呕吐物中亚硝酸盐测量不确定度评估
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呕吐物中亚硝酸盐测量不确定度评估
建立本实验室检测亚硝盐中毒者呕吐物中亚硝酸盐测量不确定度评估方法,以便在中毒事件的实验室诊断中应用。
方法以测定方法的定量计算式为基础建立测量不确定度评估的数学模型,以影响测定结果的各环节因素为不确定度分量的来源,通过测量不确定度分量的合成,获得测量不确定度。
结果建立了亚硝盐中毒标本的实验室定量检测结果的准确、科学表达的程序。
结论给出了中毒者呕吐物中亚硝酸盐测量不确定度评估的示列。
评定程序简便易操作、适宜基层检测机构实验室人员应用。
过去习惯用误差、准确度的概念来描述测量的准确程度,但并不能从量的角度来评定准确程度。
1993年ISO与其它6国际组织出版《测量不确定度表述指南》,首先引入了不确定度概念,才能对测量准确度进行量化。
测量不确定度是表征合理的赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数,目前,国际上统一使用的对检测和校准实验室能力的通用要求是ISO/IEC17025:2005在内容上技术上要求方面强化了评定测量不确定度,指出在必要时,要对测量结果的不确定度进行评定[1、2】。
为此实验室应当建立检测服务项目的测量不确定度的评定程序并应用。
1 材料与方法
1.1 检测方法选用GB5009.33-2010第二法分光光度法(盐酸奈乙二胺法)检测[3]。
1.2 样品制备称取呕吐物25.00g各8份,加水50ml,用1%氢氧化钠调节pH=7,加入10.0ml 亚铁氰化钾(106g/L)溶液后混匀,加入10.0ml(220g/L)乙酸锌溶液,用蒸馏水定容至250ml,混匀。
放置30min后,取中段过滤液作为样品测试(样品稀释倍率f:10)。
2 结果
取2.00ml滤液按方法测定。
8份滤液测试后经计算得呕吐物样品单次测定结果(mg/kg):25.75;25.75;25.60;25.25;25.60;26.10;25.25;25.10 。
平均值(x):25.55 mg/kg。
3 测量不确定度的评估
3.1 测量数学模型[4]
X = f×m×1000
w×V2/V1×1000
X—试样中亚硝酸盐的含量(mg/kg);m—测定用样液中亚硝酸盐的质量(μg);w—试样质量(g);V2—测定用样液的体积(ml);V1—试样处理液总体积(ml);f—样品稀释倍率。
3.2 测量标准不确定度分量的评定
3.2.1 原始标准液Co的标准不确定度标准物质证书给出该标准物质浓度为493μg/ml,其不确定为2μg/ml,K=3。
u(Co)=(2μg/ml)/3=0.667μg/ml
ureL(Co)= u(Co)/ Co =0.667/493=0.135%
3.2.2 准溶液稀释过程的不确定度体积校准的标准不确定度:1ml吸管(允差△v±0.006ml),按矩形分布:u1=△v/31/2=0.00346 ml。
urel= u/v=0.346%
重复性:吸管排出体积的变化所引起的不确定度通过该吸管的样品的重复性实验来评估,1ml吸管移取1ml液体并排出体积,称量,重复性取样(n=10)的相对标准差:0.005ml。
温度:根据制造商提供的信息,该吸管在20℃校准,而实验室温度在±6℃之间变化。
该影响引起的不确定度通过估算该温度范围和体积膨胀系数来进行计算。
液体的体积膨胀系数明显大于吸管的体积膨胀,只考虑前者[5]。
水的体积膨胀系数为2.1×10-4℃-1,因此产生的体积变化为±(6×2.1×10-4×1)=±0.00126
假设温度变化是矩形分布,即0.00126/31/2=0.0073
上述三分量是独立不相关变化,则
u(Vo)=(0.003462+0.00732+0.0052)1/2=0.00612
Vo的相对不确定度:urel(Vo)= u(Vo)/ V o =0.612%
体积校准的标准不确定度:由校准证书给出量瓶在20℃的体积为100±0.10。
该证书没有给出置信水平或分布情况,情况在这里假设为矩形分布。
u(V1)=0.10/31/2=0.00577
重复性由于充满量瓶体积的变化所引起的不确定度通过该量瓶的样品的重复实验来评估。
对于100量瓶充满10次并称量,得出标准偏差为0.080,直接作为标准不确定度。
温度容量瓶在20℃校准,而实验温度在6℃之间变化。
该影响引起的不确度通过估算该温度范围和体积膨胀系数来进行计算。
液体的体积膨胀系统明显大于于吸管的体积膨胀,只考虑前者。
水的体积膨胀系数为2.1×10-4℃-1,因此产生的体积变化为(6×2.1×10-4×100)=0.126
