通過不確定度評定對氣相色譜法測定工作場所中丙酮進行質(zhì)量控制

張云玲 黃文耀 熊碧 周志成

通過不確定度評定對氣相色譜法測定工作場所中丙酮進行質(zhì)量控制

張云玲1黃文耀2熊碧2周志成1

目的通過對工作場所中丙酮監(jiān)測結(jié)果不確定度的評定和分析，降低部分主要分量的不確定度，對總不確定度實施有效控制。方法按GBZ/T 160．55-2007《工作場所空氣有毒物質(zhì)測定脂肪族酮類化合物》中溶劑解吸-氣相色譜法對工作場所中丙酮進行監(jiān)測，依據(jù)JJF1059．1-2012《測量不確定度評定與表示》對監(jiān)測結(jié)果進行不確定度評定和分析。結(jié)果工作場所中丙酮監(jiān)測結(jié)果的不確定度較大，主要分量是采樣（監(jiān)測對象的不均勻性和采樣體積計量）和在標準曲線上比較法求值所引入的不確定度，對工作場所中丙酮監(jiān)測進行不確定度控制后監(jiān)測結(jié)果的不確定度由14%．0降至5．7%。結(jié)論通過增加監(jiān)測次數(shù)能夠有效提高監(jiān)測質(zhì)量。

丙酮；不確定度；質(zhì)量控制

丙酮為最簡單的飽和酮，是一種無色透明液體，有特殊的辛辣氣味[1]。我們依據(jù)GBZ/T159-2004《工作場所空氣中有害物質(zhì)監(jiān)測的采樣規(guī)范》進行采樣[2]，并依據(jù)GBZ/T 160.55-2007《工作場所空氣有毒物質(zhì)測定脂肪族酮類化合物》中丙酮的溶劑解吸-氣相色譜法對作業(yè)場所中的丙酮進行檢測，但車間空氣分散性大[3]，會造成監(jiān)測結(jié)果不理想。不確定度是監(jiān)測質(zhì)量的有效度量[4]，GUM是進行不確定度評定的有效方法，對監(jiān)測結(jié)果進行不確定度評定[5-6]，通過分析各不確定度分量的大小，并依據(jù)各分量不確定度分量的相對大小及控制的難易程度進行綜合評判[7-8]，以期降低監(jiān)測結(jié)果總的不確定度，保障監(jiān)測質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

安捷倫7890A氣相色譜儀配有／FID檢測器／具火焰離子化檢測器；30 m×0.53 mm×1 μm NNOWAX毛細管柱，大氣采樣器（ZK-3S，中科中環(huán)）。

1.2 不確定度評定方法

依據(jù)GUM制定的測量不確定度評定方法JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》。

2 結(jié)果

2.1 對活性炭管中丙酮濃度的定值引入的不確定度分量

（1）標準儲備液的不確定度

丙酮標準純度引入的相對不確定度：

色譜純丙酮純度為99.5%，其校正引起的不確定度假設為均勻分布 ，其相對標準不確定度為：，其相對標準不確定度為：

丙酮標準溶液取量相對不確定度：

ur1.1丙酮標準溶液取量不確定度主要來自微量注射器所產(chǎn)生的不確定度，10 μl微量注射器總?cè)萘空`差檢定證書為±0.01，按均勻分布10 μl微量注射器的相對不確定度為：

丙酮定容體積帶來的相對不確定度：

5 ml容量瓶總?cè)萘空`差檢定證書為±0.02 ml，按照均勻分布換算成標準偏差即5 ml容量瓶為=0.3 ml，由此得出：

配制丙酮標準儲備液引起的相對標準不確定度的合成ur1.1：

（2）配制標準系列引入的不確定度ur1.2

在配制6個不同濃度的標準系列過程中，共使用了11次1 ml移液器。1 ml移液器的最大允許誤差為±0.02，則1 ml移液器的相對標準不確定度為：

則標準系列配制過程中的不確定度為：

（3）標準曲線擬合的不確定度

該儀器條件下，根據(jù)標準系列溶液進樣后峰面積的響應值于溶液本身濃度的線性關(guān)系，繪制出標準曲線。

則標準曲線擬合過程的標準不確定為：

其中S為殘差標準偏差（3.535）；b為曲線斜率（0.787）；p是測定次數(shù)（3）；n為校準點數(shù)（6）；C為活性炭解吸液中丙酮的濃度，經(jīng)計算為241.1μg/ml；為標準系列6個濃度的算術(shù)平均值，經(jīng)計算為238.3 μg/ml；為校準溶液離差平方和，xi為標準系列各溶液對應的丙酮濃度，μg/ml。

綜上，活性炭解吸液中丙酮濃度的相對不確定度為：

2.2 對測試對象重復監(jiān)測所引入的不確定度

（1）測定時重復性引起的相對不確定度

將樣品進行6次（n=6）平行測定，平均值X為241.1 μg/ml，方法的標準偏差為：S（x）=12.19，RSD=5.06%，按A類評定對單次測定結(jié)果引入的相對標準不確定度為：ur5.1=0.050 6

