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甘露醇含量测定的不确定度评定

2010-07-19徐泽福

中国医药指南 2010年20期
关键词:滴定管读数重复性

徐泽福

吉林省白城中心医院药剂科(137000)

1 测定方法、数学模型和不确定度的来源

1.1 测定方法

取本品约0.2g,精密称定,置250mL量瓶中,加水使溶解并稀释至刻度,摇匀;精密量取10mL,置碘瓶中,精密加入高碘酸钠溶液[取硫酸溶液(1→20)90mL与高碘酸钠溶液(2.3→1000)110mL混合制成]50mL,置水浴上加热15min,放冷,加碘化钾试液10mL,密塞,放置5min,用硫代硫酸钠滴定液(0.05mol/L)滴定,至近终点时,加淀粉指示液1mL,继续滴定至蓝色消失,并将滴定的结果用空白试验校正。每1mL硫代硫酸钠滴定液(0.05mol/L)相当于0.9109mg的C6H14O6。

1.2 数学模型

P:甘露醇的百分含量,%;F:滴定液的校正因子,其值为:1.040;T:滴定度0.9109mg/mL;V0:空白试验消耗硫代硫酸钠滴定液(0.05mol/L)的体积,mL;V:供试品溶液消耗硫代硫酸钠滴定液(0.05mol/L)的体积,mL;m:称取甘露醇的质量,g;f1:供试品溶液的稀释因子;f1=V250/V10;f2:精密加入高碘酸钠溶液50mL时,带来的不确定度,f2数值为1;1000:将m的单位g转换为mg的换算系数。

1.3 不确定度的来源分析

①滴定液的校正因子(F)带来的合成相对标准不确定度分量urel(F),从滴定液配制记录查得硫代硫酸钠滴定液(0.05mol/L)校正因子带来的相对合成标准不确定度为0.0020;②滴定度带来的不确定度分量,根据滴定度的定义,其不确定度的主要来源为甘露醇(C6H14O6)的摩尔质量,参考《化学分析中不确定度的评估指南》,由摩尔质量带来的不确定度分量可忽略不计;③滴定空白溶液带来的合成相对标准不确定度分量urel(V0);④滴定供试品溶液带来的合成相对标准不确定度分量urel(V);⑤称取甘露醇的质量带来的合成相对标准不确定度分量urel(m);⑥供试品的稀释因子带来的合成相对标准不确定度分量urel(f1),主要由250量瓶、10mL单标线吸量管带来的不确定度;⑦精密加入高碘酸钠溶液50mL时,带来的合成相对标准不确定度分量urel(f2),是由50mL单标线吸量管带来的不确定度;⑧含量取平均值引入的合成相对标准不确定度分量urel();⑨供试品的均匀性带来了不确定度分量,由于样品的均匀性已由吉林省食品药品检验所验证,由此引入的不确定度分量忽略不计。

2 不确定度分量的计算

2.1 滴定液的校正因子(F)带来的合成相对标准不确定度分量urel(F)

从滴定液配制记录查得硫代硫酸钠滴定液(0.05mol/L)校正因子带来的相对合成标准不确定度为0.0020,即urel(F)=0.0020。

2.2 滴定空白溶液带来的合成相对标准不确定度分量urel(V0)

不确定度的来源主要由50mL活塞滴定管带来的不确定度u50(V0)和平均值带来的不确定度u()。

2.2.1 由50mL活塞滴定管带来的不确定度u50(V0)

其不确定度来源均主要包括体积校准、充满液体至刻度的变动性(重复性)、环境温度与校正温度不同、人员读数4个方面。

2.2.1.1 体积校准、重复性、人员读数

JJG196-2006《常用玻璃仪器》规定,20℃时50mL滴定管(A级)的容量允差为±0.05mL,取矩形分布,则滴定管带来的不确定度:u1(V01)=0.0289mL。

2.2.1.2 温度与校正温度不同引起的不确定度

滴定温度:22℃(水的膨胀系数为:2.1×10-4/℃ ,p=0.95,c=1.96);体积变化:△V =V×液体的膨胀系数×△T=44.75×2.1×10-4×2=0.0188mL;则其不确定度为:u2(V01)=0.00959mL,则u(V01)=0.0304mL。

2.2.2 平均值带来的合成标准不确定度u()

所以:u(V0)= u(V01)=0.0304mL

2.3 滴定供试品溶液带来的合成相对标准不确定度分量urel(V)

