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浅谈气相色谱法和高效液相色谱法分析中不确定度的评定
作者:王琛
来源:《西部论丛》2019年第13期
摘 要:将气相色谱法和高效液相色谱法运用于绘制标准曲线和使用标准样品当中以及输出测定结果时,存在一定的相似度,所以对其分析不确定度进行评定时,与数学有关的模型是相同的,并且评定各不确定度分项时所使用的评定方法也十分相似,因此本文主要对气相色谱法和高效液相色谱法分析中不确定度的评定进行了研究,希望能够提供一定的参考价值。 关键词:气相色谱法 高效液相色谱法 分析 评定 不确定度 一、实验方法和实验仪器
本文所使用的高效液相色谱仪的型号为HPLC 1100;电子分析天平为进样的定量环,其不确定度为1%;使用的容量瓶等级为A级,分别是100(50)×(1±2×10-3)mL;分度值为0.01mL的刻度移液管;质量分数(ω)为99%的胺苯磺隆标样,其标准偏差(S)为0.01%。 首先选取0.1g的胺苯磺隆标样试样,将其与乙腈进行搭配,融合成100mL的溶液作为贮备液;在50mL的容量瓶中准确移2mL的试样,使用甲醇-水进行定容,并摇晃均匀后才开始测定工作。
二、评定相对标准不确定度
设X为试样中胺苯磺隆的质量分数,U(x)表示测定结果的相对标准不确定度,在该不确定度中拥有标样、标样的溶液峰面积、标样质量、标准曲线非线性所引起的输入量以及在色谱柱当中待测成分等的滞留,分别用U1、U2(U3)、U4(U5)、U6、U7表示;因此可以知道测定 结果的相对标准不确定度U(x)=f(U1,U2,U3,U4,U5,U6,U7)
(一) U1(标样)的相对标准不确定度分析。由于在标样当中的胺苯磺隆的质量分数存在标准偏差,当n=5时,该标准偏差S为0.0%,与正态分布相符,所以可以知道标样的相对标准不确定度(U11)为0.01/51/2,经过计算等于4.5×10-3,v11表示自由度,该自由度为4。通过研究可以知道使用容量瓶也出现了一些误差,该误差为3×10-3,与正态分布一致,所以当使用溶液进行稀释时可以知道其标准不确定度(U12)为1.4×10-3。
(二) U2(U3)的相对标准不确定度。容量瓶、进样体积以及刻度移液管的体积等共同引起了溶液峰面积的标准不确定度。在进样定量环中的进样体积的不确定度已知为1%,如果
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以均匀分布的规律为基础进行综合考虑,可以知道其标准不确定度(U21)为5.9×10-3;容量瓶的标准不确定度为1.5×10-3。已知刻度移液管的分度值,当其等于0.01mL时,再与三角分布规律相结合,可以知道刻度移液管的置信区间的半宽度,所以可以得出刻度移液管的标准不确定度为3.8×10-4,属于A类;重复5次测定同一试样溶液,可以知道其峰面积的平均值和标准偏差分别为3567.4mAU·min和6.8mAU·min,所以可以知道其相对标准不确定度属于A类,具体值为8.6×10-4,综上所述,可以知道整个U2、U3的相对标准不确定度都为6.4×10-3。 (三)U4(U5)的相对标准不确定度分析
标样质量的组成为天平的不确定度以及标样称重的读数重复性。通过查阅检定证书,可以知道天平的标准不确定度为0.0002g,与正态分布相符,所以天平的标准不确定度为6.7×10-4,属于B类;在对标样进行称重时,需要对其称量10次,可以得出称量之间出现的极差,具体值为0.0002g,使用极差法进行计算,可以得到其标准的不确定度属于A类,具体数值为2.2×10-5;综上所述U4和U5的相对标准不确定度都为7.1×10-4。
(四)U6的相对标准不确定度分析。将胺苯磺隆的标准溶液进行配制,并对峰面积以及浓度的线性关系进行测定。通过测定的结果出现的相对误差可以知道在不确定度的区间内的半宽度与均匀分布一致,具体值a为0.51%,所以可以得到标准曲线非线性引起输入量U6的相对标准不确定度为3×10-3。
(五)U7的相对标准不确定度分析。使用标准加入法对回收值进行测定,与U6中的相对标准不确定度分析中一致,可以通过测定结果中存在的相对误差值得到半宽度,其与均匀分布一致,a=0.83%,U7的相对标准不确定度为4.8×10-3。
(六)对标准不确定度造成影响的因素分析。给测定结果带来不确定度的影响因素较多,其中包括仪器的不稳定性、测定环境、温度湿度以及检测器的灵敏度等,其中儀器不稳定以及环境温度等给测定结果造成的影响较大,将纳入了本文的不确定度分析当中,主要在峰面积测定重复性中分析;而湿度的不确定度将纳入质量的不确定度分析当中,检测器的灵敏度带来的影响相对较小,所以在分析过程中可以将其忽略。 三、结束语
由以上分析可以知道,使用气相色谱法和高效液相色谱法对不确定度进行评定,由于每个分项当中的相对标准不确定度之间并没有存在联系,都是个体,可以知道其灵敏系数的绝对值都为1,所以可以知道相对标准不确定度U(x)最终值为1.1×10-2,其中自由度为74,将相对标准不确定度进行扩展,可以取置信概率等于95%时,其扩展的不确定度U的具体值就为2.4%。 参考文献
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