1、測量不確定度是指表征合理地賦予被測量之值的分散性,與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù),是評定測量水平的指標(biāo),是判定測量結(jié)果可靠程度的依據(jù)1。評估測量結(jié)果的不確定度,是國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/IEC 17025對認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室的要求,現(xiàn)今在世界各國許多實(shí)驗(yàn)室和計(jì)量機(jī)構(gòu)使用。通過分析白酒中三氯蔗糖含量的測定過程,建立了一套合理、完整的評定高效液相法測定白酒中三氯蔗糖不確定度評定的方法。1材料與方法1.1主要儀器和試劑1.1.1試驗(yàn)儀器。Waters 超高效液相色譜儀(配有蒸發(fā)光散射檢測器;AT100梅特勒電子天平,分辨力0.0001g ;CP225D 十萬分之一天平。1.1.2試驗(yàn)試劑。乙腈(色譜醇,去離子水,三氯蔗糖標(biāo)

2、準(zhǔn)品(純度99%,德國Dr.Ehrenstorfer 公司。1.1.3儀器條件。色譜柱C18(4.6mm ×150mm ,5m ,柱溫為35;流動相流速1.0mL/min 。1.2試驗(yàn)方法及數(shù)學(xué)模型1.2.1樣品制備。稱取5g 試樣(精確到0.001g ,水浴加熱除去乙醇,用水定容至10mL ,經(jīng)0.45m 水系膜過濾備用。1.2.2標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。稱取純度為99%三氯蔗糖標(biāo)準(zhǔn)品0.1g (精確至0.0001g ,用水溶解定容至100mL 配制成濃度為1mg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。分別移取1、2、3、4、5mL 標(biāo)準(zhǔn)儲備液于50mL 容量瓶里,加水定容配制成濃度為20、40、60、80、

3、100g/mL 的標(biāo)準(zhǔn)使用液。1.2.3數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)模型公式如下:C 0=A 0×C 1×VA 1×m(1式(1中:C 0為樣品中三氯蔗糖的濃度,A 0為樣品溶液的色譜峰面積;A 1為標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜峰面積;C 1為標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,m 為樣品的質(zhì)量,V 為樣品最終定容體積。2結(jié)果與分析由試驗(yàn)方法的數(shù)學(xué)模型及檢測過程分析,可判斷影響過程不確定度的主要來源為樣品稱量過程、樣品定容體積、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制過程、擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線所引入的不確定度。2.1標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對不確定度U rel 1從配制標(biāo)準(zhǔn)溶液的過程中,可以分析標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確定度主要來源于為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的純度、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的稱

4、量及標(biāo)準(zhǔn)溶液的定容,需要分別評定各個(gè)分量不確定度后合成。2.1.1標(biāo)準(zhǔn)樣品純度引入的不確定度u rel 1。由三氯蔗糖標(biāo)準(zhǔn)樣品說明書可知其純度大于99%,分散區(qū)間的半寬=100%-99%2=0.5%,即純度99.5%±0.5%。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)2,按矩形分布計(jì)算,可以計(jì)算出三氯蔗糖標(biāo)準(zhǔn)品純度引入的不確定度,屬于B 類不確定度:u 1=0.5%3姨=0.289%,u rel 1=u 199.5%=0.0029。2.1.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u rel 2。標(biāo)準(zhǔn)樣品稱量所用的天平感量為十萬分之一,校準(zhǔn)證書給出,電子天平的擴(kuò)展不確定度為0.00003g ,包含因子K =2,不確定度為

5、u 2=0.00003/2=0.000015,標(biāo)準(zhǔn)樣品實(shí)際稱取0.10003g ,因此相對不確定度為u rel 2=0.000015/0.10003=0.00015。2.1.3三氯蔗糖標(biāo)準(zhǔn)溶液配制中玻璃器具校準(zhǔn)產(chǎn)生的不確定度u rel 3。玻璃器具的不確定度來源主要是2個(gè)方面:一是玻璃器具的示值偏差的不確定度,按照J(rèn)JG196-2006常用玻璃量具檢定規(guī)程3給出的不同計(jì)量器具的允許差,按照均勻分布3考慮,不確定度為u V =/3姨;二是玻璃器具使用溫度與校準(zhǔn)溫度差異引入的不確定度,玻璃器具是以20為標(biāo)準(zhǔn)而校準(zhǔn)的,本例操作溫度與校準(zhǔn)溫度相差±4,水的膨脹系數(shù)為0.00021,按照均勻分

