王廣友,林 波,吳 培,李 磊
(山東省農(nóng)藥科學(xué)研究院 山東省化學(xué)農(nóng)藥重點實驗室,山東 濟南 250033)
測量不確定度在化學(xué)分析領(lǐng)域中受到很大關(guān)注。測量不確定度是表征測量值的分散性,是一個與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。實驗室應(yīng)建立并實施測量不確定度的評價程序。本文以高效液相色譜法測定丙環(huán)唑含量為例,對測量過程中產(chǎn)生的不確定度分量進行分析和評估,從而評定其不確定度,如實反映測量的置信度和準(zhǔn)確度。
島津20A高效液相色譜儀,日本島津公司;150mm×4.6mm(i.d.)不銹鋼柱,內(nèi)裝ODS-C ,粒徑5μm填充物;電子分析天平(ME204/02型,METTLER TOLEDO);密度測定儀(DM-100型,上海圖新電子科技有限公司);超聲清洗儀(KQ-3200DB,昆山市超聲儀器有限公司);乙腈(含量99.9%,色譜純,德國merck公司);新制超純水(18.2MΩ·cm,Milli-Q);丙環(huán)唑標(biāo)樣(純度98.7%,國家農(nóng)藥質(zhì)檢中心);250g/L丙環(huán)唑乳油(某企業(yè))。
流動相為V(甲醇)∶V(水)=65∶35,流速1.0mL/min;柱溫40℃;檢測波長:230nm;進樣體積5μL。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液的配制
稱取丙環(huán)唑標(biāo)樣0.06g(精確至0.0002g),置于50mL容量瓶中,用甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,過濾。
1.3.2 樣品溶液的配制
稱取含丙環(huán)唑0.06g(精確至0.0002g)的試樣,置于50mL容量瓶中,用甲醇溶解并稀釋至刻度,搖勻,過濾。
1.3.3 測定
在上述操作條件下,待儀器穩(wěn)定后,連續(xù)注入數(shù)針標(biāo)樣溶液,直至相鄰兩針丙環(huán)唑峰面積相對變化小于1.2%后,按照標(biāo)樣溶液、試樣溶液、試樣溶液、標(biāo)樣溶液的順序進行測定。
1.3.4 計算
將測得的兩針試樣溶液以及試樣前后兩針標(biāo)樣溶液中丙環(huán)唑A與丙環(huán)唑B峰面積的和進行平均。試樣中丙環(huán)唑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(%),按下式計算:

試樣中丙環(huán)唑的質(zhì)量濃度ρ2(g/L),按下式計算:

式中:A1——標(biāo)樣溶液中,丙環(huán)唑A與丙環(huán)唑B峰面積和的平均值;
A2——試樣溶液中,丙環(huán)唑A與丙環(huán)唑B峰面積和的平均值;
m1——標(biāo)樣的質(zhì)量,單位為克,g;
m2——試樣的質(zhì)量,單位為克,g;
ρ——試樣溶液密度,(g/mL);
ω——標(biāo)樣中丙環(huán)唑的質(zhì)量分?jǐn)?shù),以%表示。
以丙環(huán)唑質(zhì)量濃度計算公式為數(shù)學(xué)模型,可得出不確定度分量來源包括:標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱樣量、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液的配制、樣品稱樣量、樣品溶液的配制、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及樣品測定的重復(fù)性、密度測定及樣品測定的重復(fù)性。
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書中提供的信息,丙環(huán)唑純度為98.7,不確定度為0.6%,k=2,屬于B類評定,按正態(tài)分布,取置信水準(zhǔn)P=95%,K=2,則標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度
Urel(1)=0.6/(2×98.7)=3.04×10-3。
查稱量所使用的電子天平檢定證書,其最大允許誤差為±0.1mg,屬于B類評定,按正態(tài)分布,取置信水準(zhǔn)P=99%,K=3,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為U1=0.1mg/3=0.0333mg,稱樣量為0∶0642g,則其相對不確定度為:
Urel(2)=0.0333/64.2=5.19×10-4。
2.4.1 50mL容量瓶引起的體積不確定度

2.4.2 溶液溫度與校準(zhǔn)時溫度不同引起的體積不確定度

可得標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液配制引入的相對不確定度為:
參考2.3所述,樣品稱樣量為0.2534g,則其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
Urel(4)=0.0333/253.4=1.31×10-4
同2.4所述,樣品溶液配制引入的相對不確定度為:
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液及樣品溶液重復(fù)進樣2次,峰面積見表1所示。

表1 峰面積測量結(jié)果
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)峰面積測量重復(fù)性引入的相對不確定度為:
樣品峰面積測量重復(fù)性引入的相對不確定度為:
查測量密度所使用的密度計說明書,其最大允許誤差為±0.001g/cm3,屬于B類評定,按正態(tài)分布,取置信水準(zhǔn)P=95%,K=2,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為U4=0.001g/cm3/2=0.0.0005g/cm3,密度測量值為0.979g/cm3,則其相對不確定度為
Urel(8)=0.0005/0.979=5.11×10-4。
密度重復(fù)測量5次,測量值見表2。

表2 密度測量結(jié)果
密度測量重復(fù)性引入的相對不確定度為:
綜合上述各不確定度分量,得出合成相對不確定度:
=[(3.04×10-3)2+(5.19×10-4)2+(3.41×10-3)2+(1.31×10-4)2+(3.41×10-3)2+(1.62×10-5)2+(9.92×10-5)2+(5.11×10-4)2+02]1/2=0.0057
本次實驗測得250g/L丙環(huán)唑乳油中丙環(huán)唑質(zhì)量濃度為260g/L,則:
U(ρ)=260×0.0057=1.48g/L
按95%置信概率,取包含因子K=2,則擴展不確定度:
U=K×U(ρ)=2×1.48≈3g/L
故本次采用高效液相色譜法測定250g/L丙環(huán)唑乳油中丙環(huán)唑質(zhì)量濃度為260±3g/L。
在不確定度的評估過程中,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)含量、標(biāo)樣及樣品溶液配置引入的不確定度占主導(dǎo)地位,即標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)含量的準(zhǔn)確性、玻璃量器的校準(zhǔn)及實驗室操作人員的規(guī)范操作對實驗結(jié)果具有極其重要的影響。本實驗最終擴展不確定度的評定結(jié)果在符合上述方法和條件的規(guī)范測量情況下可直接引用。
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