氣相色譜內標法用于消毒劑中乙醇含量測定的不確定度評定

莫嘉樂 馮綺華

摘要：目的：對氣相色譜內標法用于消毒劑中乙醇含量測定的不確定度進行評定。方法：對乙醇消毒劑選取樣品測定之后，再結合測量不確定度評定的相關文件標準，對測量環節中的不確定來源進行分析，并對測量結果以及合成標準不確定度進行計算。結果：氣相色譜內標法測量出的消毒劑乙醇含量為（70.7±1.9）%。結論：樣品濃度測定、標準溶液制備、重復性測定等過程及不確定度會測量結果產生的影響較大，樣品稱量、定容以及標準儲備溶液制備等環節引入的不確定度分量則比較小。

關鍵詞：氣相色譜;消毒劑;乙醇含量;內標法

前言：

乙醇消毒劑作為比較常見的消毒劑，可對皮膚以及物體進行消毒，被廣泛應用于人們的日常生活當中。對乙醇含量進行檢測的方法有氣相色譜內標法和氣相色譜外標法、比重法等。內標法和外標法相比，其精確度更高，且能夠有效消除基質效應，減少波動影響，應用范圍非常廣，能夠有效滿足標準物質定值測量要求。當前在實踐應用過程中，多為外標法進行測定，文章結合《測量不確定度評定與表示》相關文件標準，建立了消毒劑乙醇氣相色譜內標法不確定度測量評估方案，并對定值結果進行不確定度評估，并且對其他實驗檢測內標法不確定度評定工作的開展提供些許借鑒參考。

1、材料和方法

1.1試劑

化學試劑：乙醇純度為（99.8±3）%，標準物質GBW06112，由國家相關部門提供，樣品：質量分數在70%的乙醇消毒劑。儀器：氣相色譜儀。

1.2溶液制備

使用純水制備14g/L乙醇內標儲備液，并從中取0.1、0.5、1、2、3ml放置10ml容器當中，之后取出2ml內標溶液，使用水定容，之后繼續配制內標標準曲線。

1.3樣品處理

在50ml容量瓶當中適當加入約1/3純水，同時取消毒劑1.7g，并將其加入到容量瓶當中，秤量之后，記錄質量數據，之后繼續加水并搖勻。取1ml樣品稀釋溶液，置于10ml容量瓶當中，之后取2ml內標溶液，定容刻度[1]。

1.4計算結果

內標標準曲線極端樣品乙醇濃度，公式如下：

乙醇質量百分濃度計算公式：

2、測量不確定度評估

2.1來源分析

通過建立模式，對消毒劑中乙醇含量可能存在不確定度來源采用內標法進行測量分析，主要有以下方面：

（1）標準溶液配制環節不確定度，主要有標準溶液制備以及乙醇標準儲備溶液制備等不確定度。

（2）樣品處理環節不確定度，消毒劑樣品取樣質量，樣品最初定容體積、乙醇樣品在內標添加時定容體積的不確定度。

（3）樣品測定以及重復性測量過程中的不確定度[2]。

2.2不確定度計算

（1）標準溶液配制環節不確定度

標準溶液不確定度主要有體積定容、標準物質稱量不確定度，標準物質為GBW06112，標準值為99.8%，擴展不確定度U（K=2）=0.3%，不確定度為0.15%，相對不確定度=0.015%。使用天平取1.4g標準物質，在秤量過程中，不確定度主要有環境以及天平自身因素。在試驗過程中，使用的檢定標準，最大誤差為0.0002g，如果是矩形分布，標準不確定度則為0.00012g。稱量環境因素不確定度一般都是非常小的，通常忽略不計。因此，標準物質稱量標準不確定度為0.009%[3]。

標準物質放置于100ml容量瓶當中，不確定度主要來自于容量瓶實際校準以及溫度等因素。試驗環節中采用100ml容量瓶檢定合格，容量差允許在±0.1ml，如果呈三角分布，校準不確定度為0.041ml。實驗室內的校準溫度和實際溫度差為5℃，水膨脹系數在0.00021℃，如果呈矩形分布，溫差標準不確定度為0.061ml[4]。