6、布計(jì)算,水的溫差效應(yīng)導(dǎo)致玻璃器具體積變化所引入的不確定度用u T =0.00021×5×V 3姨表示。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u (V =u V 2+u T 2姨,相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u rel (V =u (V V。按照上述評定方法,標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制過程中使用了高效液相色譜法檢測白酒中三氯蔗糖含量的不確定度評估程堅(jiān)王彩霞邵棟梁(安徽國家農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與監(jiān)測中心國家農(nóng)副加工食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,安徽合肥230051摘要通過用高效液相色譜法測定白酒中三氯蔗糖的含量,對整個(gè)測量過程的不確定度來源進(jìn)行了分析,并對不確定度各個(gè)分量進(jìn)行了評估和合成,得出合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度、擴(kuò)展不確定度及測定結(jié)果的

7、置信區(qū)間。關(guān)鍵詞高效液相色譜法;白酒;三氯蔗糖;不確定度中圖分類號O657.7+2文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號1007-5739(201115-0013-02Evaluation of Uncertainty for Determination of Sucralose in White Wine by High Performance Liquid ChromatographyMethodCHENG Jian WANG Cai-xia SHAO Dong-liang(National center of Agricultural Standardization And Supervision (A

8、nhui ,China National Center for Quality Supervision And Test of Agricultural-Avocation Processed Food ,Hefei Anhui 230051Abstract The content of sucralose in white wine was determined by high performace liquid chromatography method.The source of uncertainty was analyzed in detail ,and each component

9、 of uncertainty is evaluated to the combined uncertainty.At last the combined standard uncertainty ,the expanded uncertainty and the confidence interval of results were reported.Key words high performance liquid chromatography method ;white wine ;sucralose ;uncertainty收稿日期2011-06-03農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技2011年

10、第15期13農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技2011年第15期一系列玻璃器具所引入的不確定度結(jié)果見表1。由表1中數(shù)據(jù)合成的相對不確定度為:u rel 3=0.0008372+0.0008372+0.0029502+0.0035202+0.0040902姨=0.00626由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)純度、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的稱量、玻璃器具校準(zhǔn)和溫度變化的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量合成標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:U rel 1=u 2rel 1+u 2rel 2+u 2rel 3姨=0.00692.2標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合過程相對不確定度U rel 2按照1.2配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,配制成20、40、60、80、100g/mL不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,用超高效

11、液相色譜儀測定峰面積,每個(gè)濃度測定3次,結(jié)果見表2。根據(jù)表2數(shù)據(jù),以濃度X 為橫坐標(biāo),峰面積Y 為縱坐標(biāo),用線性最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線4,建立線性回歸方程Y =65.3X +115.5,相關(guān)系數(shù)R=0.9999。按式(2(貝塞爾公式計(jì)算Y 殘差的標(biāo)準(zhǔn)偏差,按式(3計(jì)算三氯蔗糖待測液的標(biāo)準(zhǔn)不確定度5。Y (s =j =1n(Y i -Y j 2n -2姨(2u c =Y (s b 1p +1n +(C 0-X 2Y c/c姨(3X =i=1nX i n(4Y c/c =i=1n (X i -X 2(5式(2(5中:C 0為由線性方程計(jì)算的待測液的平均質(zhì)量濃度,為51.147g/mL ;p =5,

