微量進樣器校準的方法

/上海市計量測試技術研究院

0 引言

隨著工業革命的迅速發展，微量進樣器正被廣泛應用于各類實驗室，作為液體的加樣或取液量器使用。它主要用于吸取定量樣品，將樣品注入色譜分析儀器，然后對樣品進行定性和定量分析。目前市場微量進樣器的種類繁多，但由于受工藝、材質、造價等因素的影響，微量進樣器的準確度參差不齊。因此，對微量進樣器的校準是必要的。

目前還沒有微量進樣器的國家檢定規程或校準規范，因此，結合標準YY 0088-1992《微量進樣器》，本文對微量進樣器衡量法的校準做了詳細的分析，選用相應量程的高準確度電子天平，重復測量多個檢測點，觀測其重復性和穩定性情況，考證環境因素改變對質量測量結果的影響程度，給出了微量進樣器校準的方法。通過分析微量進樣器的不確定度分量，驗證了這種校準方法是可行的。

1 微量進樣器的組成類型及工作原理

微量進樣器屬于量出式量器，一般分為無存液微量進樣器、有存液微量進樣器和氣密性微量進樣器三種類型。根據微量進樣器玻璃管套內不銹鋼芯子的直徑和長度，通過不銹鋼芯子在玻璃管內移動的距離來確定容量值。

2 微量進樣器的校準方法

2.1 外觀檢查

目力觀察，微量進樣器的外形應平整正直、光滑、無鋒棱、無毛刺和裂痕；外套磨砂面不得有磨破氣線和明顯的劃痕。分度線和計量數字應清晰可見，限位管端面與容量零位線應重合。

2.2 密合性檢查

無存液和有存液微量進樣器的外套和芯子，配合應密合，將濕潤的進樣器吸入全容量的空氣，堵塞針尖孔，將進樣器針尖向下浸入水中，再將芯子推至容量的一半，3 s內不得有氣泡泛出。將抽取溶液后的氣密性進樣器處于關閉狀態時，用手將推桿向下壓進樣器，溶液不可外溢。

2.3 容量校準

2.3.1 校準前的準備

容量校準采用衡量法進行，在校準前，應對進樣器吸液和排液多次，確保管內沒有多余氣泡，整個進樣器的抽拉過程順暢無阻礙，至少提前4 h放置實驗室恒溫。

2.3.2 溫度控制

實驗室的溫度應控制在（20±5）℃，但是室溫的變化應≤1℃/h；校準介質為蒸餾水或去離子水，其溫度應接近室溫，水溫和室溫的溫差應＜ 2℃。

2.3.3 液面調定

垂直握住進樣器，勻速而緩慢地吸液或排液，芯子的端面與外套分度線的下邊緣重合。將吸取的蒸餾水排入電子天平的稱量杯中，記錄示值，連續測量多次，并記錄當時的水溫。

2.3.4 重復性試驗

對照組患者術后給予常規護理,包括:跟患者介紹周圍的環境,講解手術后可能出現的不良反應,跟患者說明用藥方法,介紹一些常規檢查,常規的輸液以及相應檢查項目的用處,日常飲食的要求[3]等。

在相同條件下，采用衡量法對 1 μL、5 μL、10 μL測量點進行10次連續測量，計算實驗標準偏差作為測量重復性。測量結果見表1～3。

表1 1 μL測量結果

表2 5 μL測量結果

表3 10 μL測量結果

3 測量不確定度分析

本次選用100 μL的微量進樣器進行校準，對其測量結果進行不確定度評定。使用的設備是：1）電子天平 1級：0～81 g/0.01 mg；2）水銀溫度計 0～50℃ /0.1℃，最大允許誤差為 ±0.2℃。

3.1 測量模型

衡量法是通過電子天平稱出被測量器內純水的質量值，乘以當時測量溫度下的修正值，即得到在20℃時的實際容量值。

式中：V——被測量器的實際容量，mL；

m——被測量器內純水的質量值，g；

k(t)——測量溫度下的質量修正值，cm3/g

3.2 標準不確定度評定

3.2.1 測量重復性引入的標準不確定度

表4 10次獨立重復測量結果 單位：mg

測量結果的標準不確定度為

3.2.2 電子天平引入的標準不確定度

采用B類方法進行評定。該電子天平的最大允許誤差為±0.05 mg，屬均勻分布，包含因子為其標準不確定度為

3.2.3 溫度變化引入的標準不確定度

采用B類方法進行評定。引起溫度變化主要有兩個因素：1）測量中采用水銀溫度計，本身存在±0.2℃的誤差。2）實驗室溫度分布不均勻，導致水溫上下波動，測量過程中引起±0.1℃的變化。合并此兩項誤差，整個操作過程會帶進±0.22℃的誤差，半寬度為0.22℃，在此區間服從均勻分布，包含因子

計算出k(t)值為 0.000024 cm3/g的誤差，故標準不確定度為

3.2.4 空氣密度變化引入的標準不確定度

采用B類方法進行評定。空氣密度一般采用0.0012 g/cm3，而在恒溫室中測得的空氣密度通常為0.00117 ～ 0.00123 g/cm3，由于空氣密度變化對k(t)值的影響，根據公式

計算其差值為0.000026 cm3/g，屬均勻分布，包含因子故標準不確定度為

3.3 合成標準不確定度

以上各項標準不確定度分量彼此獨立，互不相關，見表5，所以合成標準不確定度為

表5 標準不確定度匯總

3.4 擴展不確定度

取包含因子k= 2，則擴展不確定度為

4 結語

微量進樣器已經越來越多地參與到各實驗室的樣品配制中，其量值的準確與否將關系到用量安全問題。因此，對微量進樣器的正確校準，將直接關系到其量值的可靠準確與否，故在此提出了一種可操作的微量進樣器校準方法，將大大提高對其校準的可信度和校準能力，從而也規范了微量進樣器的使用。