賀文青
(山西京能呂臨發(fā)電有限公司,山西 呂梁 033200)
如何有效保證油、水分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠,已成為化驗(yàn)室的一項(xiàng)重要工作。油、水分析作為一項(xiàng)系統(tǒng)的工作,可以大致分為樣品的采集、保存、測(cè)定和數(shù)據(jù)處理幾個(gè)環(huán)節(jié)。每一個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)于整個(gè)分析工作都是至關(guān)重要的,一旦某一環(huán)節(jié)發(fā)生工作偏差,整個(gè)分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度就會(huì)受到不同程度的影響。
1.方法誤差:分析方法選擇不當(dāng),造成分析不適用或不完全適用
化學(xué)分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度在很大程度上取決于分析方法的選擇和樣品的適用性。一般而言,化學(xué)分析法得到的數(shù)據(jù)比微量分析中用的高精密儀器分析得到的數(shù)據(jù)較差。即便是我們常量成分的分析,化學(xué)分析方法也會(huì)產(chǎn)生較大的誤差,如在滴定過(guò)程中,由于反應(yīng)進(jìn)行得不完全,化學(xué)計(jì)量總和滴定終點(diǎn)不相符合,以及由于條件沒(méi)有控制好和發(fā)生副反應(yīng)等原因,都會(huì)引起系統(tǒng)的測(cè)定誤差。
2.人為誤差:分析人員專業(yè)水平低
盡管現(xiàn)今的分析設(shè)備越來(lái)越現(xiàn)代化、智能化,但是人員的專業(yè)水平、技術(shù)能力對(duì)于測(cè)量結(jié)果還是非常重要的。人是化驗(yàn)室進(jìn)行各項(xiàng)活動(dòng)的主體,從取樣、分析到最后化驗(yàn)報(bào)告的出具都由人來(lái)完成,人員的素質(zhì)高低會(huì)直接影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。我們分析系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生,會(huì)發(fā)現(xiàn)人為因素造成的誤差占了一定比例,大概有三種:技術(shù)性誤差、粗心大意誤差、習(xí)慣性誤差。技術(shù)性誤差是由分析人員缺乏技術(shù)能力造成,后兩種誤差的產(chǎn)生主要是人員自身麻痹大意、缺乏責(zé)任感或不注意總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)造成,例如,在分析過(guò)程中不考慮試樣的具體情況而盲目取樣,就會(huì)造成樣品的代表性不強(qiáng)?;蚴窃谠嚇犹幚磉^(guò)程因使用了不適合的溶劑導(dǎo)致溶樣不全或溫度控制不當(dāng)造成加熱溶解過(guò)程中被測(cè)組分損失,在滴定終點(diǎn)時(shí)對(duì)指示劑變色的判斷不夠敏銳,在讀取滴定管內(nèi)液體積時(shí),眼睛沒(méi)有平視,忽高忽低,滴定管尖端的氣泡排除不好,造成讀數(shù)偏大或偏小等。
3.輔助品誤差:儀器或試劑不合格
如使用的天平的靈敏度達(dá)不到工作要求,容量瓶、滴定管的刻度未經(jīng)過(guò)檢定,蒸餾水和試劑的純度不夠,使用了過(guò)期的標(biāo)準(zhǔn)溶液等。
1.試驗(yàn)環(huán)境條件發(fā)生變化
一般情況下,試驗(yàn)室的環(huán)境環(huán)境條件主要指溫度和相對(duì)濕度。例如天平室的溫度和濕度沒(méi)有在規(guī)定要求,就會(huì)導(dǎo)致測(cè)試樣品在稱量過(guò)程中引起一定的稱量誤差。容量?jī)x器一般在20℃下進(jìn)行校準(zhǔn),但實(shí)際使用時(shí)溫度往往不在20℃,從而使溶液的體積產(chǎn)生誤差。
2.試樣中被測(cè)組分分布不均勻
如工業(yè)廢水的水質(zhì)會(huì)因工藝的間歇性,隨時(shí)跟著變化,如果被測(cè)組分分布的均勻性較差,測(cè)定的誤差必然很大,導(dǎo)致分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度較低。
由于分析人員操作不當(dāng)或自身失誤而造成的誤差,例如讀數(shù)錯(cuò)誤或者用錯(cuò)儀器、試劑,器皿清洗不干凈,試液加入量不準(zhǔn)確,記錄及計(jì)算錯(cuò)誤等,這和人為誤差具有一定的相似性,然而其嚴(yán)重程度更高,產(chǎn)生過(guò)失錯(cuò)誤就可能推翻所有的分析數(shù)據(jù),分析人員需要重新試驗(yàn),在化學(xué)分析中是不應(yīng)該產(chǎn)生這種誤差,主要是分析人員主觀因素而導(dǎo)致的。
