摘要:在采用液相色譜法測定果汁中山梨酸含量時(shí),由標(biāo)準(zhǔn)樣品峰面積和樣品峰面積的重復(fù)性不確定度分量所帶來的影響最大,是該方法不確定度的主要來源。
關(guān)鍵詞:果汁山梨酸含量測定液相色譜法不確定度
中圖分類號:TS255.44 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號1672-3791(2012)03(c)-0000-00
實(shí)驗(yàn)室檢測應(yīng)具有評價(jià)測量不確定度的程序。測量不確定度在實(shí)驗(yàn)室比對、測量結(jié)果臨界值的判斷、方法確認(rèn)以及實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制方面具有重要的意義,本文根據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的《測量不確定度的評定和表示》,給出了應(yīng)用液相色譜法測定果汁中山梨酸含量的不確定度評定的詳細(xì)過程。
1山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的不確定度分析
山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:稱取0.1000g山梨酸,移入100mL容量瓶中,加水稀釋至刻度,從中吸取10mL標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL容量瓶中,加水至刻度,此時(shí)為0.1mg/mL。山梨酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的計(jì)算公式為:
式中:m表示山梨酸的質(zhì)量(g),p表示山梨酸的純度,V100表示100mL容量瓶的體積(mL),f10表示稀釋因子。
urel(1)的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
urel(1)= urel(C0)=
1.1山梨酸稱量不確定度u(m)和相對不準(zhǔn)確度urel(m)的計(jì)算
山梨酸稱量不確定度u(m):(1)稱量變動(dòng)性,根據(jù)歷史記載,在50g以內(nèi),變動(dòng)性標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.05mg,則u1(m)=0.05mg。(2)天平校正產(chǎn)生的不確定度,按鑒定證書給定為±0.15mg,按均勻分布,則校正產(chǎn)生的不確定度 =0.0866mg。
所以,由稱量帶來的不準(zhǔn)確度為 =0.100(mg)
相對不準(zhǔn)確度urel(m)==0.001。
1.2山梨酸純度不確定度u(p)和相對不準(zhǔn)確度urel(p)的計(jì)算
山梨酸純度不確定度u(p):標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(BW3507)給出山梨酸的純度為99.4%,相對擴(kuò)展不確定度為0.5%(k=2),所以標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(p)=0.5%/2=0.25%,相對不確定度為urel(p)=0.25%/99.4%=0.0025。
1.3樣品定容時(shí)引起的合成相對不確定度urel(V100)的計(jì)算
分析相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度及其計(jì)算:
①容量瓶體積引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。按鑒定證書給定為±0.40mL,該誤差屬于均勻分布,k= ,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1(V100)=0.4/ =0.09 mL。
②人員讀數(shù)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。用100mL容量瓶定容時(shí)估讀誤差大約為±0.005,屬于均勻分布,k= ,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2(V100)=0.005/ =0.029 mL。
③溫度變化引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。100mL容量瓶的校準(zhǔn)溫度是20℃,實(shí)驗(yàn)室的溫度在±6℃之間,水的膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃ ,因此,容量瓶的體積變化為△V=△T× V×液體的膨脹系數(shù)=±6℃×100mL×2.1×10-4/℃=0.126 mL。因溫度變化為均勻分布,k= ,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3(V100)=0.126/ =0.073mL。
④充滿液體至刻度的變動(dòng)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,u4(V100)=0.002mL。
由以上可得樣品定容時(shí)引起的合成相對不確定度urel(V100)=0.0025。
1.4稀釋因子f10引起的合成相對不確定度urel(f10)的計(jì)算
稀釋用到10 mL移液管和100 mL容量瓶,其中10 mL移液管的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源為:①校正。按鑒定證書給定為±0.01 mL,則其不確定度分量為u1(V10)=0.006mL。②變動(dòng)性。通過重復(fù)10次測定,計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.009mL,則其不確定度分量為u2(V10)=0.009mL。③移液管和溶液溫度與校正時(shí)溫度不同引起的體積不確定度。溫差為±6℃,水的膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃,p=0.95,k=1.96,體積變化△V =△T× V×液體的膨脹系數(shù)=6℃×10mL×2.1×10-4/℃=0.0126 mL,則其不確定度分量為u3(V10)=0.0126mL/1.96=0.006mL。④人員讀數(shù)。10mL移液管的最小刻度為0.1mL,則人員讀數(shù)引起的不確定度u4(V10)=0.1mL/ =0.041mL。所以,10 mL移液管引起的不確定度為u(V10)=0.043 mL。
同理,可以分析100 mL容量瓶體積的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,計(jì)算過程略,得到u(V100)=0.100mL。
所以,稀釋因子子f10引起的合成相對不確定度urel(f10)=0.00442。
1.5標(biāo)準(zhǔn)溶液引起的相對不確定度urel(1)的計(jì)算
綜上所得到的數(shù)據(jù),代入公式計(jì)算得到標(biāo)準(zhǔn)溶液引起的相對不確定度urel(1)=0.006。
2試樣稀釋和進(jìn)樣體積引起的不確定度分析
2.1稱量引起的不確定度
測定樣品稱重為4.5747g,經(jīng)計(jì)算u(m樣)=0.100mg(計(jì)算過程略),所以相對不確定度。urel(m樣)=0.1000mg/4574.7mg=0.000022。
2.2試樣定容至25mL的不確定度
①容量允差。20℃時(shí)25mL A級容量瓶的容量允差為0.030mL,取矩形分布,則由此引起的不確定度分量為u(V定1)=0.0175mL。
②溫度引起的不確定度。水的膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃,p=0.95,6℃差異u(V定2)=(25mL×2.1×10-4/℃×6℃)/1.96=0.016mL。
因此,由定容過程引起的合成不確定度u(V定)=0.024mL,相對不確定度urel(V定)=0.00095。
試樣稀釋引起的相對不確定度為urel(2)=0.001。
由于測定時(shí)采用自動(dòng)進(jìn)樣,進(jìn)樣量為0.02mL,因此,將進(jìn)樣體積引起的相對不確定度urel(3)忽略不計(jì)。
3標(biāo)準(zhǔn)樣品峰面積和樣品峰面積的不確定度分析
本文采用外標(biāo)法與標(biāo)準(zhǔn)比較來進(jìn)行定量,測得樣品中山梨酸為0.10g/kg,由標(biāo)準(zhǔn)樣品峰面積引起的相對不確定度為urel(4)=27093/1693249=0.016,由樣品峰面積引起的相對不確定度為urel(5)=6626/301460=0.022。
4樣品的合成不確定度和擴(kuò)展不確定度以及結(jié)果報(bào)告
樣品中山梨酸含量的相對不確定度urel(x)=0.028,用樣品測得的山梨酸濃度為0.10g/kg。所以,樣品的合成不確定度u(x)=0.0028g/kg,擴(kuò)展不確定度U(x)=0.006g/kg。因此,果汁中山梨酸含量為(0.10±0.01)g/kg(k=2)。
綜上所述,在采用液相色譜法測定果汁中山梨酸含量時(shí),由標(biāo)準(zhǔn)樣品峰面積和樣品峰面積的重復(fù)性不確定度分量所帶來的影響最大,是該方法不確定度的主要來源。