標準溶液制備不確定度，分別取乙醇標準溶液0.1、0.5、1、2、3ml，放置到10ml容量器皿當中，標準溶液制備不確定度來源于溶液定容和移取。使用的移液器主要有1ml與5ml兩種規格，1ml移液器的允差在±2%，假如呈三角分布，相對標準不確定度在0.816%。實際溫度和校準溫度在5℃，如果呈矩形分布，相對不確定度為0.061%，其產生的影響則比較小。1ml移液器3次標準不確定度為0.816%、0.408%、0.408%。5ml移液器三次不確定度為0.408%、0.245%、0.245%。標準溶液標準不確定度為1.13%。

溶液定容采用10ml容量瓶，允差在±0.02ml，標準不確定度為0.008ml。溫度為0.006ml，合成標準不確定度在0.01ml，相對標準不確定度在0.1%。工作曲線配制使用了6次10ml容量瓶，因此溶液合成相對標準不確定度為0.25%[5]。

（2）樣品處理環節的不確定度

消毒劑樣品取樣質量引入不確定度，消毒劑樣品質量大約為1.7g，并使用天平稱量，并且按照計算過程進行計算，標準不確定度為0.00012g，相對標準不確定度為0.007%。樣品初次定容體積不確定度，消毒劑樣品采用50ml容量瓶定容，引入標準不確定度為0.02ml，溫度引入不確定度為0.031ml，合成標準不確定度為0.037ml，相對標準不確定度為0.074%。

樣品二次定容體積不確定度，取1ml樣品溶液和內標溶液進行混合，定容10ml，樣品溶液和內標溶液采用相同移液器，因此，移液器可能導致的影響比較小，10ml容量瓶相對標準不確定度為0.10%。

樣品測量以及標準工作曲線擬合不確定度，工作曲線包括6個濃度點，每個濃度點乙醇濃度為橫坐標，乙醇標準溶液和內標溶液色譜峰面積比為縱坐標，進行線性回歸擬合，擬合標準工作曲線標準偏差S（y）=0.00997g/L。每個樣品溶液進行重復測量3次，標準工作曲線計算得出樣品濃度C0為2.49g/L，通過數據進行計算，可得出不確定度為0.0126g/L，其相對標準不確定度為0.51%。

重復性不確定度，在乙醇消毒劑樣品當中抽取9份樣品檢測，每瓶樣品重復進行測定3次，其相對標準不確定度為0.43%[6]。

3、結果

消毒劑乙醇含量氣相色譜內標法測量不確定度分量結果如下表所示，氣相色譜內標曲線法測得乙醇消毒劑含量為（70.7±1.9）%。

4、結束語

從上表中不難看出，對測量結果不確定度有著較大影響的因素，主要包括樣品濃度測定、標準曲線擬合以及溶液制備、重復性測定等環節的不確定度，而樣品稱量、儲備溶液制備、定容等環節的不確定度分量影響則比較小。所以，在具體試驗操作中，應當對不確定度結果產生影響的操作環節嚴加把控，最大程度上保障結果的可靠性與精準性。

參考文獻

[1]羅淑青， 周征. 氣相內標法測定甘氨雙唑鈉中乙醇殘留量的不確定度評定[J]. 中國現代應用藥學， 2019， 32（002）：173-177.

[2]董曉杰， 董兵， 劉鋒平，等. 氣相色譜內標法測定消毒劑中乙醇含量的不確定度評定[J]. 中國消毒學雜志， 2017， 034（012）：1096-1099.

[3]Wang Wen-jia， 王文佳， Li Dong-gang，等. 車用乙醇汽油中乙醇含量測量不確定度的評定. 山東化學化工學會;山東省理化分析測試協會;青島市分析測試學會， 2018.（012）22-23

[4]氣相色譜法測定甲醇中乙醇含量的不確定度分析[J]. 中國科技博覽， 2019（43）：315-315.

作者簡介：莫嘉樂（1994-），男，大學本科，分析化學研究實習員;廣州市黃埔區隧達街11號康正檢測實驗室（510700）.