯示無顯著性差異。同時(shí)儀器法與稱量法相比較,具有操作方法簡單、快速、可批量檢驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn),是實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)生活飲用水中溶解性總固體的理想方法,實(shí)用性強(qiáng),建議出臺(tái)國家標(biāo)準(zhǔn),在實(shí)驗(yàn)室中推廣應(yīng)用。