（2）測定時回收率校準引起的相對不確定度ur5.2

對樣品進行加標回收實驗，對其進行6次（n=6）平行測定，平均值回收率為91.6%，標準偏差為：S（n）=0.045 1，回收率校準引起的不確定度為：

因為樣品測定的重復性已經(jīng)包含了回收率的重復性，計算結(jié)果ur5.1大于ur5.2也證實了這一點。因此在計算了樣品測定重復性的時候，不應重復計算回收率引起的不確定度。

對單次測定結(jié)果1.28 mg/m3進行校正后為：1.397 mg/m3。

重復性測定而引起的相對不確定度：ur5=0.050 6。

將各分量合成，未知物測定時產(chǎn)生的合成相對不確定度的計算urc。

3 討論

在實施控制前，監(jiān)測結(jié)果的不確定度主要來源于對活性炭管中丙酮濃度的定值和對作業(yè)場所空氣監(jiān)測的重復性所引入的不確定度，前者主要由標準曲線擬合所引起，后者主要由監(jiān)測對象的非均勻性所引起。車間空氣丙酮濃度單次監(jiān)測結(jié)果的相對不確定度達14%，為提高監(jiān)測質(zhì)量，控制總的不確定度，考慮到活性炭管中丙酮含量的解吸-氣相色譜測定控制成本較高，也從技術(shù)上極難控制，只有通過對監(jiān)測對象的多次重復監(jiān)測，以監(jiān)測結(jié)果的平均值報告結(jié)果，如進行6次監(jiān)測，則其相對不確定度降低為5.7%。通過增加監(jiān)測次數(shù)能夠是有效提高監(jiān)測質(zhì)量的方法。

[1] 吳夢一． 工作場所空氣中丙酮測量不確定度評定[J]． 低溫與特氣，2017，35（1）: 33-36．

[2] 劉建成，趙雪峰． 用Tenax管吸附和熱解吸氣相色譜測定車間空氣中的有毒物質(zhì)的方法探討[J]． 中國衛(wèi)生檢驗雜志，2006，16（5）: 566-567．

[3] 狄育慧，鄭治中，周林園，等． 印刷車間風速及溫度分布規(guī)律研究[J]． 輕工機械，2015，33（6）: 92-96

[4] 周俊，許偉，王勇． 氣相色譜法測定空氣中丙酮的不確定度評定[J]． 廣東化工，2011，38（10）: 157-158．

[5] 閆蕊，閆吉昌． 不確定度在質(zhì)量控制中的應用[J]． 中國計量，2008，14（6）: 89-90．

[6] 張葳葳，張蕊，王曉亮． 乙酰甲胺磷丙酮溶液標準物質(zhì)的制備及定值[J]． 化學分析計量，2012，21（2）: 7-9．

[7] 季英華． 乙酰丙酮測定水性內(nèi)墻涂料中甲醛含量的不確定度評定[J]． 江蘇建材，2014，34（1）: 31-34．

[8] 于順娣，岳斌． 乙酰丙酮分光光度法測定廢水中甲醛的不確定度[J]． 黑龍江環(huán)境通報，2013，26（4）: 21-23．

The Quality Control of Gas Chromatographic Method Determination of Acetone in the Workplace by Uncertainty Evaluation

ZHANG Yunling1HUANG Wenyao2XIONG Bi2ZHOU Zhicheng11Department of Clinical Laboratory, Xinjiang Production and Construction Corps Fifth Division Center for Disease Control and Prevention, Bole Xinjiang 833400, China; 2 Department of Clinical Laboratory, Hubei Provincial Center for Disease Control and Prevention, Wuhan Hubei 430079, China

ObjectiveTo evaluate and analyze the uncertainty of the results of acetone in the workplace, reduce the uncertainty of some main components, effective control the total uncertainty.MethodsAccording to GBZ/T 160.55-2007《The workplace air toxic substances determination of aliphatic ketone compounds》monitor acetone in workplace by solvent desorption-gas chromatography, according to JJF1059.1-2012 "Evaluation and Expression of Uncertainty in Measurement", the uncertainty analysis was carried out.ResultsThe uncertainty of the results of acetone monitoring in the workplace was greater, the main component was sampling (monitor the in homogeneity of air in workplace and sampling volume) and standard curve fitting, after the control, the uncertainty of acetone in the workplace was reduced from 14.0% to 5.7%.ConclusionsThe monitoring quality can be improved effectively by increasing the monitoring frequency.

acetone; uncertainty; quality control

R446

A

1674-9316（2017）18-0111-03

10．3969/j．issn．1674-9316．2017．18．058

1 新疆生產(chǎn)建設兵團第五師疾病預防控制中心檢驗科，新疆博樂 833400；2 湖北省疾病預防控制中心檢驗科，湖北武漢 430079