气相色谱内标法用于消毒剂中乙醇含量测定的不确定度评定

莫嘉乐 冯绮华

摘要：目的：对气相色谱内标法用于消毒剂中乙醇含量测定的不确定度进行评定。方法：对乙醇消毒剂选取样品测定之后，再结合测量不确定度评定的相关文件标准，对测量环节中的不确定来源进行分析，并对测量结果以及合成标准不确定度进行计算。结果：气相色谱内标法测量出的消毒剂乙醇含量为（70.7±1.9）%。结论：样品浓度测定、标准溶液制备、重复性测定等过程及不确定度会测量结果产生的影响较大，样品称量、定容以及标准储备溶液制备等环节引入的不确定度分量则比较小。

关键词：气相色谱;消毒剂;乙醇含量;内标法

前言：

乙醇消毒剂作为比较常见的消毒剂，可对皮肤以及物体进行消毒，被广泛应用于人们的日常生活当中。对乙醇含量进行检测的方法有气相色谱内标法和气相色谱外标法、比重法等。内标法和外标法相比，其精确度更高，且能够有效消除基质效应，减少波动影响，应用范围非常广，能够有效满足标准物质定值测量要求。当前在实践应用过程中，多为外标法进行测定，文章结合《测量不确定度评定与表示》相关文件标准，建立了消毒剂乙醇气相色谱内标法不确定度测量评估方案，并对定值结果进行不确定度评估，并且对其他实验检测内标法不确定度评定工作的开展提供些许借鉴参考。

1、材料和方法

1.1试剂

化学试剂：乙醇纯度为（99.8±3）%，标准物质GBW06112，由国家相关部门提供，样品：质量分数在70%的乙醇消毒剂。仪器：气相色谱仪。

1.2溶液制备

使用纯水制备14g/L乙醇内标储备液，并从中取0.1、0.5、1、2、3ml放置10ml容器当中，之后取出2ml内标溶液，使用水定容，之后继续配制内标标准曲线。

1.3样品处理

在50ml容量瓶当中适当加入约1/3纯水，同时取消毒剂1.7g，并将其加入到容量瓶当中，秤量之后，记录质量数据，之后继续加水并摇匀。取1ml样品稀释溶液，置于10ml容量瓶当中，之后取2ml内标溶液，定容刻度[1]。

1.4计算结果

内标标准曲线极端样品乙醇浓度，公式如下：

乙醇质量百分浓度计算公式：

2、测量不确定度评估

2.1来源分析

通过建立模式，对消毒剂中乙醇含量可能存在不确定度来源采用内标法进行测量分析，主要有以下方面：

（1）标准溶液配制环节不确定度，主要有标准溶液制备以及乙醇标准储备溶液制备等不确定度。

（2）样品处理环节不确定度，消毒剂样品取样质量，样品最初定容体积、乙醇样品在内标添加时定容体积的不确定度。

（3）样品测定以及重复性测量过程中的不确定度[2]。

2.2不确定度计算

（1）标准溶液配制環节不确定度

标准溶液不确定度主要有体积定容、标准物质称量不确定度，标准物质为GBW06112，标准值为99.8%，扩展不确定度U（K=2）=0.3%，不确定度为0.15%，相对不确定度=0.015%。使用天平取1.4g标准物质，在秤量过程中，不确定度主要有环境以及天平自身因素。在试验过程中，使用的检定标准，最大误差为0.0002g，如果是矩形分布，标准不确定度则为0.00012g。称量环境因素不确定度一般都是非常小的，通常忽略不计。因此，标准物质称量标准不确定度为0.009%[3]。

标准物质放置于100ml容量瓶当中，不确定度主要来自于容量瓶实际校准以及温度等因素。试验环节中采用100ml容量瓶检定合格，容量差允许在±0.1ml，如果呈三角分布，校准不确定度为0.041ml。实验室内的校准温度和实际温度差为5℃，水膨胀系数在0.00021℃，如果呈矩形分布，温差标准不确定度为0.061ml[4]。

