气相色谱-质谱联用法测定白酒中邻苯二甲酸二异壬酯的不确定度评定
2016-09-09牛宏亮吴丽玢
牛宏亮,袁 辉,赵 煜,吴丽玢,金 明
(甘肃省轻工研究院,甘肃兰州730000)
气相色谱-质谱联用法测定白酒中邻苯二甲酸二异壬酯的不确定度评定
牛宏亮,袁辉,赵煜,吴丽玢,金明
(甘肃省轻工研究院,甘肃兰州730000)
通过测定白酒中邻苯二甲酸二异壬酯的含量,评定了气相色谱-质谱联用法(GC-MS)测定结果的不确定度。同时建立数学模型,分析各不确定度分量,将不确定度分量合成,并计算其测定结果的扩展不确定度。
气相色谱-质谱联用法; 邻苯二甲酸二异壬酯; 不确定度; 评定; 白酒
不确定度是指由于测量误差的存在,对被测量值不能肯定的程度,它是测量结果质量的指标。不确定度愈小,所述结果与被测量的真值愈接近,质量越高,其使用价值越高。测量不确定度是目前对于误差分析的最新理解和阐述,是实验室认可评审的重要内容[1]。本研究通过对气相色谱-质谱联用法测定白酒中邻苯二甲酸二异壬酯的结果进行系统分析,建立了数学模型,分析各不确定度分量,并依据各不确定度分量的大小,针对性控制产生这些分量的要素,从而获得更准确的检测结果。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
邻苯二甲酸二异壬酯(标准物质纯度≥99.0%),The laboratory labor公司;正己烷(色谱纯),天津科密欧公司。
1.2仪器与设备
7890B-5977A气相色谱-质谱联用仪(配有电子电离源(EI)及MSD ChemStation F.01.00.193数据处理系统),美国安捷伦科技有限公司;AB204-N电子分析天平,梅特勒-托利多公司;TG16-WS离心机湘仪离心机公司。
1.3测量方法
使用气相色谱-质谱联用仪测量样品中某个组分的含量时,选定与样品中该组分相同的标准溶液作为外标,确定此标准样品选择离子后,在相同条件下,用微量进样器分别将等体积的标样和样品注入气相色谱-质谱联用仪,得到样品和标样的响应值(峰面积),根据样品和标样峰面积与浓度的关系计算出样品浓度[2]。
1.4数学模型
定量数学模型:
式中:Ci——试样中邻苯二甲酸二异壬酯面积对应的浓度,mg/L;
C0——空白试样中邻苯二甲酸二异壬酯面积对应的浓度,mg/L;
V——试样定容体积,mL;
m——试样质量,mg。
2 不确定度分析
2.1不确定度分量分析
依据检测过程和计算公式构建邻苯二甲酸二异壬酯含量检验不确定度的来源(见表1)。
表1 不确定度的来源及评定方法
2.2标准不确定度分量计算
2.2.1重复测量产生的不确定度
样品经过准确移取、前处理、稀释定容,注入气相色谱-质谱联用仪进行测定一系列全过程,得到一组平行结果。经过7次测量,结果分别为3.60 mg/L、3.64 mg/L、3.60 mg/L、3.60 mg/L、3.56 mg/L、3.60 mg/L、3.68 mg/L,测定数据呈正态分布,则重复性的标准不确定度为:
2.2.2称取邻苯二甲酸二异壬酯引入的不确定度
实验室天平说明书给出的最大允许误差为0.3 mg,按均匀分布计算不确定度:
重复性误差按天平鉴定证书为0.2 mg,按均匀分布,则:
所以天平产生的不确定度为:
2.2.3邻苯二甲酸二异壬酯纯度引入的不确定度
根据标准物质证书给出邻苯二甲酸二异壬酯纯度为99.0%,其P=1.000±0.01,因此相对不确定度:
2.2.4容量瓶体积引入的不确定度
10 mL容量瓶允许误差为±0.02 mL,按均匀分布评定,,属于B类不确定度评定,则
当温度发生变化时,液体的体积变化比容量瓶体积的膨胀量更多。因此,只需要对液体的体积变化情况进行考虑。根据容量瓶上的标注,容量瓶是在20℃下校准,当实验室温度变化为±5℃时,水的膨胀系数为2.1× 10-4/℃,按照均匀分布,则:体积的标准不确定度为
相对标准不确定度U(V10)′=0.013/10=0.0013。
2.2.5标准曲线线性拟和的不确定度
配制0.5 mg/L、1 mg/L、2 mg/L、4 mg/L、8 mg/L浓度的邻苯二甲酸二异壬酯标准系列,分别测定3次,所得的峰面积见表2。
表2 标准系列的测量结果
用最小二乘法拟合,可得曲线方程:y=1.28E+06x +96381,相关系数R=0.9999。
n=5(测试校准溶液的次数);
p=7(C0的测量次数);
b为斜率。
2.3合成标准不确定度计算
由于各分量相互独立不相关,因此样品中邻苯二甲酸二异壬酯测定结果的相对合成不确定度为:
2.4扩展不确定度计算
取包含因子k=2,扩展不确定度按下式计算:
U=KUc,rel(x)=0.044。
3 讨论
通过对不确定度的评定,白酒中邻苯二甲酸二异壬酯的测定不确定度主要是由重复测量和标准曲线拟合2个分量带来的,标准曲线拟合产生主要影响,重复测量次之;其余不确定度分量相对前两者小很多。
[1]中国实验室国家认可委员会.化学分析中不确定度的评估指南[M].北京:中国计量出版社,2002.
[2]邵华,刘肃,钱永忠,等.气相色谱-质谱联用法测定乐果的不确定度评定[J].分析试验室,2006,25(6):84.
[3]全国法制计量管理计量技术委员会.测量不确定度评定与表示:JJF 1059.1—2012[S].北京:中国标准出版社,2013.
[4]全国物理化学计量技术委员会.化学分析测量不确定度评定:JJF 1135—2005[S].北京:中国计量出版社,2005.
Evaluation of the Uncertainties in the Determination of Diisononyl Phthalate in Baijiu by GC-MS
NIU Hongliang,YUAN Hui,ZHAO Yu,WU Lifen and JIN Ming
(Gansu Light Industry Research Institute,Lanzhou,Gansu 730000,China)
GC-MS was applied to determine diisononyl phthalate content in Baijiu.The uncertainties in the determination process were evaluated and the corresponding mathematical models were set up to analyze each uncertainty component.Then the uncertainty components were synthesized and the expanded uncertainty of the measurement results were calculated.
gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS);diisononyl phthalate;uncertainty;evaluation;Baijiu
TS262.3;TS261.7;O657.63
A
1001-9286(2016)08-0124-02
10.13746/j.njkj.2016070
甘肃省科技支撑项目(144FKCA083)。
2016-03-03
牛宏亮(1984-),男,甘肃会宁人,硕士,工程师,主要研究方向:食品分析与检测。
优先数字出版时间:2016-04-25;地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160425.1437.014.html。