HPLC-DAD測(cè)定皮革中戊二醛含量的不確定度評(píng)定

周圣翔，馬偉娟

1 緒論

戊二醛是一種優(yōu)良的多性能蛋白質(zhì)交聯(lián)劑，它與皮膠原交聯(lián)能使皮革具有良好的柔軟性、耐堿耐汗耐洗滌和一定的耐濕熱性，故被廣泛運(yùn)用到制革工業(yè)中。戊二醛具有明顯的粘膜毒性和皮膚刺激性，有一定的致癌和突變作用。目前，戊二醛是英國(guó)危險(xiǎn)物質(zhì)安全管理處管控的物質(zhì)之一［1、2］。從它的廣泛性和危險(xiǎn)性來看，對(duì)皮革中的戊二醛含量的測(cè)定是必要的。本文依標(biāo)準(zhǔn)QB/T 4200-2011處理樣品，按照J(rèn)JF1059規(guī)范要求，對(duì)皮革中戊二醛含量的檢測(cè)過程中存在的不確定度進(jìn)行評(píng)定和分析，希望對(duì)準(zhǔn)確測(cè)定皮革中的戊二醛含量有所幫助。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 試劑與儀器

試劑：磷酸（85%，分析純）；二硝基苯肼（色譜純）；十二烷基磺酸鈉（色譜純）；乙腈（分析純）。

標(biāo)準(zhǔn)品：10 mg/L戊二醛標(biāo)準(zhǔn)溶液（證書給出的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為3%，k=2）。

儀器：KASEN水浴振蕩器（TC-100C）；奧豪斯分析天平；Waters高效液相色譜儀（e2695/2998）。

2.2 實(shí)驗(yàn)過程

稱取試樣2 g（精確至0.1 mg），裝入100 mL錐形量瓶中，加入50 mL已預(yù)熱到40℃的十二烷基磺酸鈉溶液，蓋緊蓋子，在（40+0.5）℃的水浴中振蕩萃取（60+2）min后, 將5.0 mL萃取液、4.0 mL乙腈、0.5 mL的二硝基苯肼（DNPH）溶液移入到10 mL的容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，充分搖勻，室溫下（18℃～25℃）放置90 min后用濾膜過濾，然后用液相色譜測(cè)定。

樣品中的戊二醛含量按下式計(jì)算：

式中：cF——樣品中游離水解的戊二醛含量，mg/kg;

cs——從標(biāo)準(zhǔn)曲線中查得的戊二醛含量，μg/mL

V——萃取液體積，mL;

MW——試樣質(zhì)量，g。

3 不確定度的評(píng)定

3.1 不確定度來源分析

（1）樣品稱量產(chǎn)生的不確定度。

（2）實(shí)驗(yàn)過程中萃取液移取，定容的體積產(chǎn)生的不確定度。

表1 線性方程及相關(guān)系數(shù)

（3）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度。

（4）標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制產(chǎn)生的不確定度。

（5）標(biāo)準(zhǔn)曲線的不確定度。

（6）重復(fù)測(cè)定樣品產(chǎn)生的不確定度。

3.2 樣品稱量產(chǎn)生的不確定度uf(m)

稱量所用的電子天平分辨率為0.0001 g，根據(jù)檢定證書，該天平的最大允許誤差為0.5 mg,由于試樣采用去皮稱重，按均勻分布計(jì)算，該天平校準(zhǔn)的不確定度為：

該天平分辨率的不確定度為：

樣品質(zhì)量m的合成不確定度為：

樣品質(zhì)量m的相對(duì)不確定度為：

3.3 實(shí)驗(yàn)過程中萃取液移取，定容的體積產(chǎn)生的不確定度uf(V)

使用5 mL的移液管(A級(jí))移取5 mL的萃取樣液于10 mL的容量瓶（A級(jí)）中。5 mL移液管的允許誤差為0.025 mL,假設(shè)均勻分布，帶來的不確定度為:

實(shí)驗(yàn)室溫度一般為（20+0.5）℃，萃取液的膨脹系數(shù)為2.1×10-4，按照均勻分布計(jì)算移取萃取液時(shí)溫度引起的不確定度為：

