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原子荧光形态分析仪的校准方法及不确定度评定

更新时间:2009-03-28

原子荧光形态分析仪是一种常见的化学分析仪器,主要由分离与反应系统、输液与进样系统、检测与控制处理系统组成。由于被测元素的不同价态组分存在物理和化学性质的差异,其在色谱柱中的保留时间不同,不同价态组分被流动相先后洗脱分离后进入反应管路中实现氢化反应。不同组分的产物分别进入原子荧光检测系统得到相应的光谱信号,然后根据各元素价态的信息进行分析。

目前我国尚未制订关于原子荧光形态分析仪的检定规程或校准规范,计量检定机构不能对原子荧光形态分析仪进行校准,无法保证其检测数据的准确可靠性和有效溯源性,导致分析仪器处于失控状态,因此笔者对原子荧光形态分析仪的校准方法及最小检测浓度测量结果不确定度评定进行了研究,为计量技术机构开展原子荧光形态分析仪的校准提供一定依据。

1 计量特性

1.1 输液系统、柱温箱、检测器与整机性能

(1)输液管路在规定的压力范围内应无泄露。

(2)流量设定值误差(SS)和流量稳定性误差(SR)应符合表1的要求。

 

表1 流量设定值误差和稳定性误差

  

流量设定值/(mL·min–1)测量次数(n)收集时间/min SS/% SR/%0.2~0.5 3 10~20 ±5 3 0.5~1.0 3 5~10 ±3 2大于1.0 3 5 ±2 2

1.2 柱温箱

柱温箱温度设定值允许误差:±2℃。

柱温箱温度稳定性:≤1℃/h。

1.3 检测器

基线噪声:≤10 mV或≤1% FS。

基线漂移:≤100 mV/(30 min)或≤10% FS。

倦怠与年龄是2018年该调查新增加的调查项目,随着年龄的增加,倦怠比例在逐渐上升,到45岁后逐渐下降,倦怠与年龄呈“山”型,先升高后缓降。这种倦怠感的降低与年龄阅历增加、适应能力增强和经济能力增加有关[8],但医生从业的前10年仍然有相当比例的医生处于职业倦怠中,可能会造成工作效率低下、更易造成医患矛盾,所以相应的干预是必不可少的。

最小检测浓度:≤1.0 μg/L。

仪器线性:≥0.995。

1.4 整机性能

图书管理员是图书馆的重要组成部分,图书馆的任何发展都离不开图书管理员的工作支持,图书管理员日常的基本工作职责就是收集、整理、保存图书馆的书籍资料[9]。医院图书馆为更好的开展继续医学教育,图书管理员的工作职业也有了一定的改变,除了以前的单机式归纳整理书籍外,还需要对书籍资料的潜在价值进行开发利用,以便书籍资料能够及时被医务人员阅读、学习。随着当今社会的网络信息技术发达程度不断升高,大量信息充斥网络世界,图书管理员便需要从中收集有用的资料进行整理然后发挥其用途,这也是新时代管理员需要履行的职业责任[10]。

定量重复性:≤3%。

2 校准条件

2.1 环境条件

仪器使用环境应清洁无尘,通风良好,温度保持在15~30℃,校准过程中室内温度波动不超过3℃,室内相对湿度应在5%~85%范围内。

经比较,MR术前检查诊断正确例数为80例,正确率为88.9%(80/90);良性诊断符合率为100.0%(85/85),良恶性鉴别准确率为97.8%(88/90)。

电源电压:(220±22) V ;频率:(50±0.5) Hz。

仪器应平稳地放在水平工作台上,仪器周围应无强烈机械振动和电磁干扰源,仪器接地良好。

流体的瞬变过程是指当压力管道中的流体因某些原因而产生流速的急剧变化时,由于流体的惯性作用而引起管道内流体压力急剧变化的现象。当管道中压力降低到水的汽化压力,即管路中出现气、液两相流时,由此而带来的负压和水注弥合压力都会对管路造成危害。如果预料不及或处理不当将会导致管道剧烈震动,泵阀等设备被损坏,严重时整个系统管道断裂破坏。因此,对泵站及其管路进行瞬变过程的分析计算,针对计算结果进行合理分析并采取相应的水锤防护措施以达到安全性的要求就显得尤为重要。

2.2 校准用主要标准器及试剂

分析天平:最大称量不小于100 g,最小分度值不大于1 mg;

数字温度计:测量范围为0~50℃,最大允许误差为±0.3℃;

秒表:最小分度值不大于0.1 s;

注射器:B级及以上;

移液管:B级及以上;

容量瓶:A级;

四川工商学院ICT云创园目前组织成员有42人,涵盖2016级、2017级同学,主要由中兴通信学院的学生组成,其组织架构如图2所示。

W2––––容量瓶收集流动相后的质量,g;

3 校准项目和校准方法

3.1 外观检查

仪器上应有仪器的名称、型号、产品系列号、制造厂名等内容的标牌,国产仪器应有制造计量器具许可证标志。

3.2 输液系统

3.2.1 泵流量设定值误差

–––––溶液的算术平均峰高或峰面积;

