測量不確定度在檢測、校準和合格評定中具有重要作用,中國實驗室國家認可委員會(CNAL)要求經CNAL認可的檢測實驗室必須建立測定不確定度的評定程序,并有能力對每項數值要求的測量結果進行不確定評定[1]。為了在測量數據的處理、測定結果的表達和測量結果質量評定等方面與國際接軌,根據“測量不確定度評價和表示”(JJFl059-1999)[2],對高效液相色譜法(HPLC)測定飲料中亮藍含量的不確定度的測定和評定,分析了使用外標法單點定標測定樣品的不確定度計算方法和步驟,建立了高效液相色譜法測定方法的評定方式,通過對測量結果的不確定度評定,了解了測定過程中不確定度的主要來源,從而對在檢測過程中易產生不確定度的環節加以重視,確保檢驗結果的可靠性。
資料與方法
(1)檢測方法:采用GB/T5009.35-2003方法[3]測定飲料中亮藍含量,由國家標準物質中心提供的編號為GBW(E)100001a亮藍標準溶液0.50mg/ml,經稀釋10倍后得到0.050mg/ml,吸取5.00ml樣品,加水定容至50ml,經0.22μm濾膜過濾,進高效液相色譜儀測定,記錄其峰面積。用單點法進行定量測定。
(2)測量數學模型:
X=C0AxV1A0×V2 式中X:樣品中亮藍的含量,mg/ml;C0:標準使用溶液濃度,mg/ml;V1:樣品取樣量,ml;Ax:樣品溶液的峰面積;A0:標準溶液的峰面積;V2:樣品稀釋液總體積,ml。
(3)不確定度計算公式:按不確定度傳播律,由公式X=C0AxV1A0×V2 導出方差:
(4)確定不確定度的來源:待測樣品不確定度由以下三個方面組成:①樣品稀釋引起的U(V2),包括50ml容量瓶允差、容量瓶刻度讀數、容量瓶校準和使用溫度引起的不確定度。樣品取樣引起的U(V1),包括5ml移液管允差、5ml移液管讀數重復性、移液管校準和使用溫度引起的不確定度。②進樣液中濃度的U(X),包括樣品重復測定、標準重復測定以及標準溶液引起的不確定度。而標準溶液引起的不確定度又由5ml移液管、標準儲備液和標準使用液體積組成。
(5)計算標準不確定度:第一,標準溶液引起的不確定度U(C0)/C0由國家標準物質中心提供的編號為GBW(E)100002亮藍標準溶液0.50mg/ml,經純水稀釋10倍后得到0.050mg/ml,即用5ml單標線移液管取5ml標準溶液稀釋到50ml,現分別算出由標準溶液儲備液,5ml單標線移液管,50ml容量瓶引起的不確定度。①由標準溶液儲備液引起的不確定度[U(Cs)]亮藍標準溶液由國家標準物質研究中心提供(編號:GBW(E)100002),其證書上給出標準物質的相對不確定度為1%,取K=2,則:U(Cs)/Cs=0.5%
②由5ml A級單標移液管引起的不確定度[U(Vs)]:
a.校準:A級5ml單標移液管的容量允許誤差為±0.02ml,取K=3,則U(Vs1)
=0.02/3=0.012ml;
b.重復性:A級5ml單標移液管讀數重復性為±0.01ml,取K=3,則U(Vs2)
=0.01/3=0.006ml;
c.溫度:由移液管校準溫度與使用溫度差別引起的不確定度U(Vs3)在實驗中測得水溫Tt=26℃,容量器皿校準溫度為T20=20℃。
95%置信概率的正態分布取K=2,則:
③由50mlA級單標線容量瓶引起的不確定度[U(V0)]
校準:50mlA級單標線容量瓶的容量允許誤差為±0.10ml,取K=3,則U(V01)=0.10×3=0.06ml;
重復性,級50ml單標線容量瓶讀數重復性為±0.02ml,取K=3,則U(V02)=0.02×3=0.012ml;
溫度:由容量瓶校準溫度與使用溫度差別引起的不確定度U(V03)在實驗中測得水溫Tt=26℃,容量器血校準溫度為T20=20℃。
95%置信概率的正態分布取K=2,則:
②樣品溶液重復進樣5次測定峰面積如下:
平均值Ax=332518
樣品溶液峰面積的標準不確定度按貝塞爾公式計算
第三,由樣品取樣量引起的不確定度U(V1)
與5.1.2標溶液引起的不確定度相同,即:U(V1)/V1=0.27%;
第四,由樣品稀釋引起的不確定度U(V2)
與5.1.3標準溶液引起的不確定度相同,即:U(V2)/V2=0.14%;
(6)合成相對標準不確定度Uc(x)rel
結 論
用高效液相色譜法測定飲料中亮藍的含量,當置信概率P=95%時,則擴展相對不確定度為1.56×10-2。其不確定度主要由三部分組成,即樣品取樣引起的不確定度、樣品定容引起的不確定度和單點校準引起的不確定度。其中以單點校準引起的不確定度分量最大。單點校準引起的不確定度主要由三部分組成,其中標準使用液引起的不確定度分量產生主要影響,重復進樣引起的不確定度分量的影響次之。
參考文獻
1 中國實驗室國家認可委員會.實驗室認可與管理基礎知識.北京:中國計量出版社,2003.
2 測量不確定度評定和表示.中華人民共和國國家計量技術規范 JJFl059-1999.北京:中國計量出版社,2000.
3 GB/T5009-2003.食品中合成著色劑的測定.北京:中國標準出版社,2004.
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。