牙膏中二甘醇的测量结果不确定度评定.docx

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1、牙膏中二甘醇的测定结果不确定度评定1、 目的按GB/T 21842-2008牙膏中二甘醇的测定，样品经过甲醇超声提取，过滤后用气相色谱法进行定量分析。2、 步骤称取2g样品(精确至0.01g),于25mL具塞比色管中，加入20mL甲醇，以玻璃棒间歇搅拌，超声提取lOmin,用甲醇定容至25mL,振荡后静置，经0.45um滤膜过滤后上机检测。3、 数学模型试样中二甘醇的含量按下式进行计算。v ex V x fX=m式中：X试样中二甘醇的含量，单位为克每千克(g/kg)；c从标准工作曲线上得到的被测组分溶液浓度，单位为毫克每毫升(mg/mL)；V样品定容体积，单位为毫升(mL)；f 一一试样液稀释

2、倍数；m试样的质量，单位为克(g)o4.1测量结果重复性，rep对牙膏样品进行10次独立重复测量，得到的测量结果见表一。测量覆盖方法全过程，同时反映了称量、定容等分量的重复性，属于A类不确定度。表一二甘醇的含量测定值(g/kg)次数n12345678910测量值X1.291.321.351.351.361.381.311.321.371.3510次独立测量结果的平均值为nx - = 1.34g / kg通过多次(n=10)重复测量得到的单次测量实验标准偏差为= 2.867x10-2此次对被测样品重复测量两次，即m=2,因为仪器比较稳定、测量过程可控，两次测量平均值的实验标准差为s(X)=2.0

3、2810-2测得样品中二甘醇含量为X=1.406g/Zg相对不确定度分量为u 向(rep) = 1.442x10-2X4.2通过用最小二乘法得到的校准曲线计算样品溶液中二甘醇的浓度，c用浓度为0.5 mg/mL的标准储备液配制出浓度分别为0.01,0.02,0.05,0.10,0.50 mg/mL的五个校准标准溶液。由于校准标准溶液质量浓度的不确定度小到足够可以忽略，因此在采用最小二乘法拟合校准曲线时，计算得到的二甘醇浓度co的不确定度仅与峰面积的测量不确定度有关，而与校准标准溶液的不确定度无关。同时也不考虑五个校准标准溶液质量浓度之间的相关性。对五个校准标准溶液各测量2次，共计10次，测量到

4、的峰面积见表一。表二不同浓度二甘醇标准溶液的峰面积响应值标准物质浓度mg/mL峰面积响应值A0.012.700722.39640.0213.0227912,718280.0528.2760228.362750.1058.3850158.605030.50148.41416149.37839拟合校准曲线的方程为:A =耳c+ B。001 + 0.02 + 0.05 + 0.10 + 0.505=0.17 2mg / mLn_Sxx = Z(Ci )=Z。； 一 (c)2 = 0.30936i=li=ln-Sxy = ZC - 0(4 A) = Zc-no A = 92.90754i=l/=!A

5、=& = 300.3218B) = A- B, - c = -142939测量的实验标准偏差为S(c) =(c)=E(A-B-B)2上=0.6861n-2对被测样品测量两次，即p=2。测得样品溶液的浓度c（）=0.1103 mg/mL二 0.6861 卜 1 (0.1103-0.172)2“，300.32 V 2+ 10+0.30936=1.788x 10 机g/?_ 1.788x10-30.1103= 1.620x10-24.3标准物质储备液浓度，P4.3.1标准物质称量标准物质称取量为：0.0511 g,根据检定证书所给出的最大允许差AyR.OSmg,其置信水平p=99%,属正态分布，包含

6、因子k=3。不确定度为u（m5） = * = 0.01667 mg相对标准不确定度为皿=呕2 = 3,262x1。.m432标准物质纯度51.1根据标准物质证书提供的信息，二甘醇的纯度为（99.00.5） %,由纯度引入的不确定度为（P）=0.5%=0.00289其相对不确定度为“（P）=0.002890.99= 2.916x10-34.3.3标准溶液定容4.3.3.1 容量瓶校准标准品定容时采用100mL容量瓶，检定证书给出其最大容量允差为0.10mL,采用三角分布，引入的不确定度分量为校准）=0.10= 4.083 x102必4.3.3.2 温度20 下进行的校准，而在实验室室内温度在4

