夏冰晶
前言
測(cè)量不確定度是表征合理地賦予被測(cè)量值的分散性與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。本文給出了高效液相色譜法測(cè)定葡萄酒中胭脂紅含量的不確定評(píng)定的詳細(xì)過程,為實(shí)驗(yàn)室管理及評(píng)價(jià)報(bào)告提供了依據(jù)。
1檢測(cè)方法
采用國(guó)標(biāo)方法GB/T5009.35-2003(l)測(cè)定葡萄酒中胭脂紅的含量,配制標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度為0.050mg/ml。(取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)胭脂紅5ml,置50ml容量瓶中,加水到刻度)。取5.0g試樣,定容至5.0ml,過0.45μm濾膜進(jìn)樣,紫外檢測(cè)器檢測(cè)。自動(dòng)進(jìn)樣器吸取標(biāo)準(zhǔn)使用液10μL注入進(jìn)樣口,制得色譜圖,重復(fù)兩次進(jìn)標(biāo)樣分析,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)使用液平均峰面積,標(biāo)準(zhǔn)使用液測(cè)量?jī)煞?取樣液10μL與標(biāo)樣同樣操作,測(cè)量?jī)煞菰嚇?,?bào)告平均值,將試樣平均峰面積與標(biāo)準(zhǔn)使用液的平均峰面積比較計(jì)算。
2計(jì)算公式及測(cè)量數(shù)學(xué)模型
葡萄酒中胭脂紅的含量按下式計(jì)算:
計(jì)算公式:C=C1×A×V/(A1×M)
式中C:試樣中胭脂紅的含量mg/kg;
C1:標(biāo)準(zhǔn)使用液中胭脂紅的含量,mg/ml;
A:試樣中胭脂紅的峰面積,mv;
Al:標(biāo)準(zhǔn)使用液中胭脂紅的峰面積,mv;
V:胭脂紅的最終定容體積ml;
M:胭脂紅的取樣量,g。
上述計(jì)算公式是從測(cè)量原理給出的,在實(shí)際評(píng)定中,是在重復(fù)性測(cè)量條件下,測(cè)量同一批次的多個(gè)試樣,計(jì)算該觀測(cè)列的標(biāo)準(zhǔn)偏差,作為各種隨機(jī)因素的合成重復(fù)性不確定度分量。為此引入反映各方面隨機(jī)影響的重復(fù)性系數(shù)frep,其數(shù)值等于1,系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差等于測(cè)量結(jié)果的相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。于是,評(píng)定不確定度的數(shù)學(xué)模型應(yīng)寫為如下形式:
C=C1×A×V×f(rep)/(A1×M)
3各分量標(biāo)準(zhǔn)不確定估算
根據(jù)以上公式,影響不確定度的因素有5個(gè)方面:標(biāo)準(zhǔn)使用液濃度引起的不確定度,由標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積引起的不確定度,由樣品定容體積引起的不確定度,由樣品取樣量引起的不確定度和由實(shí)驗(yàn)回收率引起的不確定度。以下逐一進(jìn)行分析計(jì)算。
3.1測(cè)量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(frep)
稱取同一批樣品5份,同時(shí)進(jìn)行前處理后,并在相同的液相色譜條件下平行測(cè)定定容后樣品溶液胭脂紅的含量,其平均含量為10.0mg/kg,單次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差按下式計(jì)算:
S(X)= =0.066mg/kg
在日常分析中,測(cè)定兩份樣品報(bào)告平均值,故兩次測(cè)定含量平均值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為:
u(frep)=s(X)/(X×√2)=0.066/(10.0×√2)=4.7×10-3
3.2標(biāo)準(zhǔn)使用液引起的相對(duì)不確定度u(Cs)rel
用5mlA級(jí)單標(biāo)移液管吸取標(biāo)準(zhǔn)溶液,于50m1A級(jí)容量瓶中,加純凈水定容至刻度,制成標(biāo)準(zhǔn)溶液.濃度為50μg/ml。
3.2.1標(biāo)準(zhǔn)溶液引起的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度
胭脂紅標(biāo)準(zhǔn)溶液由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供編號(hào)為GBW(E)100004a,其證書上給出標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對(duì)不確定度為1%。k=2,則其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:1%÷2=0.005。
檢定規(guī)程JJ196-2006《常用玻璃量器》規(guī)定,5ml單標(biāo)移液管的允許誤差為±0.015ml,+假定為三角分布,其相對(duì)不確定度為:
urel(V1)=0.015/(5×√6)=0.0012
檢定規(guī)程JJ196-2006《常用玻璃量器》規(guī)定,50mlA級(jí)容量瓶的允許誤差為±0.05ml,假設(shè)為三角形分布,其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度應(yīng)為:
urel(V)=0.05/(50×√6)=0.00041
實(shí)驗(yàn)室溫度變化介于20±5℃之間,水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃,假設(shè)為均勻分布,由溫度變動(dòng)引入的不確定度為:urel(C1)=5×2.1×10-4/√3=0.00061
將上述分量合成得:
urel(Cs)=√u2rel(Cs)十u2rel(V1)十u2rel(C1)=√0.0052十0.00122十0.000412十0.000612
=2.7×10-5
3.2.2標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積引起的不確定度urel(A)
為確定標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差,重復(fù)測(cè)量濃度為50μg/ml標(biāo)準(zhǔn)溶液十次,單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差按urel(B)=srel(B)=1/A×√∑(Ai-A)2/n-1=7.5×10-4計(jì)算。由于測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰面積兩次,取平均值計(jì)算,由標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰面積引入的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差應(yīng)為:urel(A)=srel(B)/√2=5.3×10-4
3.4試樣質(zhì)量引起的相對(duì)不確定度
3.4.1電子天平校準(zhǔn)不確定度
因稱取樣品質(zhì)量為5.0g,從天平校準(zhǔn)證書查到,校準(zhǔn)不確定度u=0.2mg,k=2,則其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:0.2÷2=0.01mg,試樣質(zhì)量為5g,其相對(duì)不確定度應(yīng)為urel(M)=0.00002。
3.4.2樣品最終定容體積引起的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(V)
5m1A級(jí)容量瓶的允許誤差為±0.020m1,假設(shè)為三角形分布,其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度應(yīng)為:
urel(V)=0.020/(5×√6)=0.0016
3.5回收率的影響
回收率有兩個(gè)方面的問題,一是變動(dòng)性,一是系統(tǒng)性偏差。變動(dòng)性問題已經(jīng)包含在合成重復(fù)性分量中了。由于試樣和標(biāo)準(zhǔn)溶液是在相同條件下制備的,系統(tǒng)性偏差可以抵消。在此,回收率的影響無需再做考慮。
4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
將上述各個(gè)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量加和,可得出整個(gè)分析過程的合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。根據(jù)公式uC(C)=√u2(frep)+u2(Cs)rel+u2rel(A)+u2rel(M)+u2rel(V)=5.0×10-2
5擴(kuò)展不確定度
取包含因子k=2,擴(kuò)展不確定度U(C)=kuc(C)為:0.1。
6結(jié)果報(bào)告
按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下測(cè)定的葡萄酒中的胭脂紅,測(cè)定兩份樣品取平均值報(bào)告結(jié)果,其平均值的擴(kuò)展不確定度為10.0±0.1μg/g,包含因子k=2。
遼源市食品藥品檢驗(yàn)所 ?136200