不确定度的来源主要由50mL活塞滴定管带来的不确定度,有4个来源:滴定管校准、充满液体至刻度的变动性、温度、人员读数

2.3.1 体积校准、重复性、人员读数

JJG196-2006《常用玻璃仪器》规定,20℃时50mL滴定管(A级)的容量允差为±0.05mL,取矩形分布,则滴定管带来的不确定度:u1(V)=0.0289mL。

2.3.2 温度与校正温度不同引起的不确定度

滴定温度:22℃(水的膨胀系数为:2.1×10-4/℃,p =0.95,c=1.96);体积变化:△V =V×液体的膨胀系数×△T=47.75×2.1×10-4×2=0.0201mL;则其不确定度为:u2(V)=0.0103mL,则u(V)=0.0307mL。

2.4 由2.2与2.3计算消耗△V体积带来的合成相对标准不确定度

另:△V=44.75mL-36.30mL=8.45mL

2.5 称取甘露醇的质量带来的合成相对标准不确定度分量urel(m)

称量时电子天平(线性:±0.15mg,最小刻度:0.1mg)带来的不确定度主要来源于两部分:天平校准和称量变动性(即称量重复性)。

2.5.1 天平校准,天平制造商给出了天平的置信区间±0.15mg,按均匀分布,则由此带来的不确定度分量为:u1(m)=0.0866mg。

2.5.2 称量变动性(即称量重复性),参考《化学分析中不确定度的评估指南》G1有关数据为:0.5×最后一位有效数字,得到:u2(m)=0.5×0.1mg=0.05mg

则由天平带来的合成标准不确定度为: )(mu′ =0.100mg,因为是两次称量,则由天平带来的不确定度计算两次:u(m)=0.141mg,所以由天平带来的合成相对标准不确定度:urel(m)=0.000704。

2.6 供试品的稀释因子带来的合成相对标准不确定度分量urel(f1)

主要由250量瓶、10mL单标线吸量管带来的不确定度,有四个来源:滴定管校准、充满液体至刻度的变动性(重复性)、温度、人员读数

2.6.1 计算250量瓶带来的不确定度分量urel(f250)

2.6.1.1 体积校准、重复性、人员读数

JJG196-2006《常用玻璃仪器》规定,20℃时250mL容量瓶(A级)的容量允差为±0.15mL,取矩形分布,则带来的不确定度:u1(f250)=0.0866mL。

2.6.1.2 温度与校正温度不同引起的不确定度

滴定温度:22℃(水的膨胀系数为:2.1×10-4/℃ ,p =0.95,c=1.96);体积变化:△V =V×液体的膨胀系数×△T=250×2.1×10-4×2=0.105mL;则其不确定度为:U2(f250)=0.0536mL,则u(f250)=0.102mL,urel(f250)=0.000408。

2.6.2 计算10单标线吸量管带来的不确定度分量urel(f10)

2.6.2.1 体积校准、重复性、人员读数

JJG196-2006《常用玻璃仪器》规定,20℃时10mL单标线吸量管(A级)的容量允差为±0.020mL,取矩形分布,则带来的不确定度:u1(f10)=0.0115mL。

2.6.2.2 温度与校正温度不同引起的不确定度

滴定温度:22℃(水的膨胀系数为:2.1×10-4/℃,p=0.95,c=1.96);体积变化:△V=V×液体的膨胀系数×△T=10×2.1×10-4×2=0.0042mL;则其不确定度为:U2(f10)=0.00214mL,则u(f10)=0.0117mL

则由稀释因子带来的合成相对标准不确定度分量urel(f1)=0.00124

2.7 精密加入高碘酸钠溶液50mL时,由50mL单标线吸量管带来的合成相对标准不确定度分量urel(f2)

2.7.1 体积校准、重复性、人员读数

JJG196-2006《常用玻璃仪器》规定,20℃时50mL单标线吸量管(A级)的容量允差为±0.05mL,取矩形分布,则带来的不确定度:u1(f2)=0.0289mL。

2.7.2 温度与校正温度不同引起的不确定度

滴定温度:22℃(水的膨胀系数为:2.1×10-4/℃,p =0.95,c=1.96);体积变化:△V =V×液体的膨胀系数×△T=50×2.1×10-4×2=0.0210mL;则其不确定度为:U2(f2)=0.0107mL,则u(f2)=0.0308mL,urel(f2)=0.000616。

2.8 含量取平均值引入的不确定度分量u()

平均值的标准偏差为0.0065%,urel()=0.000065

3 合成相对标准不确定度、合成标准不确定度和扩展不确定度

合成相对标准不确定度=0.00254,合成标准不确定度=0.00254×99.96%=0.254%,扩展不确定度U=2×0.254%=0.51%。

4 报告结果

甘露醇含量为:P=(99.96±0.51)%(k=2)。

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