 

式中:Ss––––流量设定值允许误差,%;

“小叶子?”叶晓晓睁开眼睛,侧过身重复着这三个字,略带疑惑地体会着里面的情意,半晌,又扭过头去,闭上眼睛,微笑着点了点下巴。

––––多次流量测定结果的算术平均值,mL/min;

FS––––流量设定值,mL/min ;

1 mL移液管的最大允许误差为±0.007 mL,按均匀分布考虑,其相对标准不确定度:

甲基汞溶液标准物质:编号为GBW 08675,标准值为76.6 μg/g,扩展不确定度为U=2.9 μg/g(k=2)。

W1––––空容量瓶质量,g ;

ρt––––流动相的密度,g/cm3

t––––收集流动相的时间,min。

移动学习平台设计以学生个人学习需求及教师教学管理需求为核心,系统设计目标包括以下方面:①为学生提供可随时、随地进行《计算机导论》课程移动学习的平台,提高学习积极性和主动性;②为教师提供方便、快捷的学习资源管理平台,强化与延伸课堂教学内容;③为师生提供在线交流服务,实现真正意义上的移动课堂教学;④为师生提供各种统计数据服务,使教师及时了解学生掌握知识的程度、学习参与度;使学生明确个人知识点掌握情况,进行针对性学习;⑤为用户提供方便、快捷的操作界面,减小网络延时对用户体验的影响[9]。

3.2.2 泵流量稳定性误差

同3.2.1,按式(3)计算流量稳定性误差。

 

式中:SR–––––流量稳定性误差,% ;

⑥资料来源于“欢迎到农庄”(Bienvenue-à-la-ferme)官网:http://www.bienvenue-a-la-ferme.com/。

Fmax––––多次流量测量的最大值,mL/min;

Fmin––––多次流量测量的最小值,mL/min。

3.3 柱箱温度

3.3.1 柱箱温度设定值误差

将数字温度计的探头放置在柱温箱内适当的位置,分别设定温度为30℃和40℃(也可设定用户的常见使用温度)进行校准。按照规定进行升温,待温度稳定后,记录温度计的示值,此时开始计时,每隔10 min记录1次,共记录7次,计算7次结果的算术平均值,按式(4)计算算术平均值与设定值之差即为柱箱温度设定值误差ΔTS

当问及“你知道超市中商品上的条形码表示什么含义吗?”时,国际贸易专业55%的学生表示知道,市场营销专业84%的学生表示明白;当问及“你知道如何来评定茶叶的质量吗?”时,国际贸易专业42%的学生表示知道,市场营销专业79%的学生表示知道如何评定茶叶的质量;当问及“你知道如何来鉴别涤纶、锦纶、腈纶吗?”国际贸易专业12%学生知道如何来鉴别这几种纺织纤维,市场营销专业46%的学生知道如何来鉴别这几种纺织纤维。

 

式中:——记录的7次柱箱温度的平均值,℃;

Ts——柱箱温度的设定值,℃。

3.3.2 控温稳定性TC

同3.3.1,7次读数中最大值(Tmax)与最小值(Tmin)之差为柱箱温度稳定性TC,按式(5)计算。

跨境电商物流配送是跨境物流的最后一个环节,也是最容易出问题的环节。国内快递人员素质参差不齐,由于部分平台订单量多,很多包裹最后都没有直接送到消费者的手中,而多是寄放在承包商驿站等地方。而这些承包商时常招聘临时工,又疏于培训,此环节就容易出现暴力分拣现象。

 

3.4 基线噪声与基线漂移

连接好仪器,开机预热,待基线平稳后,此时记录30 min的基线,其中30 min内基线噪声最大峰–峰高对应的信号值为基线噪声,30 min内基线偏离起始点最大信号值为基线漂移。

3.5 最小检测浓度

选择10.0~100.0 μg/L有证甲基汞溶液标准物质进行校准,记录色谱图,计算基线噪声峰峰高和标准溶液的色谱峰高,按式(6)计算最小检测浓度cmin(以100 μL的进样量为例)。

 

式中:cmin–––––最小检测浓度,μg/L ;

HN–––––基线噪声峰峰高,mV ;

c–––––标准溶液浓度,μg/L ;

V–––––进样体积,μL ;

H–––––标准溶液的色谱峰高,mV。

3.6 线性相关系数

在两个适当的数量级范围内进行选择,采用均匀分布的甲基汞溶液标准物质进行测量,每个点重复测量3次,计算测量结果的算术平均值,并与标准值进行线性回归,按式(7)计算相关系数。

 

式中:r––––相关系数;

ci––––第 i种溶液的浓度;

n–––––溶液的个数。

Hi––––第 i种溶液的峰高或峰面积;

先在0.01Gpa的环境下进行分子动力学模拟实验,先对体系进行一次NVT平衡,再在NPT体系下进行实验,经过一定时间的实验后得到了温度、能量、单胞密度、边长与角度的变化曲线。