7、范围内变动。温度变动对体积测量的影响可以通过体积膨胀系数来进行计算。由于溶液的体积膨胀系数明显大于容量瓶容积的膨胀，因此只考虑前者的影响。水的体积膨胀系数为2.1x10-4 ,对体积测量所引入的不确定度分量为100/nL x 2.1 x 10x4 n A/1OC rw（V.） =t= 0.0485 mLJ3将溶液定容至容量瓶刻度时体积变动性引入的不确定度可以通过实验测量得到。对典型的100 mL容量瓶反复充满10次进行称量统计，得到实验标准差为0.0260 mL,引入的标准不确定度分量为（Vo） = 0.0260 mL将三个分量合成，得到标准溶液定容的不确定度分量为（匕）二准尸+（匕尸 +（匕

8、）2 = 6.852xl0-2m（匕）=2 = 6.85210-4向 ,100综上，由标准储备液浓度引入的相对标准不确定度为“=J.e/（S）2+re/（P）2+Je/（K）2 = 3013x1（）-34.4 样品质量，m样品称样量为1.961g,根据所给出的质量允许差Ay=0.5 mg,其置信水平p=99%,属正态分布，包含因子k=3。不确定度为：（/n）=包=0.5加g = 1.667x10 %k 3由样品称量引入的相对标准不确定度为/、u(m) 1.667 xlO-4 o _ni in_5小 F = F = 8.501xl。4.5 样品定容体积，V4.5.1 比色管校准样品定容时采用25

9、mL比色管，检定证书给出其最大容量允差为0.10 mL,采用三角分布，引入的不确定度分量为0.107T=4.083 乂10-2 加4.5.2 温度比色管是在20 c下进行的校准，而在实验室室内温度在4 范围内变动。温度变动对体积测量的影响可以通过体积膨胀系数来进行计算。由于溶液的体积膨胀系数明显大于比色管容积的膨胀，因此只考虑前者的影响。水的体积膨胀系数为2.1x10-4 ,于是对体积测量所引入的不确定度分量为（匕）=25,?Lx2.1x10-4x4=1.212 xlO-2?!4.5.3 定容用甲醇定容至刻度引入的不确定度分量可以通过实验测量得到。对典型的25 mL比色管用甲醇反复充满10次并

10、进行称量，得到实验标准差为0.01 mL,于是引入的标准不确定度分量为综上，将三个分量合成，得到体积测量的不确定度分量为w（V）=/4）2+（匕）2+（匕）2 = 4.375 X10-2辽C =姓 = 1.750x10-34.6 稀释倍数，f本实验未稀释，故f=l,同时也不引入任何不确定度。5、不确定度分量汇总表表三测量不确定度汇总表序号符号不确定度来源Xi数值标准不确定度u（X）相对标准不确定度u图（x）1rep重复性1.406 g/kg2.028X10-2 g/kg1.142X10-22C标准曲线0.1103 mg /mL1.788X103mg1.620XK)-2/mL3p标准物质储备液浓

11、度0.511 mg /mL1.540X10-3 mg /mL3.013X 10-34m样品质量1.961 gL667Xl()Tg8.501 X 10-55V样品定容体积25 mL4.375X10-2 mL1.750X10-56f稀释倍数1/6、合成标准不确定度合成标准不确定度Ucrel（X）为Ucre/X) = J/叔(。)+ 也(夕)+ U2rel(m) += 2.012X 10一2二甘醇的含量X为X = L406g/0guc(X) = ucerl(X) - X = 2.012 x IO- xl.406g/kg = 2.829 x l0-2g/kg7、 扩展不确定度取置信水平P=95%,包含因子k=2,则扩展不确定度U(X) = k,(X) = 2 x 2.829 x 102 = 5.658 x 10-2g/kg8、 不确定度报告按照GB/T 21842-2008所规定的测量程序，被测样品中二甘醇的含量X=1.4065.658X 10 2g/kg (k=2)。