微量进样器校准的方法

/上海市计量测试技术研究院

0 引言

随着工业革命的迅速发展，微量进样器正被广泛应用于各类实验室，作为液体的加样或取液量器使用。它主要用于吸取定量样品，将样品注入色谱分析仪器，然后对样品进行定性和定量分析。目前市场微量进样器的种类繁多，但由于受工艺、材质、造价等因素的影响，微量进样器的准确度参差不齐。因此，对微量进样器的校准是必要的。

目前还没有微量进样器的国家检定规程或校准规范，因此，结合标准YY 0088-1992《微量进样器》，本文对微量进样器衡量法的校准做了详细的分析，选用相应量程的高准确度电子天平，重复测量多个检测点，观测其重复性和稳定性情况，考证环境因素改变对质量测量结果的影响程度，给出了微量进样器校准的方法。通过分析微量进样器的不确定度分量，验证了这种校准方法是可行的。

1 微量进样器的组成类型及工作原理

微量进样器属于量出式量器，一般分为无存液微量进样器、有存液微量进样器和气密性微量进样器三种类型。根据微量进样器玻璃管套内不锈钢芯子的直径和长度，通过不锈钢芯子在玻璃管内移动的距离来确定容量值。

2 微量进样器的校准方法

2.1 外观检查

目力观察，微量进样器的外形应平整正直、光滑、无锋棱、无毛刺和裂痕；外套磨砂面不得有磨破气线和明显的划痕。分度线和计量数字应清晰可见，限位管端面与容量零位线应重合。

2.2 密合性检查

无存液和有存液微量进样器的外套和芯子，配合应密合，将湿润的进样器吸入全容量的空气，堵塞针尖孔，将进样器针尖向下浸入水中，再将芯子推至容量的一半，3 s内不得有气泡泛出。将抽取溶液后的气密性进样器处于关闭状态时，用手将推杆向下压进样器，溶液不可外溢。

2.3 容量校准

2.3.1 校准前的准备

容量校准采用衡量法进行，在校准前，应对进样器吸液和排液多次，确保管内没有多余气泡，整个进样器的抽拉过程顺畅无阻碍，至少提前4 h放置实验室恒温。

2.3.2 温度控制

实验室的温度应控制在（20±5）℃，但是室温的变化应≤1℃/h；校准介质为蒸馏水或去离子水，其温度应接近室温，水温和室温的温差应＜ 2℃。

2.3.3 液面调定

垂直握住进样器，匀速而缓慢地吸液或排液，芯子的端面与外套分度线的下边缘重合。将吸取的蒸馏水排入电子天平的称量杯中，记录示值，连续测量多次，并记录当时的水温。

2.3.4 重复性试验

对照组患者术后给予常规护理,包括:跟患者介绍周围的环境,讲解手术后可能出现的不良反应,跟患者说明用药方法,介绍一些常规检查,常规的输液以及相应检查项目的用处,日常饮食的要求[3]等。

在相同条件下，采用衡量法对 1 μL、5 μL、10 μL测量点进行10次连续测量，计算实验标准偏差作为测量重复性。测量结果见表1～3。

表1 1 μL测量结果

表2 5 μL测量结果

表3 10 μL测量结果

3 测量不确定度分析

本次选用100 μL的微量进样器进行校准，对其测量结果进行不确定度评定。使用的设备是：1）电子天平 1级：0～81 g/0.01 mg；2）水银温度计 0～50℃ /0.1℃，最大允许误差为 ±0.2℃。

3.1 测量模型

衡量法是通过电子天平称出被测量器内纯水的质量值，乘以当时测量温度下的修正值，即得到在20℃时的实际容量值。

式中：V——被测量器的实际容量，mL；

m——被测量器内纯水的质量值，g；

k(t)——测量温度下的质量修正值，cm3/g

3.2 标准不确定度评定

3.2.1 测量重复性引入的标准不确定度

表4 10次独立重复测量结果 单位：mg

测量结果的标准不确定度为

3.2.2 电子天平引入的标准不确定度

采用B类方法进行评定。该电子天平的最大允许误差为±0.05 mg，属均匀分布，包含因子为其标准不确定度为

3.2.3 温度变化引入的标准不确定度

采用B类方法进行评定。引起温度变化主要有两个因素：1）测量中采用水银温度计，本身存在±0.2℃的误差。2）实验室温度分布不均匀，导致水温上下波动，测量过程中引起±0.1℃的变化。合并此两项误差，整个操作过程会带进±0.22℃的误差，半宽度为0.22℃，在此区间服从均匀分布，包含因子

计算出k(t)值为 0.000024 cm3/g的误差，故标准不确定度为

3.2.4 空气密度变化引入的标准不确定度

采用B类方法进行评定。空气密度一般采用0.0012 g/cm3，而在恒温室中测得的空气密度通常为0.00117 ～ 0.00123 g/cm3，由于空气密度变化对k(t)值的影响，根据公式

计算其差值为0.000026 cm3/g，属均匀分布，包含因子故标准不确定度为

3.3 合成标准不确定度

以上各项标准不确定度分量彼此独立，互不相关，见表5，所以合成标准不确定度为

表5 标准不确定度汇总

3.4 扩展不确定度

取包含因子k= 2，则扩展不确定度为

4 结语

微量进样器已经越来越多地参与到各实验室的样品配制中，其量值的准确与否将关系到用量安全问题。因此，对微量进样器的正确校准，将直接关系到其量值的可靠准确与否，故在此提出了一种可操作的微量进样器校准方法，将大大提高对其校准的可信度和校准能力，从而也规范了微量进样器的使用。