1.樣品作為被測(cè)量的對(duì)象對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性起著決定性作用。樣品取樣若與規(guī)定的取樣過(guò)程發(fā)生不符情況,實(shí)驗(yàn)室測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤的概率將增大。取樣時(shí)須有取樣計(jì)劃和取樣程序,對(duì)需要分析的樣品,規(guī)范并且正確地取樣,所取的樣本要具有一定的代表性與客觀性,且完整度較高,符合具體的取樣操作標(biāo)準(zhǔn)。取樣計(jì)劃是建立在適當(dāng)?shù)慕y(tǒng)計(jì)方法基礎(chǔ)上的,所以它比隨意的、無(wú)目的性的取樣產(chǎn)生錯(cuò)誤的可能性小,這樣其分析數(shù)據(jù)反映產(chǎn)品質(zhì)量的準(zhǔn)確度也相對(duì)要高。通過(guò)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)會(huì)不斷完善,取樣計(jì)劃將隨之改變,可以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
2.取樣結(jié)束后,化驗(yàn)室對(duì)樣品的處理要滿足一定的操作規(guī)范,若測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣品的處理有規(guī)定,則應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。接受樣品時(shí)記錄其狀態(tài),填寫(xiě)相關(guān)的標(biāo)簽內(nèi)容,縮短具體的送檢時(shí)間、運(yùn)輸時(shí)間、保存時(shí)間與分析時(shí)間,從根本上預(yù)防樣品的質(zhì)量變化,確保分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度,發(fā)生異常或偏離應(yīng)獲取進(jìn)一步的說(shuō)明。
各種分析方法的準(zhǔn)確度是不相同的,在選擇分析方法時(shí),要選擇最佳的分析方法。對(duì)于水樣中高含量組分,一般選擇化學(xué)分析法,能夠獲得準(zhǔn)確度較滿意的數(shù)據(jù);而對(duì)于水樣中微量或痕量組分,就要選擇儀器分析法,可快速準(zhǔn)確地獲得分析數(shù)據(jù)。ISO/IEC 17025:2017 中7.2 條指出,實(shí)驗(yàn)室應(yīng)確保使用最新有效版本的方法,除非不合適或不可能做到;必要時(shí),應(yīng)補(bǔ)充方法使用的細(xì)則以確保應(yīng)用的一致性。當(dāng)客戶未指定所用的方法時(shí),實(shí)驗(yàn)室應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)姆椒ú⑼ㄖ蛻?。推薦使用以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布的方法或由知名技術(shù)組織或有關(guān)科技文獻(xiàn)或期刊中公布的方法或設(shè)備制造商規(guī)定的方法,實(shí)驗(yàn)室制定或修改的方法也可使用。因此,根據(jù)實(shí)際情況,選擇適當(dāng)?shù)姆治龇椒ê瓦m用的樣品顯得十分重要。
試驗(yàn)環(huán)境在整個(gè)分析過(guò)程中有著不可忽視的作用和地位,尤其有些項(xiàng)目的分析一旦偏離了其要求的環(huán)境條件,分析數(shù)據(jù)將發(fā)生很大的誤差。比如某個(gè)項(xiàng)目必須在恒溫恒濕下進(jìn)行,這一條件絕不是可有可無(wú),它對(duì)確保分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度至關(guān)重要。因此應(yīng)根據(jù)工作性質(zhì),整頓環(huán)境條件,對(duì)于溫濕度、防塵、防腐蝕、抗干擾等條件逐項(xiàng)檢查完善以使其適應(yīng)工作需要,這也是保證分析數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的先行條件。
1.人對(duì)事物的感官判斷方面存在一定的差異性
在滴定反應(yīng)進(jìn)行判定時(shí),每個(gè)人對(duì)于顏色、氣味以及味道等都有各自不同的感知度,所以,必定會(huì)存在一定差異性。針對(duì)這一問(wèn)題可以應(yīng)用其他一些新的分析方法來(lái)完成,又或是從分析人員感官方面的判斷加以訓(xùn)練,不斷提升分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
2.人員技能要達(dá)標(biāo)
應(yīng)當(dāng)對(duì)分析人員針對(duì)性培訓(xùn),包括基本知識(shí)、操作技能方面等。對(duì)比試驗(yàn)是提高和檢查人員技術(shù)能力的一個(gè)重要手段,化驗(yàn)室應(yīng)該充分利用這一手段,及時(shí)地、有針對(duì)性地進(jìn)行人員培訓(xùn),同時(shí)化驗(yàn)室應(yīng)該加強(qiáng)質(zhì)量教育來(lái)增強(qiáng)人員質(zhì)量意識(shí)。此外對(duì)分析人員進(jìn)行思想道德、政策、法制觀念方面的教育可強(qiáng)化人員的榮譽(yù)感、責(zé)任感。
在一般分析測(cè)定中,測(cè)定次數(shù)為3-5 次,如果沒(méi)有意外誤差發(fā)生,基本可以得到比較準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù)。
1.空白試驗(yàn)
