葡萄酒中不确定度的评定

2021-09-10夏冰晶

智慧医学 2021年2期

夏冰晶

前言

测量不确定度是表征合理地赋予被测量值的分散性与测量结果相联系的参数。本文给出了高效液相色谱法测定葡萄酒中胭脂红含量的不确定评定的详细过程，为实验室管理及评价报告提供了依据。

1检测方法

采用国标方法GB/T5009.35-2003（l）测定葡萄酒中胭脂红的含量，配制标准使用液浓度为0.050mg/ml。（取标准物质胭脂红5ml，置50ml容量瓶中，加水到刻度）。取5.0g试样，定容至5.0ml，过0.45µm滤膜进样，紫外检测器检测。自动进样器吸取标准使用液10µL注入进样口，制得色谱图，重复两次进标样分析，计算标准使用液平均峰面积，标准使用液测量两份;取样液10µL与标样同样操作，测量两份试样，报告平均值，将试样平均峰面积与标准使用液的平均峰面积比较计算。

2计算公式及测量数学模型

葡萄酒中胭脂红的含量按下式计算：

计算公式：C=C1×A×V/（A1×M）

式中C：試样中胭脂红的含量mg/kg;

C1：标准使用液中胭脂红的含量，mg/ml;

A：试样中胭脂红的峰面积，mv;

Al：标准使用液中胭脂红的峰面积，mv;

V：胭脂红的最终定容体积ml;

M：胭脂红的取样量，g。

上述计算公式是从测量原理给出的，在实际评定中，是在重复性测量条件下，测量同一批次的多个试样，计算该观测列的标准偏差，作为各种随机因素的合成重复性不确定度分量。为此引入反映各方面随机影响的重复性系数frep，其数值等于1，系数的标准偏差等于测量结果的相对合成标准不确定度。于是，评定不确定度的数学模型应写为如下形式：

C=C1×A×V×f（rep）/（A1×M）

3各分量标准不确定估算

根据以上公式，影响不确定度的因素有5个方面：标准使用液浓度引起的不确定度，由标准溶液峰面积引起的不确定度，由样品定容体积引起的不确定度，由样品取样量引起的不确定度和由实验回收率引起的不确定度。以下逐一进行分析计算。

3.1测量重复性的标准不确定度u（frep）

称取同一批样品5份，同时进行前处理后，并在相同的液相色谱条件下平行测定定容后样品溶液胭脂红的含量，其平均含量为10.0mg/kg，单次测量的实验标准偏差按下式计算：

S（X）= =0.066mg/kg

在日常分析中，测定两份样品报告平均值，故两次测定含量平均值的相对标准偏差为：

u（frep）=s（X）/（X×√2）=0.066/（10.0×√2）=4.7×10-3

3.2标准使用液引起的相对不确定度u（Cs）rel

用5mlA级单标移液管吸取标准溶液，于50m1A级容量瓶中，加纯净水定容至刻度，制成标准溶液.浓度为50µg/ml。

3.2.1标准溶液引起的相对标准不确定度

胭脂红标准溶液由国家标准物质研究中心提供编号为GBW（E）100004a，其证书上给出标准物质的相对不确定度为1%。k=2，则其相对标准不确定度：1%÷2=0.005。

检定规程JJ196-2006《常用玻璃量器》规定，5ml单标移液管的允许误差为±0.015ml，+假定为三角分布，其相对不确定度为：

urel（V1）=0.015/（5×√6）=0.0012

检定规程JJ196-2006《常用玻璃量器》规定，50mlA级容量瓶的允许误差为±0.05ml，假设为三角形分布，其相对标准不确定度应为：

urel（V）=0.05/（50×√6）=0.00041

实验室温度变化介于20±5℃之间，水的体积膨胀系数为2.1×10-4/℃，假设为均匀分布，由温度变动引入的不确定度为：urel（C1）=5×2.1×10-4/√3=0.00061

将上述分量合成得：

urel（Cs）=√u2rel（Cs）十u2rel（V1）十u2rel（C1）=√0.0052十0.00122十0.000412十0.000612

=2.7×10-5

3.2.2标准溶液峰面积引起的不确定度urel（A）

为确定标准溶液峰面积的重复性标准偏差，重复测量浓度为50µg/ml标准溶液十次，单次测量标准溶液峰面积的相对标准偏差按urel（B）=srel（B）=1/A×√∑（Ai-A）2/n-1=7.5×10-4计算。由于测量标准溶液的峰面积两次，取平均值计算，由标准溶液的峰面积引入的重复性标准偏差应为：urel（A）=srel（B）/√2=5.3×10-4

3.4试样质量引起的相对不确定度

3.4.1电子天平校准不确定度

因称取样品质量为5.0g，从天平校准证书查到，校准不确定度u=0.2mg，k=2，则其相对标准不确定度：0.2÷2=0.01mg，试样质量为5g，其相对不确定度应为urel（M）=0.00002。

3.4.2样品最终定容体积引起的相对标准不确定度urel（V）

5m1A级容量瓶的允许误差为±0.020m1，假设为三角形分布，其相对标准不确定度应为：

urel（V）=0.020/（5×√6）=0.0016

3.5回收率的影响

回收率有两个方面的问题，一是变动性，一是系统性偏差。变动性问题已经包含在合成重复性分量中了。由于试样和标准溶液是在相同条件下制备的，系统性偏差可以抵消。在此，回收率的影响无需再做考虑。

4合成标准不确定度

将上述各个相对标准不确定度分量加和，可得出整个分析过程的合成相对标准不确定度。根据公式uC（C）=√u2（frep）+u2（Cs）rel+u2rel（A）+u2rel（M）+u2rel（V）=5.0×10-2

5扩展不确定度

取包含因子k=2，扩展不确定度U（C）=kuc（C）为：0.1。