高效液相色谱法检测白酒中三氯蔗糖含量的不确定度评估

1、测量不确定度是指表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数,是评定测量水平的指标,是判定测量结果可靠程度的依据1。评估测量结果的不确定度,是国际标准ISO/IEC 17025对认可实验室的要求,现今在世界各国许多实验室和计量机构使用。通过分析白酒中三氯蔗糖含量的测定过程,建立了一套合理、完整的评定高效液相法测定白酒中三氯蔗糖不确定度评定的方法。1材料与方法1.1主要仪器和试剂C 0=A 0C 1VA 1m(1式(1中:C 0为样品中三氯蔗糖的浓度,A 0为样品溶液的色谱峰面积;A 1为标准溶液的色谱峰面积;C 1为标准溶液的浓度,m 为样品的质量,V 为样品最终定容体积。2结果与

2、分析由试验方法的数学模型及检测过程分析,可判断影响过程不确定度的主要来源为样品称量过程、样品定容体积、标准溶液的配制过程、拟合标准曲线所引入的不确定度。2.1标准溶液的相对不确定度U rel 1从配制标准溶液的过程中,可以分析标准溶液引入的不确定度主要来源于为标准物质的纯度、标准物质的称量及标准溶液的定容,需要分别评定各个分量不确定度后合成。样品说明书可知其纯度大于99%,分散区间的半宽=100%-99%2=0.5%,即纯度99.5%0.5%。根据有关文献2,按矩形分布计算,可以计算出三氯蔗糖标准品纯度引入的不确定度,属于B 类不确定度:u 1=0.5%3姨=0.289%,u rel 1=u

3、199.5%标准物质称量引入的标准不确定度u rel 2。标准样品称量所用的天平感量为十万分之一,校准证书给出,电子天平的扩展不确定度为0.00003g ,包含因子K =2,不确定度为u 2=0.00003/2=0.000015,标准样品实际称取0.10003g ,因此相对不确定度为u rel 2=0.000015/0.10003=0.00015。确定度u rel 3。玻璃器具的不确定度来源主要是2个方面:一是玻璃器具的示值偏差的不确定度,按照JJG196-2006常用玻璃量具检定规程3给出的不同计量器具的允许差,按照均匀分布3考虑,不确定度为u V =/3姨;二是玻璃器具使用温度与校准温度差

4、异引入的不确定度,玻璃器具是以20为标准而校准的,本例操作温度与校准温度相差4,水的膨胀系数为0.00021,按照均匀分布计算,水的温差效应导致玻璃器具体积变化所引入的不确定度用u T =0.000215V 3姨表示。合成标准不确定度为u (V =u V 2+u T 2姨,相对标准不确定度为u rel (V =u (V V。按照上述评定方法,标准工作溶液配制过程中使用了高效液相色谱法检测白酒中三氯蔗糖含量的不确定度评估程坚王彩霞邵栋梁(安徽国家农业标准化与监测中心国家农副加工食品质量监督检验中心,安徽合肥230051摘要通过用高效液相色谱法测定白酒中三氯蔗糖的含量,对整个测量过程的不确定度来源

5、进行了分析,并对不确定度各个分量进行了评估和合成,得出合成标准不确定度、扩展不确定度及测定结果的置信区间。关键词高效液相色谱法;白酒;三氯蔗糖;不确定度中图分类号O657.7+2文献标识码A 文章编号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

6、 Agricultural Standardization And Supervision (Anhui ,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 uncert

7、ainty was analyzed in detail ,and each component 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 ;sucra

8、lose ;uncertainty收稿日期2011-06-03农业基础科学现代农业科技2011年第15期13农业基础科学现代农业科技2011年第15期一系列玻璃器具所引入的不确定度结果见表1。由表1中数据合成的相对不确定度为:u rel 3=0.0008372+0.0008372+0.0029502+0.0035202+0.0040902姨=0.00626由标准物质纯度、标准物质的称量、玻璃器具校准和温度变化的标准不确定度分量合成标准溶液的相对标准不确定度为:U rel 1=u 2rel 1+u 2rel 2+u 2rel 3姨=0.00692.2标准曲线拟合过程相对不确定度U rel 2按照

