液相色譜儀最小檢測(cè)濃度的測(cè)量不確定度評(píng)定

潘淑

（杭州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)院 浙江杭州 310019）

液相色譜儀最小檢測(cè)濃度的測(cè)量不確定度評(píng)定

潘淑

（杭州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)院 浙江杭州 310019）

使用甲醇或萘作為檢定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行評(píng)定操作是液相色譜儀最小檢測(cè)濃度的測(cè)量不確定度評(píng)定中最常用的方法。而液相色譜儀實(shí)際測(cè)量過(guò)程中的重復(fù)性測(cè)量誤差、基線噪聲以及檢測(cè)使用標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度等問(wèn)題是影響液相色譜儀最小檢測(cè)濃度測(cè)量的最主要因素，在實(shí)際應(yīng)用液相色譜儀進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中要對(duì)各環(huán)節(jié)進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算與反復(fù)核查，只有這樣才能保證液相色譜儀最小檢測(cè)濃度的不確定度評(píng)定的準(zhǔn)確度。

液相色譜儀 最小檢測(cè)濃度測(cè)量 不確定度評(píng)定

對(duì)液相色譜儀測(cè)量準(zhǔn)確值的相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)必須完全按照我國(guó)有關(guān)部門(mén)規(guī)定的計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,在實(shí)際應(yīng)用液相色譜儀進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中,最小檢測(cè)濃度的測(cè)量不確定情況能夠很好的反應(yīng)出液相色譜儀是否具備很強(qiáng)的靈敏度,液相色譜儀的靈敏度直接影響著最終的檢測(cè)結(jié)果,通常在液相色譜儀最小檢測(cè)濃度的測(cè)量過(guò)程中,是以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液為基準(zhǔn)進(jìn)行最小濃度測(cè)量的操作,并且在實(shí)際的檢測(cè)操作過(guò)程中會(huì)根據(jù)具體的操作情況,待檢測(cè)器穩(wěn)定運(yùn)行后,再進(jìn)行下一個(gè)階段的基線采集和噪聲計(jì)算,與此同時(shí),在檢測(cè)使用標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)必須使用統(tǒng)一的計(jì)量進(jìn)行反復(fù)取樣,只有嚴(yán)格遵守液相色譜儀最小檢測(cè)濃度測(cè)量的每一個(gè)步驟,才能得出精準(zhǔn)度最小檢測(cè)濃度。

1 液相色譜儀最小檢測(cè)濃度計(jì)算的數(shù)學(xué)模型和發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 液相色譜儀最小檢測(cè)濃度計(jì)算的數(shù)學(xué)模型

利用一定的數(shù)學(xué)原理和數(shù)學(xué)公式可以很好的計(jì)算出液相色譜儀最小檢測(cè)濃度的測(cè)量結(jié)果,通過(guò)對(duì)液相色譜儀的最小檢測(cè)濃度中標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度、反復(fù)檢測(cè)后的標(biāo)準(zhǔn)溶液峰值情況、基線噪聲情況的數(shù)據(jù)以及實(shí)際檢測(cè)后標(biāo)準(zhǔn)溶液樣品體積等數(shù)據(jù)的計(jì)算,可得出液相色譜儀最小檢測(cè)濃度的數(shù)值,具體的公式關(guān)系如下所示：

該公式中CL是一個(gè)既定的常數(shù)代表液相色譜儀最終的最小檢測(cè)濃度數(shù)值,Nd是變量同時(shí)表示液相色譜儀最小檢測(cè)濃度中基線噪聲的情況數(shù)值,c屬于常數(shù)代表了標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度值,H屬于變量值代表標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰值,V也屬于變量值表示實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)溶液樣品的體積。

