饮料中苯甲酸结果不确定度评定.docx

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1、饮料中苯甲酸结果不确定度评定1 .概述目的：对饮料中苯甲酸结果进行不确定度评定检测依据：GB/T5009.29-2003高效液相色谱法检测仪器：HPUoO高效液相色谱仪环境条件：温度205C,相对湿度(70%检测流程：称取试样5.00g,调节PH=7,加水定容至25m1,经0.4m滤膜过滤，上机检测。用外标曲线法定量。2 .数学模型测量结果计算公式X=CXVX1Ooo(1)mX1OOO其中，X试样中苯甲酸的含量(gkg);C由标准曲线得出的试样中苯甲酸的浓度(mg1)；V试样定容总体积(m1)；M试样的质量(g)。样品测定结果的不确定度除结果计算公式中的C、V和m因子的影响外，样品的均匀性和处

2、理过程的一致性都对测定结果产生影响，考虑其影响量，公式中需加入其修正因子frep,式(1)则转化为下列数学模型：X=8xfrep(2)m从数学模型(2)中可看出，各影响参数相互独立，且各参数的不确定度直接对被测量X的不确定度产生影响，即灵敏系数等于1。合成标准不确定度可用相对标准不确定度进行合成，根据JJF1059-1999中6.7,合成标准不确定度I1CE表示为：Z1(y)=)(3)i=1由公式(2)和公式(3)可推导出测试样品的相对合成标准不确定度计算公式/(X)=/+3 .不确定度来源从检测流程和数学模型分析，苯甲酸含量测定的不确定度主要来源于标准物质、标准曲线的拟合、样品峰面积的测量、

3、仪器的响应值和测量以及样品处理操作过程的差异，每一种来源又分别受不同因素的影响，其不确定度来源可归纳为以下几方面。3.1 试样中苯甲酸浓度C的不确定度3.1.1 标准溶液的浓度一峰面积拟合校准曲线求得C时产生的不确定度3.1.2 配制标准工作溶液产生的不确定度主要包括：a.标准物质引入的不确定度；b.标准工作液配制过程量器校准产生的不确定度；c.标准工作液配制过程温度变化产生的不确定度。3.1.3 试样中苯甲酸峰面积测量的不确定度主要包括：a.峰面积重复测量产生的不确定度；b.仪器数据处理系统引入的不确定度。3.2 样品质量m的不确定度3.3 样品处理后定容总体积V的不确定度主要包括：a.容量

4、瓶校准的不确定度；b.温度变化产生的不确定度。3.4 试样均匀性和处理操作过程fep产生的不确定度4 .不确定度分量的评定根据标准不确定度来源分别进行不确定度的评定。4.1 试样中苯甲酸浓度C的不确定度4.1.1 校准曲线拟合的标准不确定度校准曲线拟合的标准不确定度是通过对空白和标准系列进行2次重复测定，空白溶液调零，测得其峰面积。它包含了峰面积重复测量产生的不确定度、仪器数据处理系统引入的不确定度、标准溶液进样量的不确定度和曲线拟合相关性的不确定度。测定结果见表1。表1校准曲线拟合数据浓度Xi(mg1)0.511.5213823177628115853156608峰面积23715576688

5、11497715993703769377158115415158272经线性回归，得到线性方程：y=-2864.3+79999.1x其中：斜率b=-2864.3截距a=79999.1峰面积残差的标准偏差S为:III-2,-3+?)S=Ipj-=Ipi=872.18n-2Vn-2校准曲线拟合的标准不确定度U(Ure)为:ure)=-J-+-+侬-。)=0.00639bpnS应用该曲线进行测量时，对试样检测2次，即p=2；n为标准溶液的测量次数,本次试验n=8；由线性方程求得试样中苯甲酸的浓度Co=O.617mg1,于是相对标准不确定度：urei(ure)=u(ure)Co=0.00639/6.1

6、7=0.001044.1.2 制备标准工作溶液产生的不确定度评定4.1.2.1 标准物质引入的不确定度评定根据标准物质证书提供的信息，苯甲酸的不确定度是1%。一般认为，标准物质给出的是扩展不确定度，属正态分布，置信水平为99%,包含因子k=3,为B类评定，其相对不确定度为：.U1%-3Uire1=丁=-=3.33X1()k34.1.2.2 标准工作液配制过程量器校准产生的不确定度评定标准工作液制备过程使用了一系列玻璃量具，按照常用玻璃量具检定规程JJGI961990的要求，均有相应的最大允差，按照矩形分布考虑，k=3,由此估算相对不确定度分量(见表2)。表2标准系列配制过程中量具校准引起的不确

7、定度玻璃量具最大允差(Jn1)标准不唧定度(3)相对标准不确定度IOOm1单标线容量瓶A级0.100.0577U尸5.77x10IOOm1单标线容量瓶A级0.100.0577U2=5.77x104IOm1单标线容量瓶A级0.020.0346113=3.46x103Im1移液器0.0010.000577U尸5.78x1041001移液器0.IU10.000577u5=5.78x10,由表2数据合成的相对标准不确定度：U3re1=JJ+US=6.7710-34.124标准工作液配制过程温度变化产生的不确定度评定由于温度缺乏控制而产生不确定度。根据制造商提供的信息，该量具已在于20C校准，而实验室的