9、1.2配制标准溶液,配制成20、40、60、80、100g/mL不同浓度的标准工作溶液,用超高效液相色谱仪测定峰面积,每个浓度测定3次,结果见表2。根据表2数据,以浓度X 为横坐标,峰面积Y 为纵坐标,用线性最小二乘法拟合标准曲线4,建立线性回归方程Y =65.3X +115.5,相关系数R=0.9999。按式(2(贝塞尔公式计算Y 残差的标准偏差,按式(3计算三氯蔗糖待测液的标准不确定度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

10、式(2(5中:C 0为由线性方程计算的待测液的平均质量浓度,为51.147g/mL ;p =5,为C 0的测定次数;Y i 为各测定值;Y j 为线性方程计算值,即Y j =65.3X +115.5;n =15,测定标准溶液的测定个数;X i 为标准溶液的质量浓度。根据表2数据,计算得u c =0.132,曲线拟合的相对不确定度U rel 2=u (c C 0=0.00258。2.3样品试样制备过程引入的相对不确定度U rel 3样品称量过程的不确定度u rel 4。主要来自2个方面,即天平的准确性和称量过程的变动性。天平的准确性由天平线性的不确定度和天平分辨力的不确定度合成。检定证书给出天平

11、线性为0.15mg ,采用均匀分布,其标准不确定度u 3=0.15/3姨=0.087mg ;电子天平分辨率为0.1mg ,则u 4=0.290.1=0.029mg ,称量过程的变动性可通过重复称量获得,由此得出称量引入的标准不确定度为:u (m =u 23+u 24姨=0.092,称样量为4.9645g ,则相对标准不确定度u rel 4=u (m m=0.019。样品定容过程引入的不确定度u rel 5。样品定容过程使用A 级10mL 容量瓶,根据检定可知,其最大允许误差为生的相对标准不确定度合成为u rel5=0.0013。样品试样制备过程引入的相对不确定度U rel 3=0.0192+0

12、.00132姨=0.01904。2.4三氯蔗糖测定结果的相对不确定度U rel 4按照1.2进行前处理的样品,对白酒中三氯蔗糖进行了5次独立测试,测试结果分别为0.102、0.103、0.099、0.101、0.105g/kg 。根据贝塞尔公式(2式计算重复性引起的不确定度u (c :u (c =i=1n(c-c軃2n -1姨(6式(6中:c 是6次重复测试值的平均值;n 为测定次数。根据测得的数据,计算出u (c =0.002,重复性试验的相对合成不确定度为U rel 4=u (c軃c軃=0.02。2.5总相对标准不确定度合成总的相对标准不确定度U rel 为:扩展标准不确定度取置信概率p

13、=95%,则包含因子k =2,计算相对扩展不确定度U :合成标准不确定度u c =U rel c =0.02860.102=0.0029U=k u c =0.0058因此,高效液相方法重复5次测定白酒中三氯蔗糖的平均含量为(0.1020.0058g/kg ,k =2。3结论通过对白酒中三氯蔗糖含量测定结果的不确定度评估发现,待测样品的称量过程、重复性测定的不确定度分量是不确定度的主要来源,而待测样品的定容、标准溶液的配制、拟合标准曲线的不确定度分量占的比例不大。因此,在用此方法测定白酒中三氯蔗糖的含量时,测定过程应尽量加大称样量,以减少测定过程中的各种不确定度因素,提高检测结果的准确性。4参考文献1国家质量监督检验检疫总局.JJF-1059-1999测量不确定度评定与表示S.北京:中国计量出版社,2000.2姜连阁,刘永成,白政忠.HPLC 法含量测定不确定度分析及实例J.药物分析杂志,2007,27(1:1803-1805.3国家质量监督检验检疫总局.JJG196-2006常用玻璃量具检定规程S.北京:中国计量出版社,