高效液相色谱法测定苯甲酸的不确定度分析报告

食品（金标特级生抽）中苯甲酸含量测量不确定度评定报告

报告编号：NT-BQ-2010-02

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食品（金标特级生抽）中苯甲酸含量测定

测量不确定度评定报告

一．概述

1．样品编号：100771；环境条件：温度20℃；相对湿度40% 2．检测仪器设备：

2.1 高效液相色谱仪Waters e2695，设备编号SB-05-082，定量重复性0.7%； 2.2分析天平XS105，设备编号SB-05-087，精细量程0~41g，最小分度值0.00001g，0~50g示值误差为±0.00001g；

2.3 A级刻度吸管，1mL，允差为±0.007mL； 2.4 A级容量瓶，100 mL，允差为±0.1mL； 2.5 A级容量瓶，50mL，允差为±0.05mL 3．检测试剂：

3.1 苯甲酸标准品：购自中国药品生物制品检定所； 3.2乙酸铵（分析纯）、色谱级甲醇、超纯水。

4．检测依据：GB/T5009.29-2003《食品中山梨酸、苯甲酸的测定》 5．检测人员：相丽新

6．检测时间：2010年12月02日 二、检测原理

依据GB/T5009.29-2003，样品经前处理后，进高效液相色谱仪，经反相色谱分离后，根据保留时间和峰面积进行定性和定量。 三、测量步骤

3.1苯甲酸标准使用液的配制 3.1.1标准贮备液

将苯甲酸标准品从冰箱中取出放置到室温，准确称取50.0mg，置于100mL容量瓶中，用色谱甲醇溶解并定容，摇匀，冷藏于冰箱，作为标准品贮备液。 3.1.2 10ug/mL苯甲酸标准使用液

将苯甲酸标准贮备液从冰箱中取出放置至室温，准确吸取1.00mL，至50mL容量瓶中，用50%甲醇水溶液定容，混匀后备用。 3.2样品前处理

移取1mL金标特级生抽酱油于去皮烧杯中准确称量，先后加入超纯水，2%氢氧化钠

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溶液、10%硫酸铜溶液5mL，絮凝沉淀去除蛋白等杂质后，用超纯水定容至50mL，摇匀，取适量样品于10000r/min的条件下高速离心3min，上清液经0.45um滤膜过滤后，作为待检测样品，同时做空白对照。 3.3试样测定

按Waters高效液相色谱操作规程规定的程序开机平衡系统，待基线稳定后，取制备好的待测样品液进样分析，记录色谱图，用面积百分比法计算检测结果。 4数学模型

试样中苯甲酸含量计算公式如下：

ACSVmAS1000 X1=

式中：X1---样品中苯甲酸含量，单位为克每千克（g/kg)；

A---样品液中苯甲酸峰面积； AS---标准使用液中苯甲酸峰面积；

CS---标准使用液浓度，单位微克每毫升（μg/mL) V---样品最终定容体积，单位为毫升（mL） m---样品质量，单位为克（g） 5测量不定度来源

5.1称取样品质量产生的不确定度um； 5.2试样前处理定容时引起的不确定度uv； 5.3标准溶液配制引起的不确定度uCs； 5.3.1 容量瓶定容引起的不确定度 5.3.2 分度吸管移液引起的不确定度 5.4平行试验重复性产生的不确定度u0；

5.5 测量时由Waters高效液相色谱仪产生的不确定度u1； 6不确定度传播律

采用相对标准不确定度合成公式计算：

Nurel(y)2ui12rel(xi)

7 测量结果及标准差

对配制好的10ug/mL的苯甲酸标准品进行了六次重复测量，其测量结果及标准偏差如

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表7-1：

表7-1 苯甲酸标准品峰面积六次重复测量结果

序号 1 2 3 4 5 6 平均值 标准偏差 样品浓度 （ug/mL） 保留时间 （min) 3.947 3.941 3.935 3.938 3.935 3.934 3.938 0.005 峰面积 （伏.秒） 243852 268841 270604 268756 270675 268330 265176 10493.91 10 在重复性条件下，对金标特级生抽样品进行八次测量，八次测量数据如表7-2：

表7-2 八次平行测量结果

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 平均值 标准偏差 样品质量（g） 1.19172 1.19579 1.19327 1.19170 1.19172 1.19573 1.19342 1.19532 定容体积（mL） 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 50.00 样品峰面积（伏.秒） 316670 3234 322766 318555 324778 321312 3234 325483 标准品峰面积（伏.秒） 265176 265176 265176 265176 265176 265176 265176 265176 标准品浓度（ug/mL） 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 计算结果（g/kg） 0.501 0.510 0.510 0.504 0.514 0.507 0.511 0.513 0.51 0.004 8不确定度分量的量化

8.1称取样品质量产生的相对标准不确定度umr

用十万分之一天平称量样品，校准证书给出天平的重复性误差为0.0000 g，在50g量程范围内，天平的示值误差为±0.00001g，两次称量获得结果，按均匀分布（矩形分布）考虑，

