高效液相色谱法测定食醋中丙酸含量的测量不确定度评定

李永丽 成都海关技术中心 潘中乔亚 南充海关 肖 宇 成都海关技术中心

1 材料方法

超高效液相色谱仪：Agilent，1200高效液相色谱仪。

丙酸标准物质：德国Dr，纯度99.2%。

按照GB 5009.120-2016第一法液相色谱法进行检测。

2 不确定度来源

食醋中丙酸含量检测的不确定度来源如图1所示。

图1 不确定度来源图

各参数相互独立，采用相对标准合成不确定度uCrel（X），公式如式（1）。

式（1）中：urel为相对标准不确定度；A为试样中目标成分含量；m为称样量；V为定容体积；V2为进样体积；frep为修正因子（标准中未声明回收率，标准物质与样品同样进行蒸馏收集，并使用同一批次滤膜过滤，认为该步骤对目标物无影响）。

3 结果分析

3.1 试样目标成分含量

3.1.1 标准溶液浓度产生的相对标准不确定度

3.1.1.1 标准储备溶液相对标准不确定度

（1）标准物质

证书声明不确定度为1%，属正态分布，置信水平为99%，k=3，为B类评定，其相对不确定度为

1%/3=0.003 33

（2）标准物质称量

准确称取丙酸标准物质504.02 mg，天平的最大允许误差0.05 mg，按矩形分布，标准不确定度

标准物质称量的相对标准不确定度

（3）标准储备溶液定容

使用检定A级的50 mL容量瓶，根据JJG 196-2006，允差为±0.05 mL，概率分布为三角分布，标准不确定度

环境温度（20±5）℃，体积变化为（50×5×2.1×10-4）=±0.052 5 mL，设为矩形分布，标准不确定度

标准储备溶液定容体积的合成不确定度为

相对标准不确定度为：

标准储备溶液的标准不确定度

3.1.1.2 标准工作溶液的相对标准不确定度

查移液器检定证书，最大允许误差为1%。配制时吸取标准储备溶液的最大体积为12.5 mL，最大允许误差为±125 μL，设为正态分布，标准不确定度为=41.667 μL=0.0417 mL；环境温度为（20±5）℃，标准工作溶液最终定容为250 mL，体积变化为（250×5×2.1×10-4）=±0.25 mL，设为矩形分布，标准不确定度

合成不确定度

标准溶液定容后的相对标准不确定度

3.1.1.3 标准溶液浓度产生的相对标准不确定度

标准溶液浓度产生的相对标准不确定度见式（2）。

3.1.2 标准曲线产生的相对标准不确定度

由低浓度到高浓度依次将丙酸标准溶液注入液相色谱仪，平行测定2次，实验结果数据见表1，以峰面积外标法拟合标准曲线，标准曲线为Y=585.121 41X+0.191 272，r=0.999 92。

峰面积测量的标准偏差S的计算见式（3）。

平行测量试样8次，测得丙酸的最佳估计值为0.245 1 g/kg，标准曲线拟合的不确定度计算公式如式（4）。

式（3）（4）中：p为被测试样测定次数；n为标准曲线的数据对总数；C0为试样测量预估值；为绘制标准曲线输入浓度值Cj的平均值；Cj为绘制标准曲线输入浓度值；Yj为标准溶液测定峰面积；本实验中，p=8，n=14，C0=0.245 1，=0.224 286。把相关数据代入公式（3）（4）得：丙酸：u(C0)=0.000 878，相对标准不确定度为

3.1.3 重复测量产生的相对标准不确定度

平行测量试样8次，采用极差法进行评定，测量结果见表2。

丙酸含量的标准不确定度为0.001 189，相对标准不确定度为0.004 851。

3.1.4 合成试样目标成分含量A的相对标准不确定度

丙酸的合成不确定度

3.2 称样量m产生的相对标准不确定度

称样量为25.000 g，查天平检定证书，重复性最大允许误差1 mg，示值最大允许误差±0.5 mg，分辨率为0.1 mg。

3.2.1 称量引入的标准不确定度

最大允许误差为±0.5 mg，设为矩形分布，标准不确定度

表1 丙酸标准溶液峰面积数据表

表2 试样测定结果

3.2.2 分辨率引入的标准不确定度

分辨率为0.1 mg，区间半宽度=0.05 mg，设为矩形分布，标准不确定度

3.2.3 称量的合成标准不确定度方和根合成：

3.2.4 称样量m的相对标准不确定度

3.3 定容体积V产生的相对标准不确定度

3.3.1 容量瓶

容量瓶经检定，证书结果为A级合格，根据JJG 196-2006，允差为±0.15mL，区间半宽度=0.15 mL，概率分布为三角分布（读数时靠近分度线中点数值比两边界多），包含因子标准不确定度

3.3.2 温度

环境温度（20±5）℃，容量瓶检定温度为20 ℃，水的膨胀系数为2.1×10-4/℃，体积变化为为（250×5×2.1×10-4）=±0.262 5 mL，区间半宽度=0.262 5 mL，设为矩形分布，包含因子标准不确定度

3.3.3 定容体积V的合成不确定度

3.3.4 定容体积V的相对标准不确定度

3.4 进样体积V2产生的相对标准不确定度

查仪器生产商技术文档，进样精度为0.25%，进样量20 μL，区间半宽度=0.05μL，设其为矩形分布，包含因子标准不确定度

相对标准不确定度

3.5 合成丙酸测定的相对标准不确定度

3.5.1 扩展不确定度评定

取置信概率p=95%，则k=2，因此，测定的丙酸的相对扩展不确定度为：0.007 3×2=0.014 6.

3.5.2 结果报告

丙酸含量为0.245 1 g/kg时，在包含概率95%的条件下，测量结果的不确定度为0.014 6 g/kg。