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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 濟(jì)南 250033)
測(cè)量不確定度在化學(xué)分析領(lǐng)域中受到很大關(guān)注。測(cè)量不確定度是表征測(cè)量值的分散性,是一個(gè)與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立并實(shí)施測(cè)量不確定度的評(píng)價(jià)程序。本文以高效液相色譜法測(cè)定丙環(huán)唑含量為例,對(duì)測(cè)量過程中產(chǎn)生的不確定度分量進(jìn)行分析和評(píng)估,從而評(píng)定其不確定度,如實(shí)反映測(cè)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(cè)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(guó)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(guó)家農(nóng)藥質(zhì)檢中心);250g/L丙環(huán)唑乳油(某企業(yè))。
流動(dòng)相為V(甲醇)∶V(水)=65∶35,流速1.0mL/min;柱溫40℃;檢測(cè)波長(zhǎng):230nm;進(jìn)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(cè)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(duì)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(jìn)行測(cè)定。
1.3.4 計(jì)算
將測(cè)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(jìn)行平均。試樣中丙環(huán)唑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)ω(%),按下式計(jì)算:
試樣中丙環(huán)唑的質(zhì)量濃度ρ2(g/L),按下式計(jì)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(jì)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(cè)定的重復(fù)性、密度測(cè)定及樣品測(cè)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(píng)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(duì)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(píng)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(duì)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(shí)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(duì)不確定度為:
參考2.3所述,樣品稱樣量為0.2534g,則其相對(duì)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(duì)不確定度為:
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液及樣品溶液重復(fù)進(jìn)樣2次,峰面積見表1所示。
表1 峰面積測(cè)量結(jié)果
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)峰面積測(cè)量重復(fù)性引入的相對(duì)不確定度為:
樣品峰面積測(cè)量重復(fù)性引入的相對(duì)不確定度為:
查測(cè)量密度所使用的密度計(jì)說明書,其最大允許誤差為±0.001g/cm3,屬于B類評(píng)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(cè)量值為0.979g/cm3,則其相對(duì)不確定度為
Urel(8)=0.0005/0.979=5.11×10-4。
密度重復(fù)測(cè)量5次,測(cè)量值見表2。
表2 密度測(cè)量結(jié)果
密度測(cè)量重復(fù)性引入的相對(duì)不確定度為:
綜合上述各不確定度分量,得出合成相對(duì)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(shí)驗(yàn)測(cè)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(kuò)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(cè)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(píng)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(shí)驗(yàn)室操作人員的規(guī)范操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有極其重要的影響。本實(shí)驗(yàn)最終擴(kuò)展不確定度的評(píng)定結(jié)果在符合上述方法和條件的規(guī)范測(cè)量情況下可直接引用。
[1] 全國(guó)法制計(jì)量管理計(jì)量技術(shù)委員會(huì).JJF1059.1-2012規(guī)程測(cè)量不確定度評(píng)定與表示[M].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2012.
[2] 全國(guó)流量容量計(jì)量技術(shù)委員會(huì).JJG196-2006 常用玻璃量器檢定規(guī)程[J].北京:中國(guó)計(jì)量出版社,2006.
[3] 王志波,康文斌,黃瓊輝.氣相色譜法測(cè)定40%毒死蜱乳油中有效成分含量的不確定度評(píng)估[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理,2006,25(10):1-5.
[4] 顧愛國(guó),曹 磊,王 莉.高效液相色譜法測(cè)定20%氯啶菌酯懸浮劑中有效成分氯啶菌酯含量的不確定度評(píng)估[J].農(nóng)藥,2017(10):742-743.