高效液相色谱法测定饮料中苯甲酸及不确定度评定

□ 刘丽莉 陕西省榆阳区食品检验检测中心

1 前言

本文结合JJF1059.1-2012 《测量不确定度评定与表示》[2]和《化学分析中不确定度的评估指南》分析测定结果的不确定来源并建立测量模型，评定量化A类和B类不确定度，找出影响结果的主要因素，为结果的准确性提供可靠依据，增强实验室的严谨性。

2 材料与方法

2.1 仪器与试剂

酸梅汤（市售）。

苯甲酸钠标准品（纯度99.8%）；甲醇、乙酸铵（色谱纯）；亚铁氰化钾、乙酸锌（分析纯）。

Agilent 1260Ⅱ型高效液相色谱仪（配有UV检测器）；MS204TS电子分析天平（瑞士 Mettlter公司）。

2.2 方法

实验条件同GB 5009.28-2016

3 数学模型和不确定度来源分析

3.1 数学模型

用外标法计算酸梅汤中苯甲酸含量按下列公式计算：

式中：X（g/kg）为试样中待测组分含量；ρ（mg/L）为待测物的质量浓度；V（mL）为试样定容体积；m（g）为试样质量。

3.2 不确定来源分析

A类不确定度是由测量重复性引入的不确定度。

3.2.1 最小二乘法拟合标准曲线求样品浓度引入的不确定度

采用了8个水平的苯甲酸标准溶液，分别进行1次测定，以相应的峰面积与标准溶液质量浓度用最小二乘法拟合，结果见表1。

拟合曲线求样品溶液中苯甲酸c产生的不确定度为：

s(Y)为标准溶液峰面积的标准偏差，s(Y)=1.0038，c为样品溶液的质量浓度c=3.9733 μg/mL；为标准系列溶液的平均质量浓度，=11.1；a为回归方程斜率，a=35.0323；N为样品平行测定次数，N=6；n为标准溶液测定次数，n=8。将上述各值代入公式得出：

3.2.2 重复性测量的不确定度

采用同一样品进行重复性实验，含量分别是0.099 02、0.098 24、0.098 74、0.098 36、0.098 14、0.098 17 mg/g，平均值为0.098 45 mg/g，则由样品重复性引入的相对不确定度为：

3.2.3 回收率引入的不确定度

对本样品进行了6次加标回收实验，回收率分别为95.81%、96.68%、100.39%、100.03%、100.03%、100.16%，平均回收率为98.85%，相对标准不确定度为：

B类不确定度主要包括以下几个方面。

3.2.4 苯甲酸钠标准物质引入的不确定度

3.2.4.1 标准品纯度引入的不确定度

从标准物质证书中查得苯甲酸钠标准品纯度为99.8%±0.5%，采用均匀分布转换成标准不确定度为：

表1 最小二乘法拟合标准曲线数据

3.2.4.2 标准品称量引入的不确定度

天平检定证书标明其线性误差为±0.000 06 g，采用矩形分布，因此线性分量不确定度为um=0.00006/=3.464×10-5，称量标准品质量为0.118 1 g,其相对不确定度为：

3.2.4.3 标准溶液中量器校准引入的不确定度

根据JJG 196-2006《常用玻璃量器检定规程》，标准溶液配制过程中使用100 mL、50 mL和10 mL容量瓶（A）级容量允差分别为±0.10 mL、±0.05 mL、±0.020 mL。按均匀分布处理，其标准不确定度及相对标准不确定度分别为：

数据折合成相对标准不确定度：

3.2.4.4 苯甲酸标准物质的相对标准不确定度

由标准物质、量具校准的标准不确定度分量合成标准溶液的相对标准不确定度：

3.2.5 待测样品称量引入的不确定度

天平检定证书标明其线性误差为±0.000 06 g，采用矩形分布，因此线性分量不确定度为0.00006/=3.464×10-5，称量样品质量为2.018 g，其相对不确定度为1.717×10-5。

3.2.6 待测样品溶液定容引入的不确定度

待测样品处理后用50 mL的A级单标线容量瓶定容，根据JJG 196-2006《常用玻璃量器检定规程》其最大允许误差0.05 mL，按矩形分布考虑。

3.3 标准不确定度各分量汇总

标准不确定度各分量汇总见表2。

3.4 合成标准不确定度

根据上述不确定度分量额分析，合成相对标准不确定度为：

表2 标准不确定各分量汇总表

合成标准不确定度为：

3.5 测定不确定度的报告

取置信区间为95%，k=2，扩展不确定度U=U(X)k=0.001556×2=0.003112 mg/g；样品中苯甲酸含量为0.09845±0.003112 mg/g。

4 结论

通过对整个实验的相对标准不确定分量比较发现，重复性实验和由最小二乘法拟合标准曲线求样品浓度对结果的不确定度贡献最大，因此为尽量减少对结果带来的影响，可以进一步增强样品的均匀性以提高测量的重复性；标准溶液的浓度范围应选择更合适的浓度梯度，保证被测样品的浓度值处于标准曲线的中间位置来减少标准曲线带来的不确定度，提高测量结果的准确度。