则 um=0.000013=5.7×10-6g

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-6umr=

5.71050=1.2×10-7

8.2样品定容引起的相对标准不确定度uvr

体积的标准测量不确定度分量主要有三部分构成；其一，容器体积的不确定度；其二，充满液体至容器刻度的估读误差；其三是容器和溶液温度与校正温度不同引起的不确定度。

本次试验样品定量总体积为50mL，采用50mLA级容量瓶定容，允许差为±0.05mL, 按照均匀分布换算成标准偏差为0.05/3=0.029 m1；液体充满至容量瓶刻度的不确定度估读误差为0.005×50=0.25mL, 按照均匀分布计算0.25/3=0.14mL；容量瓶和溶液温度与校正时的温度不同引起的体积不确定度，本次试验中的环境温度与校准时基本相同，此因素引起的不确定度可忽略不计。以上两项合成得出：

uv=0.02920.142=0.14mL uvr=

0.1450=0.0028

8.3标准使用液Cs的相对标准不确定度分量uCsr

10ug/mL苯甲酸标准使用液是由标准品称量制得标准贮备液后经过一步稀释50倍得到的。不确定度来源包括由称量引起的不确定度，定容100mL引起的不确定度，1mL移液管移液引起的不确定度，定容50mL引起的不确定度。 8.3.1由称量标品引起的相对标准不确定度u1mr

由称量标品引起的相对标准不确定度计算方法同6.1， 则u1mr= umr=1.2×10-7

8.3.2由定容引起的相对标准不确定度u1vr

此相对标准不确定度分量主要有三部分构成；其一，容器体积的不确定度；其二，充满液体至容器刻度的估读误差；其三是容器和溶液温度与校正温度不同引起的不确定度。

本次试验标品定量总体积为100mL，采用100mLA级容量瓶定容，允许差为±0.1mL, 按照均匀分布换算成标准偏差为0.1/3=0.058 m1；液体充满至容量瓶刻度的不确定度估读误差为0.005×100=0.5, 按照均匀分布计算0.5/3=0.29mL；容量瓶和溶液温度与校正时的温度不同引起的体积不确定度，本次试验中的环境温度与校准时相同，此因素引起的不确定度可忽略不计。以上两项合成得出：

u1v=0.30mL u 1vr=

0.30100=0.003

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8.3.3由定容引起的相对标准不确定度u2vr

此相对标准不确定度的计算同6.2，则 u2v= uv=0.14mL u2vr=

0.1450=0.0028

8.3.4 1m1分度吸管相对标准不确定度u3vr的分析

用1m1有分度吸管量取溶液，其不确定度主要包括三个部分：第一，吸管体积的不确定度，给定容器容量允差为±0.007mL；按照均匀分布换算成标准偏差为0.007/3=0.004mL；第二，充满液体至吸管刻度的估读误差，估计为±0.005×V1，转化成标准偏差，按均匀分布计算为0.005 ×V1/3=0.005/3=0.003mL；第三，分度吸管和溶液温度与校正时的温度不同引起的体积膨胀不确定度，本次试验中的环境温度与校准时相同，此因素引起的不确定度可忽略不计以上两项合成得出：

u3v=0.005mL u3vr=0.005

将以上4项不确定度分量代入公式，得到列表如下：

标淮溶液配制引起的标准不确定度

项目 描述 标准品称量质量 100mL容量瓶体积 50mL容量瓶体积 1mL分度吸管体积 量值 50g 100mL 50mL 1mL 标准不确定度 5.7×10 0.30mL 0.14mL 0.005mL -6相对标准不确定度 1.2×10 0.003 0.0028 0.005 0.00 0.0ug/mL -7u1mr u 1vr u2vr u3vr 相对合成uCsr 合成u(Cs) 8.4平行试验重复性引起的相对标准不确定度u0r的计算

由表7-2可知，金标特级生抽样品中，样品八次重复测量的标准偏差为0.004g/kg，样

品苯甲酸含量测量平均值为0.51 g/kg， 则其测量标准不确定度为u0=0.0048=0.0014 g/kg， =0.0028。

相对标准不确定度为 u0r1=

0.00140.518.5由Waters高效液相色谱仪产生的相对标准不确定度u1r

由校准证书上可知，Waters

高效液相色谱仪的定量重复性为0.7%，则其相对扩展不确

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定度为0.7%，按均匀分布计算，则液相色谱仪的相对标准不确定度为u1r=0.7%/3=0.0040。

9相对标准不确定度分量一览表

相对标准不确定度 umr uvr uCsr u0r u1r 相对合成ur N不确定度来源 样品称量 样品定容 标准溶液配制 平行实验测量重复性 液相色谱仪 相对标准不确定度量值 1.2×10-7 0.0028 0.00 0.0028 0.0040 0.0085 由urel(y)2ui12rel(xi)可得：

u r =umr2uvr2uCsr2u0r2u1r2 =(1.2107)20.002820.0020.002820.00402 =0.0085

10合成标准不确定度

由上计算可知，金标特级生抽样品的苯甲酸含量检测的合成相对标准不确定度为0.0085，则其合成不确定度为

u=0.0085×0.51=0.0043g/kg 11扩展不确定度分析

取包含因子K=2（近似95%置信概率），则 U=0.0043×2=0.0086g/kg

报告的扩展不确定度是根据合成标准不确定度乘以包含因子K=2得到，它达到的置信概率近似为95%，按近似于正态分布处理。 12 结果表征

X1=0.51 g/kg；U=0.0086g/kg；k=2。

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