高效液相色譜法測定飲料中苯甲酸及不確定度評定

□ 劉麗莉 陜西省榆陽區食品檢驗檢測中心

1 前言

本文結合JJF1059.1-2012 《測量不確定度評定與表示》[2]和《化學分析中不確定度的評估指南》分析測定結果的不確定來源并建立測量模型，評定量化A類和B類不確定度，找出影響結果的主要因素，為結果的準確性提供可靠依據，增強實驗室的嚴謹性。

2 材料與方法

2.1 儀器與試劑

酸梅湯（市售）。

苯甲酸鈉標準品（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檢測器）；MS204TS電子分析天平（瑞士 Mettlter公司）。

2.2 方法

實驗條件同GB 5009.28-2016

3 數學模型和不確定度來源分析

3.1 數學模型

用外標法計算酸梅湯中苯甲酸含量按下列公式計算：

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

3.2 不確定來源分析

A類不確定度是由測量重復性引入的不確定度。

3.2.1 最小二乘法擬合標準曲線求樣品濃度引入的不確定度

采用了8個水平的苯甲酸標準溶液，分別進行1次測定，以相應的峰面積與標準溶液質量濃度用最小二乘法擬合，結果見表1。

擬合曲線求樣品溶液中苯甲酸c產生的不確定度為：

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

3.2.2 重復性測量的不確定度

采用同一樣品進行重復性實驗，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，則由樣品重復性引入的相對不確定度為：

3.2.3 回收率引入的不確定度

對本樣品進行了6次加標回收實驗，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%，相對標準不確定度為：

B類不確定度主要包括以下幾個方面。

3.2.4 苯甲酸鈉標準物質引入的不確定度

3.2.4.1 標準品純度引入的不確定度

從標準物質證書中查得苯甲酸鈉標準品純度為99.8%±0.5%，采用均勻分布轉換成標準不確定度為：

表1 最小二乘法擬合標準曲線數據

3.2.4.2 標準品稱量引入的不確定度

天平檢定證書標明其線性誤差為±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，稱量標準品質量為0.118 1 g,其相對不確定度為：

3.2.4.3 標準溶液中量器校準引入的不確定度

根據JJG 196-2006《常用玻璃量器檢定規程》，標準溶液配制過程中使用100 mL、50 mL和10 mL容量瓶（A）級容量允差分別為±0.10 mL、±0.05 mL、±0.020 mL。按均勻分布處理，其標準不確定度及相對標準不確定度分別為：

數據折合成相對標準不確定度：

3.2.4.4 苯甲酸標準物質的相對標準不確定度

由標準物質、量具校準的標準不確定度分量合成標準溶液的相對標準不確定度：

3.2.5 待測樣品稱量引入的不確定度

天平檢定證書標明其線性誤差為±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，稱量樣品質量為2.018 g，其相對不確定度為1.717×10-5。

3.2.6 待測樣品溶液定容引入的不確定度

待測樣品處理后用50 mL的A級單標線容量瓶定容，根據JJG 196-2006《常用玻璃量器檢定規程》其最大允許誤差0.05 mL，按矩形分布考慮。

3.3 標準不確定度各分量匯總

標準不確定度各分量匯總見表2。

3.4 合成標準不確定度

根據上述不確定度分量額分析，合成相對標準不確定度為：

表2 標準不確定各分量匯總表

合成標準不確定度為：

3.5 測定不確定度的報告

取置信區間為95%，k=2，擴展不確定度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 結論

通過對整個實驗的相對標準不確定分量比較發現，重復性實驗和由最小二乘法擬合標準曲線求樣品濃度對結果的不確定度貢獻最大，因此為盡量減少對結果帶來的影響，可以進一步增強樣品的均勻性以提高測量的重復性；標準溶液的濃度范圍應選擇更合適的濃度梯度，保證被測樣品的濃度值處于標準曲線的中間位置來減少標準曲線帶來的不確定度，提高測量結果的準確度。