12、為C 0的測定次數(shù);Y i 為各測定值;Y j 為線性方程計(jì)算值,即Y j =65.3X +115.5;n =15,測定標(biāo)準(zhǔn)溶液的測定個(gè)數(shù);X i 為標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度。根據(jù)表2數(shù)據(jù),計(jì)算得u c =0.132,曲線擬合的相對不確定度U rel 2=u (c C 0=0.00258。2.3樣品試樣制備過程引入的相對不確定度U rel 32.3.1樣品稱量過程的不確定度u rel 4。主要來自2個(gè)方面,即天平的準(zhǔn)確性和稱量過程的變動性。天平的準(zhǔn)確性由天平線性的不確定度和天平分辨力的不確定度合成。檢定證書給出天平線性為0.15mg ,采用均勻分布,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度u 3=0.15/3姨=0.087m

13、g ;電子天平分辨率為0.1mg ,則u 4=0.29×0.1=0.029mg ,稱量過程的變動性可通過重復(fù)稱量獲得,由此得出稱量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u (m =u 23+u 24姨=0.092,稱樣量為4.9645g ,則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u rel 4=u (m m=0.019。2.3.2樣品定容過程引入的不確定度u rel 5。樣品定容過程使用A 級10mL 容量瓶,根據(jù)檢定可知,其最大允許誤差為±0.02mL ,按照2.1.3評定方法計(jì)算,樣品定容中的體積產(chǎn)生的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成為u rel5=0.0013。樣品試樣制備過程引入的相對不確定度U rel 3=0.0

14、192+0.00132姨=0.01904。2.4三氯蔗糖測定結(jié)果的相對不確定度U rel 4按照1.2進(jìn)行前處理的樣品,對白酒中三氯蔗糖進(jìn)行了5次獨(dú)立測試,測試結(jié)果分別為0.102、0.103、0.099、0.101、0.105g/kg 。根據(jù)貝塞爾公式(2式計(jì)算重復(fù)性引起的不確定度u (c :u (c =i=1n(c-c軃2n -1姨(6式(6中:c 是6次重復(fù)測試值的平均值;n 為測定次數(shù)。根據(jù)測得的數(shù)據(jù),計(jì)算出u (c =0.002,重復(fù)性試驗(yàn)的相對合成不確定度為U rel 4=u (c軃c軃=0.02。2.5總相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成總的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度U rel 為:U rel =U 2

15、rel 1+U 2rel 2+U 2rel 3+U 2rel 4姨=0.02862.6擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度取置信概率p =95%,則包含因子k =2,計(jì)算相對擴(kuò)展不確定度U :合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u c =U rel ×c =0.0286×0.102=0.0029U=k ×u c =0.0058因此,高效液相方法重復(fù)5次測定白酒中三氯蔗糖的平均含量為(0.102±0.0058g/kg ,k =2。3結(jié)論通過對白酒中三氯蔗糖含量測定結(jié)果的不確定度評估發(fā)現(xiàn),待測樣品的稱量過程、重復(fù)性測定的不確定度分量是不確定度的主要來源,而待測樣品的定容、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、擬合標(biāo)準(zhǔn)曲

16、線的不確定度分量占的比例不大。因此,在用此方法測定白酒中三氯蔗糖的含量時(shí),測定過程應(yīng)盡量加大稱樣量,以減少測定過程中的各種不確定度因素,提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。4參考文獻(xiàn)1國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.JJF-1059-1999測量不確定度評定與表示S.北京:中國計(jì)量出版社,2000.2姜連閣,劉永成,白政忠.HPLC 法含量測定不確定度分析及實(shí)例J.藥物分析雜志,2007,27(1:1803-1805.3國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.JJG196-2006常用玻璃量具檢定規(guī)程S.北京:中國計(jì)量出版社,2006.4羅毅.化學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)M.北京:中國科學(xué)出版社,2001.5郭蘭典,陳澤明,陳維清.儀器分析中線性分析標(biāo)準(zhǔn)曲線法分析結(jié)果不確定度評估J.檢驗(yàn)檢疫科學(xué),2001,11(4:7-14.表1移液管和容量瓶的不確定度玻璃器具規(guī)格(A 級最大允許誤差mL 不確定度u V 不確定度u T標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (V 相對不確定度u rel (V 100mL 容量瓶±0.1000.057700.0606000.083700.00083750mL 容量瓶±0.0500.028900.0303000.041900.0008375mL 移液管±0.0250.014