1.2 液相色譜儀最小檢測(cè)濃度計(jì)算的發(fā)展現(xiàn)狀

液相色譜技術(shù)是一種科學(xué)有效的物質(zhì)分技術(shù),因其很強(qiáng)的準(zhǔn)確度而被廣泛應(yīng)用于質(zhì)量檢測(cè)和很多石油化工的領(lǐng)域中,為我國(guó)的科研與生產(chǎn)等工作的多個(gè)方面帶來(lái)了十分重要的作用和影響。我國(guó)的液相色譜儀技術(shù)在最近幾年有著突飛猛進(jìn)的發(fā)展,市面上銷(xiāo)售的液相色譜儀種類(lèi)十分復(fù)雜,每一種液相色譜儀都有各自的特殊性能,為了使液相色譜儀在實(shí)際測(cè)量工作中測(cè)得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),我國(guó)有關(guān)部門(mén)制訂了一系列的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章制度,只有依據(jù)規(guī)章制度進(jìn)行規(guī)范化的操作才能得到精確高質(zhì)量的檢測(cè)結(jié)果。

2 液相色譜儀輸入量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度評(píng)定

基線噪聲的測(cè)量、實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)溶液峰值、標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度、實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)溶液樣品的體積等數(shù)值是液相色譜儀最小檢測(cè)濃度測(cè)量過(guò)程中主要的輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定。

表1 萘溶液進(jìn)樣峰高值

2.1 液相色譜儀測(cè)量中基線噪聲測(cè)量不確定情況

液相色譜儀最小檢測(cè)濃度測(cè)量中基線噪聲值在傳統(tǒng)陳舊的液相色譜儀最小檢測(cè)濃度中是利用積分儀或卡尺進(jìn)行測(cè)定的,這種方法測(cè)定的基線噪聲測(cè)量?jī)x器得出的基線噪聲值,不確定性較高,極大的影響了最小檢測(cè)濃度的準(zhǔn)確性。而現(xiàn)階段使用的液相色譜儀中基線噪聲的測(cè)量應(yīng)用的是色譜工作站,這種測(cè)量方式相比于之前的積分儀或卡尺測(cè)得的數(shù)值往往有較高的準(zhǔn)確性,測(cè)得的基線噪聲情況不確定度通常很低,如果基線噪聲測(cè)量的過(guò)程中基線噪聲的分布狀態(tài)均勻平衡,那么所測(cè)得的基線噪聲不確定度會(huì)在0.006以下,由此可見(jiàn),色譜工作站測(cè)定的基線噪聲有較高的準(zhǔn)確性和可靠性,同時(shí)色譜工作站測(cè)定的基線噪聲值有一定的自由變化值,具體的自由變化情況如下所示：

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰高值不確定情況

標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰值不確定度也是影響液相色譜儀最小檢測(cè)濃度的測(cè)量不確定度中的主要原因,其中人為操作失誤、色譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的失常以及定量環(huán)體積等現(xiàn)象是主要影響標(biāo)準(zhǔn)溶液峰值的因素。如果假設(shè)我們?cè)谶M(jìn)行最小檢測(cè)濃度中使用萘為標(biāo)準(zhǔn)溶液,然后對(duì)萘的峰值進(jìn)行不確定度測(cè)定,若進(jìn)行液相色譜儀最小檢測(cè)濃度的測(cè)量不確定度評(píng)定使用的是專(zhuān)用特有型號(hào)的液相色譜儀,同時(shí)配備了統(tǒng)一的色譜工作站測(cè)量基線噪聲測(cè)量,并且使用相同計(jì)量的萘溶液進(jìn)行充分取樣,那么可得出每次重復(fù)進(jìn)樣的萘溶液峰高值如表1所示：

分析表1中萘峰高值的結(jié)果我們可以詳細(xì)的計(jì)算出萘的平均峰高值為0.824,同樣地對(duì)于液相色譜儀最小檢測(cè)濃度測(cè)量不確定度評(píng)定實(shí)驗(yàn)中我們可根據(jù)峰高值的誤差得出數(shù)學(xué)公式如下：

2.3 檢測(cè)試驗(yàn)中標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度不確定情況

在進(jìn)行液相色譜儀最小檢測(cè)濃度的測(cè)量不確定度評(píng)定試驗(yàn)中,檢測(cè)使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度情況也是對(duì)于檢測(cè)測(cè)量不確定產(chǎn)生影響的因素之一。因此,對(duì)于液相色譜儀最小檢測(cè)濃度測(cè)量不確定度的評(píng)定也需要對(duì)于使用標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度不確定情況進(jìn)行評(píng)定計(jì)算。在對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度的評(píng)定中是根據(jù)國(guó)家相關(guān)中心單位給定的單位標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度不確定值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)使用標(biāo)準(zhǔn)溶液的數(shù)量進(jìn)行濃度不確定情況的評(píng)定的。