分析用水、試劑污染、量器的沾污、儀器的性能、環(huán)境條件等經(jīng)常變化,因此在每次分析時(shí),需要用空白試驗(yàn)進(jìn)行校正??瞻自囼?yàn)是以蒸餾水代替水樣,按照與分析試樣同樣的操作步驟進(jìn)行分析試驗(yàn),測(cè)得數(shù)據(jù)即為空白值。試樣測(cè)定值減去相應(yīng)的空白值即可得到比較準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù)。2.校正分析器皿
分析測(cè)定中,具有準(zhǔn)確體積和質(zhì)量的器皿,如滴定管、移液管、容量瓶和分析天平砝碼,都應(yīng)進(jìn)行校正,以消除儀器不準(zhǔn)所引起的系統(tǒng)誤差。因?yàn)檫@些測(cè)量數(shù)據(jù)都是參加分析數(shù)據(jù)計(jì)算的。
3.對(duì)照試驗(yàn)
常用的對(duì)照試驗(yàn)有3 種:
(1)用組成與待測(cè)試樣相近,已知準(zhǔn)確含量的標(biāo)準(zhǔn)樣品,按所選定的測(cè)定方法,將對(duì)照試驗(yàn)的測(cè)定數(shù)據(jù)與標(biāo)樣的已知含量相比,其比值即為校正系數(shù)。
校正系數(shù)=標(biāo)準(zhǔn)試樣組分的標(biāo)準(zhǔn)含量/標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)測(cè)得的含量
被測(cè)試樣組分含量=測(cè)得含量×校正系數(shù)
(2)用標(biāo)準(zhǔn)方法與所選用的方法測(cè)定同一試樣,若測(cè)定數(shù)據(jù)符合公差要求,說(shuō)明所選方法可靠。
(3)用加標(biāo)回收率的方法分析,即取2 等份試樣,在一份中加入一定量待測(cè)組分的純物質(zhì),用相同的方法進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算測(cè)定數(shù)據(jù)和加入純物質(zhì)的回收率,以分析分析方法的可靠性。
油、水分析過(guò)程中,使用的分析儀器、玻璃量器都應(yīng)由具有檢定資質(zhì)的計(jì)量部門(mén)進(jìn)行檢定,檢定合格后才能使用,從測(cè)量不確定角度來(lái)講,儀器設(shè)備產(chǎn)生的不確定度是不可避免的,但是將這種不確定度降至最小卻是可能的。這就要做到:計(jì)量周期準(zhǔn)確、正確操作、設(shè)備維修保養(yǎng)及時(shí)到位。這里涉及主要相關(guān)崗位人員的工作職責(zé),設(shè)備管理員必須忠于職守,在平時(shí)的工作中應(yīng)盡心盡職,一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備發(fā)生故障應(yīng)立即通知班組長(zhǎng),采取補(bǔ)救措施,避免發(fā)生嚴(yán)重問(wèn)題。
試驗(yàn)中所使用的試劑,至少應(yīng)保證雜質(zhì)的含量不影響分析數(shù)據(jù),一般選用分析純和優(yōu)級(jí)純?cè)噭?,而?duì)于痕量分析要選用高純?cè)噭?。配置各種試劑、洗滌各種器皿、稀釋高含量樣品等都需要大量蒸餾水,蒸餾水的純凈程度應(yīng)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
為了取得準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù),不僅要準(zhǔn)確進(jìn)行測(cè)量,而且還要正確記錄與計(jì)算。有效數(shù)字和儀器的準(zhǔn)確程度有關(guān),只有正確運(yùn)用有效數(shù)字進(jìn)行運(yùn)算,才能得出正確的分析數(shù)據(jù),保證分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。
分析報(bào)告的填寫(xiě)必須遵循真實(shí)、準(zhǔn)確、完整的原則,符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明對(duì)于油、水質(zhì)量的分析數(shù)據(jù),并在原始記錄上詳細(xì)登記原始數(shù)據(jù),以備查驗(yàn)。
長(zhǎng)期以來(lái),大家都認(rèn)為化學(xué)問(wèn)題是慢性病,不會(huì)直接威脅機(jī)組的安全,特別是當(dāng)許多問(wèn)題一起出現(xiàn)時(shí),化學(xué)問(wèn)題往往被其他問(wèn)題所掩蓋,而得不到關(guān)心和重視,其實(shí)隨著機(jī)組容量的增大和參數(shù)的提高,化學(xué)監(jiān)督越來(lái)越重要,由化學(xué)原因引起的設(shè)備事故也逐漸體現(xiàn)出突發(fā)性、快速性等特點(diǎn),而且只要是化學(xué)原因引起的腐蝕破壞往往遍布整個(gè)設(shè)備,而不可能只在局部發(fā)生。同時(shí)當(dāng)其積聚到某一水平時(shí),就會(huì)突然爆發(fā),而這時(shí)往往面積大、程度深,已經(jīng)無(wú)法挽回。所以重視化學(xué)監(jiān)督指標(biāo)的微量變化,加強(qiáng)化學(xué)監(jiān)督管理,防微杜漸,是防止熱力設(shè)備發(fā)生突發(fā)性事故的有力保證。因此,在油、水分析的過(guò)程中,需要做好各方面的管理工作,提高分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度,為電廠機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運(yùn)行提供保障。