标准溶液制备不确定度，分别取乙醇标准溶液0.1、0.5、1、2、3ml，放置到10ml容量器皿当中，标准溶液制备不确定度来源于溶液定容和移取。使用的移液器主要有1ml与5ml两种规格，1ml移液器的允差在±2%，假如呈三角分布，相对标准不确定度在0.816%。实际温度和校准温度在5℃，如果呈矩形分布，相对不确定度为0.061%，其产生的影响则比较小。1ml移液器3次标准不确定度为0.816%、0.408%、0.408%。5ml移液器三次不确定度为0.408%、0.245%、0.245%。标准溶液标准不确定度为1.13%。

溶液定容采用10ml容量瓶，允差在±0.02ml，标准不确定度为0.008ml。温度为0.006ml，合成标准不确定度在0.01ml，相对标准不确定度在0.1%。工作曲线配制使用了6次10ml容量瓶，因此溶液合成相对标准不确定度为0.25%[5]。

（2）样品处理环节的不确定度

消毒剂样品取样质量引入不确定度，消毒剂样品质量大约为1.7g，并使用天平称量，并且按照计算过程进行计算，标准不确定度为0.00012g，相对标准不确定度为0.007%。样品初次定容体积不确定度，消毒剂样品采用50ml容量瓶定容，引入标准不确定度为0.02ml，温度引入不确定度为0.031ml，合成标准不确定度为0.037ml，相对标准不确定度为0.074%。

样品二次定容体积不确定度，取1ml样品溶液和内标溶液进行混合，定容10ml，样品溶液和内标溶液采用相同移液器，因此，移液器可能导致的影响比较小，10ml容量瓶相对标准不确定度为0.10%。

样品测量以及标准工作曲线拟合不确定度，工作曲线包括6个浓度点，每个浓度点乙醇浓度为横坐标，乙醇标准溶液和内标溶液色谱峰面积比为纵坐标，进行线性回归拟合，拟合标准工作曲线标准偏差S（y）=0.00997g/L。每个样品溶液进行重复测量3次，标准工作曲线计算得出样品浓度C0为2.49g/L，通过数据进行计算，可得出不确定度为0.0126g/L，其相对标准不确定度为0.51%。

重复性不确定度，在乙醇消毒剂样品当中抽取9份样品检测，每瓶样品重复进行测定3次，其相对标准不确定度为0.43%[6]。

3、结果

消毒剂乙醇含量气相色谱内标法测量不确定度分量结果如下表所示，气相色谱内标曲线法测得乙醇消毒剂含量为（70.7±1.9）%。

4、结束语

从上表中不难看出，对测量结果不确定度有着较大影响的因素，主要包括样品浓度测定、标准曲线拟合以及溶液制备、重复性测定等环节的不确定度，而样品称量、储备溶液制备、定容等环节的不确定度分量影响则比较小。所以，在具体试验操作中，应当对不确定度结果产生影响的操作环节严加把控，最大程度上保障结果的可靠性与精准性。

参考文献

[1]罗淑青， 周征. 气相内标法测定甘氨双唑钠中乙醇残留量的不确定度评定[J]. 中国现代应用药学， 2019， 32（002）：173-177.

[2]董晓杰， 董兵， 刘锋平，等. 气相色谱内标法测定消毒剂中乙醇含量的不确定度评定[J]. 中国消毒学杂志， 2017， 034（012）：1096-1099.

[3]Wang Wen-jia， 王文佳， Li Dong-gang，等. 车用乙醇汽油中乙醇含量测量不确定度的评定. 山东化学化工学会;山东省理化分析测试协会;青岛市分析测试学会， 2018.（012）22-23

[4]气相色谱法测定甲醇中乙醇含量的不确定度分析[J]. 中国科技博览， 2019（43）：315-315.

作者简介：莫嘉乐（1994-），男，大学本科，分析化学研究实习员;广州市黄埔区隧达街11号康正检测实验室（510700）.