2.4 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)溶液的進(jìn)樣體積不確定情況

在上文中我們根據(jù)對(duì)液相色譜儀最小檢測(cè)濃度值數(shù)學(xué)公式之間的數(shù)值關(guān)系可得,最終的液相色譜儀最小檢測(cè)濃度情況的測(cè)定必須要有相應(yīng)具體的取樣標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積數(shù)值,也就是說(shuō)液相色譜儀檢測(cè)濃度不確定情況直接被標(biāo)準(zhǔn)溶液取樣體積的數(shù)值所影響,如果我們假設(shè)將標(biāo)準(zhǔn)溶液取樣體積的數(shù)值定位0.01那么兩者之間的數(shù)學(xué)關(guān)系可如下所示：

3 液相色譜儀最小檢測(cè)濃度測(cè)量不確定度的評(píng)定

根據(jù)上文一系列對(duì)液相色譜儀最小檢測(cè)濃度情況的數(shù)學(xué)公式和影響因素的分析和計(jì)算我們可以清楚的得出,液相色譜儀的不確定度與基線噪聲的數(shù)值、標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度值以及標(biāo)準(zhǔn)溶液取樣體積的數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)溶液變化的峰值密切相關(guān),每一種數(shù)值的變化都會(huì)直接影響到最終的最小檢測(cè)濃度情況不確定度,只有嚴(yán)格把控好每一個(gè)檢測(cè)流程和每一步的操作方式才能最大限度的保障液相色譜儀最小檢測(cè)濃度測(cè)定的準(zhǔn)確性,其中在基線噪聲的檢測(cè)時(shí)一定要注意將基線噪聲分布均勻,只有這樣才能使所測(cè)得的基線噪聲誤差最小,除此之外,要特別注意上述幾個(gè)數(shù)學(xué)公式中變量值的把控,變量值的精確與否直接影響下一步的計(jì)算結(jié)果,因此,對(duì)于可控制的數(shù)值和測(cè)量環(huán)節(jié)必須加強(qiáng)操控力度,只有這樣才能從根本上確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之,液相色譜儀最小檢測(cè)濃度測(cè)量的不確定度會(huì)受到包括設(shè)備儀器和測(cè)量方法等多種因素的影響,因此對(duì)于液相色譜儀的最小檢測(cè)濃度不確定度評(píng)定來(lái)說(shuō)要綜合考慮各個(gè)方面的影響因素,與此同時(shí),在實(shí)際的分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)量過(guò)程中必須要詳細(xì)對(duì)每一項(xiàng)影響因素進(jìn)行調(diào)控和監(jiān)測(cè),在檢測(cè)結(jié)果不確定度的來(lái)源分析等方面必須要有針對(duì)性的進(jìn)行,根據(jù)不同型號(hào)的儀器和測(cè)量方法進(jìn)行分類(lèi),這樣得出的評(píng)定結(jié)果才會(huì)較為準(zhǔn)確真實(shí)。

［1］王涵宇.超高效液相色譜儀色譜法測(cè)定化妝品孕激素的不確定度［J］.《化學(xué)分析計(jì)量》-2014（03）.

［2］楊慶煌.對(duì)液相色譜儀測(cè)量阿司匹林不確定度的評(píng)價(jià)［J］.《中國(guó)臨床藥理學(xué)雜志》-2013（01）.

［3］黃旭.液相色譜儀（紫外-可見(jiàn)分光檢測(cè)器）最小檢測(cè)濃度測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定［J］.《科技信息》-2011（23）.

［4］萬(wàn)滔.離子色譜儀電導(dǎo)檢測(cè)器最小檢測(cè)濃度的測(cè)量不確定度評(píng)定［J］.《計(jì)量與測(cè)試技術(shù)》-2015（06）.

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1674-2060（2016）03-0324-01