10 mL容量瓶的允許誤差為0.02 mL,假設(shè)均勻分布，則帶來的不確定度為：

由萃取液移取，定容的體積產(chǎn)生的相對(duì)不確定度為：

3.4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度uf(c1)

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品證書，戊二醛標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為3%，k=2,則相對(duì)不確定度

3.5 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制產(chǎn)生的不確定度uf(S)

分 別 移 取 0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL、4.0 mL、5.0 mL戊二醛標(biāo)準(zhǔn)溶液至10 mL的容量瓶中，配置標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，用到的容器為：1 mL移液管、2 mL移液管、5 mL移液管、10 mL容量瓶，均為A級(jí)。其允許的誤差分別為：0.006 mL、0.01 mL、0.025 mL、0.02 mL。

使用1 mL的移液管(A級(jí))移取0.5 mL的戊二醛標(biāo)準(zhǔn)溶液于10 mL的容量瓶（A級(jí)）中。1 mL移液管的允許誤差為0.006 mL,假設(shè)均勻分布，帶來的不確定度為：

實(shí)驗(yàn)室溫度一般為（20+0.5）℃，萃取液的膨脹系數(shù)為2.1×10-4，按照均勻分布計(jì)算移取0.5 mL戊二醛標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)溫度引起的不確定度為：

10 mL容量瓶的允許誤差為0.02 mL,假設(shè)均勻分布，則帶來的不確定度為：

則配制第一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液產(chǎn)生的相對(duì)不確定度為：mL

按此計(jì)算，算出各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的相對(duì)不確定度為：

uf(S1)=0.0111、uf(S2)=0.0094、uf(S3)=0.0091、uf(S4)=0.0099、uf(S5)=0.0094、uf(S6)=0.0091

則戊二醛標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制過程帶來的相對(duì)不確定度為：

3.6 標(biāo)準(zhǔn)曲線的不確定度uf(c2)

分別取6個(gè)不同濃度的戊二醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，用高效液相色譜測(cè)定，得到對(duì)應(yīng)的峰面積，通過最小二乘法進(jìn)行擬合，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)，見表1。

表1中，y為戊二醛的峰面積，x為戊二醛的濃度。

由標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合所引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(c2)按公式（1）和公式（2）計(jì)算：

式中：b為斜率；a為截距；P為平行測(cè)定次數(shù)，取P=2,N=6，ci為擬合標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液濃度；c為試樣溶液濃度全部標(biāo)準(zhǔn)工作溶液濃度的平均濃度。

帶入?yún)?shù)，所得：

S=3.8

工作曲線標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(c2)=0.099

工作曲線相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度uf(c2)=0.0157

把標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制產(chǎn)生的和工作曲線的相對(duì)不確定度合成，得到試樣溶液中戊二醛濃度的相對(duì)不確定度為uf(c)=

3.7 重復(fù)測(cè)定樣品產(chǎn)生的不確定度uf(A)

對(duì)試樣溶液進(jìn)行平行測(cè)定9次，測(cè)得試樣中戊二醛含量如表2。

則重復(fù)測(cè)定樣品產(chǎn)生的相對(duì)不確定度為：

3.7 不確定度分量的合成與擴(kuò)展不確定度

3.7.1 不確定度分量的合成

綜上計(jì)算的各分量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度，可以得到合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

表2 重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)

取cf=31.5mg/kg,則皮革樣品中戊二醛含量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(cf)=uf(cf)×31.5=1.50 mg/kg。

3.6.2 擴(kuò)展不確定度及結(jié)果表示

當(dāng)置信概率為95%時(shí)，包含因子k=2，擴(kuò)展不確定度為：U(cf)=k·u(cf)=2×1.5=3.0 mg/kg,皮革試樣中戊二醛的含量為：（31.53.0）mg/kg

4 結(jié)論

本文對(duì)高效液相色譜法測(cè)定皮革中戊二醛含量的不確定度來源進(jìn)行了計(jì)算和分析，從評(píng)估過程可知，對(duì)總不確定度貢獻(xiàn)最大的是樣品液制備和標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制過程中所引起的不確定度，所以，實(shí)驗(yàn)人員在測(cè)定過程中要注意操作規(guī)范，多次測(cè)量，降低測(cè)定過程所帶來的不確定度，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。