气相色谱法分析香蕉中联苯菊酯的不确定度评价
2021-06-16郑劭珊河南三方元泰检测技术有限公司
□ 郑劭珊 河南三方元泰检测技术有限公司
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
电子天平,Practum 224,赛多利斯科学仪器有限公司;气相色谱仪,Agilent 7820 A,配ECD检测器;乙腈,色谱纯;正己烷,色谱纯;丙酮,重蒸;氯化钠,分析纯;联苯菊酯标准品,(100±0.12)μg/mL,农业部环境保护科研检测所;香蕉购于郑州丹尼斯航海天地。
1.2 数学模型
香蕉中联苯菊酯含量测定的数学模型公式如式(1)所示。
式中,X为样品中联苯菊酯的含量,mg/kg;c为试液中待测物浓度,μg/mL;V为定容体积,mL;m为香蕉称样量,g;f为试样稀释倍数。
2 结果与分析
2.1 不确定度的来源
寻找不确定度来源,可从检测仪器、环境、方法、人员和被测对象等方面进行考虑,应做到不遗漏、不重复,特别应考虑对结果影响较大的不确定度来源。遗漏会使不确定度过小,重复会使不确定度过大。
基于分析方法、检测设备工作原理和以往大量分析工作中积累的经验,认为测得香蕉中联苯菊酯含量的不确定度的来源主要包括以下方面:①曲线的不确定度;②定容和稀释过程中使用玻璃仪器引入的标准不确定度;③天平称量引入的不确定度;④标准品的不确定度;⑤测试人员某些操作不够规范,可能造成测试结果的偏差;⑥环境中温、湿度等环境因素的变化带来标准曲线的轻微漂移。
2.2 量化不确定度分量
2.2.1 曲线的不确定度
针对所承检样品的典型含量范围,对联苯菊酯的分析曲线进行了评定:获得的6个点的坐标为(176 452,0.000 50)、(415 802,0.002 50)、(802 860,0.005 00)、(6 629 729,0.050 0)、(12 829 683,0.100)和(25 021 683,0.200),拟合出联苯菊酯分析曲线:y=8.018×10—9I—0.001642,统计如表1所示。
表1 对联苯菊酯的分析曲线评定表
响应值I的平均值
因此,参数ɑ,b(ɑ,b分别代表斜率和截距)的标准不确定度为
气相色谱仪的稳定性引入的测量不确定度,同一样品连续测10次,分别得到以下数据:386 276、381 929、388 189、386 330、388 357、390 029、388 755,39 097、391 880和396 168,平均值x=388 801
因为平均测量值是重复条件下多次测量的算术平均值,属于正态分布。
用贝塞尔公式可求出:
根据JJF 1059.1—2012中4.3条款可得:
对于不同浓度的待测物,其特征峰的强度是不一样的,所以要算出其相对标准不确定度:
根据气相色谱仪分析的数学模型来计算分析曲线的不确定度:
分 别 以(802 860,0.005 00)、(6 629 729,0.050 0)和(25 021 683,0.200)3个点进行评定:
以(802 860,0.005 00)为例:
将前面计算的结果代入上式:
点(6 629 729,0.050 0)和(25 021 683,0.200)的urel(y)依次为1.39%和0.74%。
取这3点的相对标准不确定度的平均值做为分析曲线的相对标准不确定度:
2.2.2 定容和稀释过程中使用玻璃仪器引入的标准不确定度
根据《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》(NY/T761—2008)中有关内容可知,定容和稀释过程中使用的玻璃仪器[5]。为10 mL移液管。设其标准不确定度分别为u(V),则玻璃仪器校准引入的标准不确定度u1(V):10 mL移液管在20 ℃时的体积为(10±0.02)mL,假设三角形分布,标准不确定度为0.008 2。温度引入的标准不确定度u2(V):容量瓶的校准温度为20 ℃,假定移液时温度在(20±10)℃范围内,液体的膨胀体积明显大于容量瓶的膨胀体积。因此只考虑前者,正己烷的膨胀系数为1.36×10—3,则标准不确定度为u2(V)=(1.36×10—3×相对标准
2.2.3 天平称量引入的不确定度
本实验室采用精密度为0.000 1 g的分析天平进行称量,称量结果为m=25.000 2 g,电子天平检定证书上的最大允许误差为0.5 mg,可视为矩形分布,则标准不确定度u(m)=相对标准不确定度为
2.2.4 标准品的不确定度
根据标准品的证书得知,联苯菊酯标准品的纯度为100 μg/mL,扩展不确定度为0.12 μg/mL,相对不确定度为:(包含因子k=2)
2.2.5 人员对测量不确定度的影响
由以上评定可知,人员引入的不确定度在读数部分已经评定,在此就不再考虑。
2.2.6 环境对测量不确定度的影响
本检验实验室环境稳定,能够满足《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》(NY/T 761—2008)中的各项要求。因此,本实验室的环境对测量不确定度的影响予以忽略。
2.3 合成标准不确定度
相对合成标准不确定度为
由检测结果得X=0.001 5 mg/kg不确定度为
合成标准不确定度为u(X)=0.001 5×0.050=7.50×10—5mg/kg
2.4 扩展不确定度的评定
气相色谱检测香蕉中联苯菊酯的含量,其测量不确定度为正态分布,取包含因子k=2通常取95%的置信水准,因此本检验室的相对扩展不确定度为U=u(X)×2=0.000 150mg/kg≈0.000 2 mg/kg
2.5 测量不确定度的报告
本实验室以相对不确定度来报告结果。报告形式为:X=0.001 5±0.000 2 mg/kg(k=2,P=95%)
3 结论
用NY/T 761—2008的方法测定香蕉中联苯菊酯含量,样品的定容和标准曲线的拟合过程对不确定的影响较大,其他因素对不确定度的影响较小。因此,为了对测量结果的表达更加科学合理及检测结果的准确性,检测员在检测过程中需要科学合理化改进不确定度的主要影响因素。