高效液相色譜法測(cè)定紡織品聯(lián)苯胺的檢出限與定量限評(píng)定

姜 鵬，王晶磊，呂愛麗

（北京市毛麻絲織品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站，北京 100085）

檢出限與定量限是衡量一個(gè)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)能力的重要指標(biāo)。檢出限有時(shí)也稱作檢測(cè)限、最小檢出濃度，是由給定測(cè)量程序獲得的量值，其對(duì)物質(zhì)中不存在某種成分的誤判概率為β，對(duì)物質(zhì)中存在某種成分的誤判概率為α；定量限是指樣品中被測(cè)組分能被定量測(cè)定的最低濃度或最低量，且此時(shí)的分析結(jié)果應(yīng)能確保一定的準(zhǔn)確度與精密度[1]。二者的區(qū)別在于，檢出限只是一種定性判斷的依據(jù)，而定量限是能夠?qū)⒈粶y(cè)組分準(zhǔn)確定量的依據(jù)。檢出限與定量限一般分為3種：儀器的檢出限與定量限，方法的檢出限與定量限，實(shí)驗(yàn)室的檢出限與定量限。儀器和方法的檢出限與定量限都不能代替實(shí)驗(yàn)室的檢出限與定量限，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都應(yīng)在自身的測(cè)量系統(tǒng)下確定某種檢測(cè)方法的檢出限與定量限，并在報(bào)告中明示。

常用的檢出限與定量限的評(píng)定方法主要有空白標(biāo)準(zhǔn)偏差法和信噪比法[2-3]，空白標(biāo)準(zhǔn)偏差法一般應(yīng)用在光譜檢測(cè)中，信噪比法一般應(yīng)用于色譜檢測(cè)中。2019年1月1日起實(shí)施的GB/T 33260.2—2018《檢出能力第2部分：線性校準(zhǔn)情形檢出限的確定方法》中規(guī)定了線性校準(zhǔn)情形檢出限與定量限的確定方法，這種方法的應(yīng)用范圍不受實(shí)驗(yàn)原理的限制，適用于大部分檢測(cè)方法[4]。

聯(lián)苯胺曾是染料合成的重要中間體，因具有強(qiáng)烈的致癌作用而被禁用。配有二極管陣列檢測(cè)器的高效液相色譜具有靈敏度高、應(yīng)用范圍廣、分離效果好等特點(diǎn)，根據(jù)聯(lián)苯胺在280 nm處的最大吸收波長(zhǎng)，可采用外標(biāo)法進(jìn)行定量。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 原理與方案

采用配有二極管陣列檢測(cè)器的高效液相色譜，測(cè)量空白及聯(lián)苯胺標(biāo)準(zhǔn)溶液在280 nm處的吸收峰面積，利用校準(zhǔn)曲線計(jì)算聯(lián)苯胺的檢出限與定量限。

1.2 方法與標(biāo)準(zhǔn)

按GB/T 17592—2011《紡織品禁用偶氮染料的測(cè)定》進(jìn)行前處理和測(cè)量[5]。

1.3 儀器與試劑

1.3.1 儀器

LC-20AD型高效液相色譜儀（配有二極管陣列檢測(cè)器，日本島津公司），AB104-S型電子天平（梅特勒-托利多儀器有限公司），DSHZ-300A型水浴恒溫振蕩器（太倉(cāng)市試驗(yàn)設(shè)備廠），Hei-VAPAdvantage型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（德國(guó)海道夫公司）。

1.3.2 試劑

聯(lián)苯胺標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（純度97.92%，德國(guó)Dr.Ehrensorfer公司），甲醇（色譜純，賽默飛世爾科技中國(guó)有限公司），乙醚、檸檬酸、氫氧化鈉、連二亞硫酸鈉（分析純，西隴化工股份有限公司），磷酸二氫銨、磷酸氫二鈉（優(yōu)級(jí)純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），實(shí)驗(yàn)用水（符合GB/T 6682—2008規(guī)定的一級(jí)水和三級(jí)水的要求，自制）。

1.4 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1.4.1 聯(lián)苯胺標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

以甲醇為溶劑，配制質(zhì)量濃度為54.0、43.2、32.4、21.6、10.8mg/L的系列聯(lián)苯胺標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.4.2 前處理及測(cè)量

按GB/T 17592—2011，對(duì)空白（甲醇）及上述5種質(zhì)量濃度的聯(lián)苯胺標(biāo)準(zhǔn)溶液依次進(jìn)行還原、萃取、濃縮、定容，測(cè)量其峰面積。

2 結(jié)果與討論

2.1 校準(zhǔn)曲線的繪制

以聯(lián)苯胺的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、峰面積的平均值為縱坐標(biāo)，利用最小二乘法繪制校準(zhǔn)曲線，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

表1 校準(zhǔn)曲線擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

由表1可以得到校準(zhǔn)曲線為y=156 769x+62 937，相關(guān)系數(shù)為0.999 9。雖然相關(guān)系數(shù)很接近1，但當(dāng)實(shí)驗(yàn)次數(shù)有限時(shí)，僅憑相關(guān)系數(shù)來(lái)判定兩個(gè)變量之間的線性關(guān)系是不妥當(dāng)?shù)腫6]。由統(tǒng)計(jì)學(xué)根據(jù)顯著性檢驗(yàn)方法所得到的P值可以更好地驗(yàn)證這種關(guān)系，當(dāng)P值小于0.05時(shí)，可以證明兩個(gè)變量之間線性相關(guān)。通過(guò)Minitab軟件對(duì)表1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到P值為0，說(shuō)明該校準(zhǔn)曲線呈線性[7]。

2.2 計(jì)算檢出限

根據(jù)GB/T 33260.2—2018相關(guān)規(guī)定，在校準(zhǔn)曲線呈線性的情況下，假定誤差標(biāo)準(zhǔn)差為常數(shù)，且峰面積的測(cè)量值服從正態(tài)分布，將誤判概率α和β固定在0.05，按公式（1）計(jì)算檢出限。其中，I是包含空白在內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)溶液的個(gè)數(shù)6；J是每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)量次數(shù)2；K是實(shí)際檢測(cè)中樣品的制備數(shù)2，與J相同；t0.95(υ)是自由度為υ=IJ-2的t分布的95%分位數(shù)1.81；σ是峰面積的誤差標(biāo)準(zhǔn)差，按公式（2）計(jì)算得31 289.8；b是校準(zhǔn)曲線的斜率156 769；是聯(lián)苯胺質(zhì)量濃度的平均值27.0；Sxx是聯(lián)苯胺質(zhì)量濃度與其平均值的離差平方和，按公式（3）計(jì)算得4 082.4。根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算得出聯(lián)苯胺的檢出限xc0.3mg/L。

2.3 計(jì)算定量限

根據(jù)GB/T 33260.2—2018的相關(guān)規(guī)定，當(dāng)誤判概率α=β且自由度υ大于3時(shí)，定量限近似等于2倍檢出限。因此，聯(lián)苯胺的定量限xd為0.6mg/L。

3 結(jié)論

應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)聯(lián)苯胺校準(zhǔn)曲線進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算，得到了聯(lián)苯胺的檢出限與定量限。實(shí)驗(yàn)結(jié)果遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)中給出的5mg/L測(cè)定下限，說(shuō)明采用配有二極管陣列檢測(cè)器的高效液相色譜可以對(duì)紡織品中的聯(lián)苯胺進(jìn)行準(zhǔn)確定量。