高效液相色譜法測(cè)定飲料中苯甲酸及不確定度評(píng)定

□ 劉麗莉 陜西省榆陽(yáng)區(qū)食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心

1 前言

本文結(jié)合JJF1059.1-2012 《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》[2]和《化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南》分析測(cè)定結(jié)果的不確定來(lái)源并建立測(cè)量模型，評(píng)定量化A類和B類不確定度，找出影響結(jié)果的主要因素，為結(jié)果的準(zhǔn)確性提供可靠依據(jù)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的嚴(yán)謹(jǐn)性。

2 材料與方法

2.1 儀器與試劑

酸梅湯（市售）。

苯甲酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品（純度99.8%）；甲醇、乙酸銨（色譜純）；亞鐵氰化鉀、乙酸鋅（分析純）。

Agilent 1260Ⅱ型高效液相色譜儀（配有UV檢測(cè)器）；MS204TS電子分析天平（瑞士 Mettlter公司）。

2.2 方法

實(shí)驗(yàn)條件同GB 5009.28-2016

3 數(shù)學(xué)模型和不確定度來(lái)源分析

3.1 數(shù)學(xué)模型

用外標(biāo)法計(jì)算酸梅湯中苯甲酸含量按下列公式計(jì)算：

式中：X（g/kg）為試樣中待測(cè)組分含量；ρ（mg/L）為待測(cè)物的質(zhì)量濃度；V（mL）為試樣定容體積；m（g）為試樣質(zhì)量。

3.2 不確定來(lái)源分析

A類不確定度是由測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度。

3.2.1 最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線求樣品濃度引入的不確定度

采用了8個(gè)水平的苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別進(jìn)行1次測(cè)定，以相應(yīng)的峰面積與標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度用最小二乘法擬合，結(jié)果見表1。

擬合曲線求樣品溶液中苯甲酸c產(chǎn)生的不確定度為：

s(Y)為標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積的標(biāo)準(zhǔn)偏差，s(Y)=1.0038，c為樣品溶液的質(zhì)量濃度c=3.9733 μg/mL；為標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的平均質(zhì)量濃度，=11.1；a為回歸方程斜率，a=35.0323；N為樣品平行測(cè)定次數(shù)，N=6；n為標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定次數(shù)，n=8。將上述各值代入公式得出：

3.2.2 重復(fù)性測(cè)量的不確定度

采用同一樣品進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，含量分別是0.099 02、0.098 24、0.098 74、0.098 36、0.098 14、0.098 17 mg/g，平均值為0.098 45 mg/g，則由樣品重復(fù)性引入的相對(duì)不確定度為：

3.2.3 回收率引入的不確定度

對(duì)本樣品進(jìn)行了6次加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，回收率分別為95.81%、96.68%、100.39%、100.03%、100.03%、100.16%，平均回收率為98.85%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

B類不確定度主要包括以下幾個(gè)方面。

3.2.4 苯甲酸鈉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度

3.2.4.1 標(biāo)準(zhǔn)品純度引入的不確定度

從標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書中查得苯甲酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品純度為99.8%±0.5%，采用均勻分布轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

表1 最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)

3.2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)品稱量引入的不確定度

天平檢定證書標(biāo)明其線性誤差為±0.000 06 g，采用矩形分布，因此線性分量不確定度為um=0.00006/=3.464×10-5，稱量標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量為0.118 1 g,其相對(duì)不確定度為：

3.2.4.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液中量器校準(zhǔn)引入的不確定度

根據(jù)JJG 196-2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》，標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程中使用100 mL、50 mL和10 mL容量瓶（A）級(jí)容量允差分別為±0.10 mL、±0.05 mL、±0.020 mL。按均勻分布處理，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為：

數(shù)據(jù)折合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.2.4.4 苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度

由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、量具校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量合成標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

3.2.5 待測(cè)樣品稱量引入的不確定度

天平檢定證書標(biāo)明其線性誤差為±0.000 06 g，采用矩形分布，因此線性分量不確定度為0.00006/=3.464×10-5，稱量樣品質(zhì)量為2.018 g，其相對(duì)不確定度為1.717×10-5。

3.2.6 待測(cè)樣品溶液定容引入的不確定度

待測(cè)樣品處理后用50 mL的A級(jí)單標(biāo)線容量瓶定容，根據(jù)JJG 196-2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》其最大允許誤差0.05 mL，按矩形分布考慮。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度各分量匯總

標(biāo)準(zhǔn)不確定度各分量匯總見表2。

3.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

根據(jù)上述不確定度分量額分析，合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

表2 標(biāo)準(zhǔn)不確定各分量匯總表

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.5 測(cè)定不確定度的報(bào)告

取置信區(qū)間為95%，k=2，擴(kuò)展不確定度U=U(X)k=0.001556×2=0.003112 mg/g；樣品中苯甲酸含量為0.09845±0.003112 mg/g。

4 結(jié)論

通過對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定分量比較發(fā)現(xiàn)，重復(fù)性實(shí)驗(yàn)和由最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線求樣品濃度對(duì)結(jié)果的不確定度貢獻(xiàn)最大，因此為盡量減少對(duì)結(jié)果帶來(lái)的影響，可以進(jìn)一步增強(qiáng)樣品的均勻性以提高測(cè)量的重復(fù)性；標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度范圍應(yīng)選擇更合適的濃度梯度，保證被測(cè)樣品的濃度值處于標(biāo)準(zhǔn)曲線的中間位置來(lái)減少標(biāo)準(zhǔn)曲線帶來(lái)的不確定度，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度。