8、温度在5之间变动，该影响引起的不确定度可通过估算温度范围和体积膨胀系数来进行计算，液体的体积膨胀明显大于玻璃的体积膨胀，因此，只需考虑前者即可。水的膨胀系数为2.1Xioc1计算标准不确定度时假设温度变化是矩形分布。由表3数据合成的相对标准不确定度：U4re1=W+U32+US=1.36x10表3温度变化引起的标准系列配制过程中的不确定度玻璃量具计算公式标准不确定度相对标准不确定度IOOrn1单标线容量瓶100x5x2.1x10/-V?0.0606u1=6.1x101IOOrn1单标线容量瓶100x5x2.1x10130.0606u3-6.1x105IOm1单标线容量瓶10x5x2.1x173

9、0.0152u7=6.1x101Im1移液器1.0x5x2.1x10136.06X1O-4u=6.1x105IOOM1移液器0.1x5x2.1x10/5/36.06X1O5u2=6.1x1014.1.2.5制备标准溶液产生的不确定度的合成由标准物质、称量、量具校准和温度变化的标准不确定度分量合成标准溶液的相对标准不确定度：仇Cre1(Std)yjure+U2re+U3re+U4re0.003332+0.003332+0.006772+0.001362=8.36W34.1.3试样处理液峰面积测量的不确定度评定1.1 .3.1峰面积重复测量产生的不确定度通过重复进样进行评定，它包含试样进样量的不确

10、度，该不确定度属A类评定，由表4数据计算。由于测量次数较少，根据JJF1O59-19994.4,采用极差法进行评定。R2930标准不确定度：Z=S(A)=y=1158.1()Um1158.10相对标准不确定度：uxre1=42674=0,02714表4重复进样测量结果进样次数123456平均值极差R峰面积AX4249544005440864312741156411794267429301.2 .3.2仪器数据处理系统引入的不确定度根据仪器说明书和积分仪的一般性能指标分析，目前用于液相色谱仪峰面积积分处理的最大误差为0.2%1%,取1%,属B类评定，则该峰面积的相对不确定度为：U2re1=5.7

11、71031.3 .3.3试样处理液峰面积测量的不确定度的合成由川和U2合成苯甲酸试样处理液峰面积测量的相对标准不确定度为:ucrei(A.)=yUirei2W2r=0.027142+0.005772=0.02775由4.1.1、4.1.2和4.1.3的不确定度分量合成样品处理液苯甲酸含量测定值C的相对标准不确定度：IIereI(Cs)=JI1re(4re)+OR(S)+HCre1(A)=0.028434.2 试样质量m的不确定度样品称样量为：5.00g,按JJG20531999质量计量器具检定系统所给出的质量允许差Ay=1Omg,其置信水平p=99%,属正态分布，包含因子k=3。不确定度为：2

12、=詈=岩俎=3.33x1(4g以3.33x1(4S一5相对标准不确定度：w2re,=一去历=666x0一4.3 样品处理后的总体积V的标准不确定度4.3.1 容量瓶校准的不确定度样品处理后用25m1的比色管定容，根据JJG196-90常用玻璃量具检定规程，其最大允许误差0020m1,按矩形分布考虑。Ui=AyZk=0.020m/6=0.01155相对不确定度：Uird=0.01155/25=4.62IO-44.3.2 温度变化产生的不确定度在分析测试中测量的温度Tt=23C,量瓶的校准温度To=2OC,水的膨胀系数为2.1X104C,温度变化是矩形分布，标准不确定度：VT2.1104102x2

13、.1104CC2Ui=j=尸=2.42103y/3相对标准不确定度：Uirei=9.0910-425=3.641044.3.3 样品处理后的总体积V的标准不确定度合成Wre,(V)=yJureU2re=0.1162+0.002422=1.18IO-34.4 试样均匀性和处理操作过程(frep)产生的不确定度的评定检测结果的重现性主要受操作人员的样品处理过程的一致性，样品的均匀性和仪器本身的性能因素影响，该不确定度属A类评定，采用同一样品进行重复实验进行评估。其重复实验结果见表5。表5重复实验结果序列号12345678平均值检测结果Xi(mgkg)4.146.346.36.176.346.16.

14、045.966.17单次测量结果的标准偏差：SX=S(X区)2=0.1421n-1Sx0.1421标准不确定度：2=7=0.05024_W2_0.05024_相对不确定度为：2那一仔一6W-8165标准不确定度各分量汇总6合成标准不确定度评定由表6中各相对不确定度合成：I1Cre1(X)=JUCre1(C)4Ure1(/2)4UCre1(V)4I1Cre(frep)=7.O28432+(3.331)2(1.18103)2+(8.16103)2=0.0297扩展不确定度评定扩展不确定度可由合成标准不确定度乘以包含因子，取置信概率p=95%,则k=2,因此，饮料中苯甲酸含量测定的相对扩展不确定度为：U=UCrei(X)k=0.0292=0.058由实验数据的平均值计算得试样中苯甲酸含量均值的Cx=6.17mgkg,故其扩展不确定度为：U=6.17mgkgX0.058=0.36mgkg。表6相对标准不确定度一览表分量名称