启动仪器,压力稳定后,预先按照表1设定好流量,用检定合格的容量瓶收集分离柱出口处的流动相,并用秒表记录时间,按照表1规定时间流出适当的流动相,用天平进行称量,按式(1)、式(2)计算流量设定值误差。

定性重复性:≤1.5%。

–––––溶液的算术平均浓度;

3.7 整机性能

按仪器说明书要求,打开仪器,待仪器稳定后,选择10.0~100.0 μg/L甲基汞溶液进行测定,连续测量6次,记录各次保留时间(定性)、峰面积或峰高(定量),并计算6次测量结果的算术平均值,按式(8)计算相对标准偏差RSD6

2.4.2 相似度评价 采用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统(2004 A)》,以生成的HPLC对照指纹图谱为对照,进行整体相似度评价。结果显示,69批药材样品中,除6批的相似度小于0.900外,其余63批的相似度均大于0.900,表明大部分药材样品间差异较小、质量稳定性较好,详见表3。

 

式中:RSD6–––––重复测量结果的相对标准偏差;

Xi––––第 i次测得的保留时间或峰面积(峰高);

–––––6次测量结果的算术平均值。

4 最小检测浓度测量结果不确定度评定

最小检测浓度计算数学模型见式(6)。根据数学模型,最小检测浓度的不确定度主要来源于标准溶液浓度的不确定度、标准溶液色谱峰高的不确定度、基线噪声峰峰高的不确定度以及进样体积的不确定度。

4.1 标准物质原溶液引入的不确定度

将GBW 08675甲醇中甲基汞标准溶液(76.6 μg/g)稀释至76.6 μg/L,首先称取1.000 g标准溶液至100 mL容量瓶中,用流动相定容,再用移液管量取1.0 mL一级稀释溶液至10 mL容量瓶中,用流动相定容,证书给出的标准值为2.9 μg/L(k=2),则标准物质原溶液引入的相对标准不确定度:

 

4.2 标准物质稀释过程引入的不确定度

标准物质稀释过程中使用的量器有分析天平、移液管(1 mL)和容量瓶(10,100 mL)。该项不确定度主要由分析天平称重引入的不确定度、1 mL移液管引入的不确定度与100,10 mL容量瓶引入的不确定度组成。

进行村级财务的民主管理与监督,对于农村财务管理工作的顺利进行有着极大的帮助。因此,为了对村级财务进行严格的管理与监督,各村需要建立民主理财小组,并且在民主理财小组的领导下严格监督村级的各项事务,配合相关部门的工作,受理村民的质疑和质询,确保农村审计和监督管理工作的顺利进行。同时,在开展与村民自身利益有着紧密联系的财务活动期间,需要严格接受群众的监督,将所开展活动的各项内容进行及时、细致的公开,严禁以群众无法接受的方式进行假公开,对于村级财务的民主管理与监督工作质量的提升有着极大的帮助。

使用的分析天平其最大允许误差为±0.1 mg,按均匀分布考虑,称量0.1 g,其相对标准不确定度:

 

Fm––––流量实际测量值,mL/min;

 

100 mL容量瓶(A级)的最大允许误差为±0.1 mL,按均匀分布考虑,其相对标准不确定度:

 

10 mL容量瓶(A级)的最大允许误差为±0.01 mL,按均匀分布考虑,其相对标准不确定度:

 

因此标准物质稀释过程引入的相对不确定度:

 

4.3 测量甲基汞峰高引入的不确定度

该项不确定度主要来源于测量峰高引入的不确定度和仪器分辨率引入的不确定度。根据1.4,定量重复性的计量特性要求为3%,因此测量甲基汞峰高引入的相对不确定度为对于一般的原子荧光形态分析仪,甲基汞峰高的相对不确定度为0.5%,假设符合均匀分布,则仪器分辨率引入的相对标准不确定度:

 

因此测量甲基汞峰高引入的相对标准不确定度:

 

4.4 测量基线噪声引入的不确定度

测量基线噪声引入的不确定度主要来源于外界环境变化、仪器的长期稳定性等因素,根据经验,测量基线噪声引起的最大允许差一般为30%,按均匀分布考虑,则测量基线噪声引入的相对标准不确定度:

 

4.5 进样体积引入的不确定度

100 μL微量注射器的最大允许误差为±8%,按均匀分布考虑,则进样体积引入的相对不确定度:

 

4.6 合成相对不确定度

各不确定度分量互不相关,则合成相对不确定度:

 

取包含因子k=2,则相对扩展不确定度:

 

4.7 不确定度报告

以北京吉天仪器有限公司生产的SAP10型仪器为例,甲基汞进样浓度为76.6 μg/L,峰高测定值为1 829 mV,仪器的噪声为5 mV,最小检测浓度为0.36 μg/L时,最小检测浓度测量结果的不确定度为 U=0.13 μg/L,k=2。

参考文献

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黎虹,李光
《化学分析计量》 2018年第02期
《化学分析计量》2018年第02期文献

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