假设温度变化是矩形分布,即标准不确定度0.126/31/2=0.0727
上述三分量是独立不相关变化,则
u(V1)=(0.005772+0.0802+0.07272)1/2=0.123
V1的相对不确定度:urel(V1)= u(V1)/ V1=0.123%
计算合成相对标准不确定度
Cw=CoVo/V1=4.93μg
urel c(Cw)=(urel2(V o)+ urel2(V1))1/2 =0.624%
3.2.3 样品制备带来的不确定度分量的评定呕吐物为较均匀流体样品,混匀后取样即使有不均匀的情况,所带入的不确定度已经贡献于样品重复测定不确定度分量中,在此不采用其他方法进行计算。
3.2.4 样品稀释带来的不确定度2ml刻度吸管最大允许误差为0.01,按均匀分布。
u(V2)=0.01/31/2=0.00577
urel(V2)= u(V2)/ V2=0.289%
重复性:吸管排出体积的变化所引起的不确定度通过该吸管的样品的重复性实验来评估,2ml吸管移取2ml液体并排出体积,称量,重复性取样(n=10)的相对标准差:0.082。
温度:吸管在20℃校准,实验温度在±6℃之间变化。
该影响引起的不确定度通过估算该温度范围和体积膨胀系数来进行计算。
液体的体积膨胀系数明显大于吸管的体积膨胀,只考虑前者。
水的体积膨胀系数为2.1×10-4℃-1,因此产生的体积变化为6×2.1×10-4×2=0.00252 假设温度变化是矩形分布,即0.00252/31/2=0.00145
上述三分量是独立不相关变化,则
u(V2)=(0.005772+0.0822+0.001452)1/2=0.082
urel(V2)= u(V2)/V2=4.1%
体积校准的标准不确定度:由校准证书给出量瓶在20℃的体积为250±0.15。
矩形分布u (V3)=0.15/31/2=0.0866
重复性由于充满量瓶体积的变化所引起的不确定度通过该量瓶的样品的重复实验来评估。
对于250量瓶充满10次并称量,得出标准偏差为0.693,直接作为标准不确定度。
温度吸管在20℃校准,实验温度在0~6℃之间变化。
该影响引起的不确定度通过估算该温度范围和体积膨胀系数来进行计算。
液体的体积膨胀系数明显大于吸管的体积膨胀,只考虑前者。
水的体积膨胀系数为 2.1×10-4℃-1,因此产生的体积变化为6×2.1×10-4×250=0.315
假设温度变化是矩形分布,即0.315/31/2=0.182
上述三分量是独立不相关变化,则u(V3)=(0.08662+0.6932+0.3152)1/2=0.722
urel(V3)= u(V4)/V4=0.289%
重复2次配制。
样品稀释带来的不确定度urel(样)=(2urel2(V2)+ 2urel2(V3))1/2 =5.81%
3.2.5 标准曲线带来的不确定度已经贡献于重复性实验中,不再计算。
加标回收实验带来的不确定度
b+=(102-100)%=2% b-=(100-97.2)%=2.8%
u(回收)=[(b+ + b-)2]/3=[(2% + 2.8%)2]/3=0.0768%
3.2.6 样品测定的不确定度样品单次测定结果(mg/L):25.75;25.75;25.60;25.25;25.60;
26.10;25.25;25.10 。
平均值(x):25.55 mg/L
样本的测值的方差:S2(xk)=0.11
样本的标准差S(xk)=0.332
测量平均值的不确定度:u(x)= S(xk)/n1/2=0.332/81/2=0.117 mg/L
urel(x)= u(x)/x=0.458%
urel(w)=[ urel2(原标准)+ urel2(标准)+ urel2(稀释制备)+ urel2(x)] 1/2
=[(0.135%)2+(0.624%)2+(5.81%)2+(0.458%)2] 1/2=0.786%
3.3 测量扩展不确定度
urel =Kurel(w)=3×0.786%=2.36%
3.4 合成不确定度
x =25.55 mg/L
U= urel .x=2.36%×25.55=0.60 mg/L
4 样品测定结果报告
样品测定结果:(25.55±0.60)mg/L;K=3。
5 参考文献
[1] 杨先麟,戴克中. 测量不确定度与《测量不确定度表示指南》[J]. 武汉工程大学学报,2002(1):15-17.
[2] 刘鹏,梁燕.测量不确定度的评定与表示[J].宿州学院学报,2008(2):38-40.
[3] GB/T 5009-2008 食品卫生检验方法(理化部分)[S]
[4] JJF1059-1999测量不确定与表示[S]. 1999.
[5] JJG 1962006 常用玻璃量器检定规程[S]. .。