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凯氏定氮法测定保健品螺旋藻中蛋白质的不确定度分析

来源:本站  类别:技术文章  更新时间:2014-01-08 11:53:27  阅读
不确定度是与测定结果相关联的参数,它表征合理地赋予被测定的量值的分散性。原意为不确定、不稳定、疑惑等性质和状态。在检验检测的结果存在争议或在对检验数据进行比对时就需要给出一个不确定度。现将保健品螺旋藻中蛋白质的测定结果不确定度的来源进行分析和计算。
1 盐酸标准溶液不确定度的评定
1.1 方法
1.1.1 盐酸溶液的配制与标定 准确称取1.5 g干燥恒重无水碳酸钠,加入50 ml水溶解,加10滴溴甲酚绿-甲基橙混合指示剂,量取90 ml优级纯盐酸定容于1000 ml,用此溶液滴定无水碳酸钠溶液,由绿色转变为紫色,煮沸2 min,放置室温继续滴定变为紫色即终点。同时做空白实验。
1.1.2 盐酸标准溶液的标定结果
1.2 建立数学模型
盐酸标准溶液的浓度由下式计算:
C =m / [ (V1 - V2 ) ×0.0530 ]
C—盐酸标准溶液的浓度,mol/L
m—无水碳酸钠质量, g
V1 —无水碳酸钠消耗盐酸标准溶液的体积,ml
V2 —空白消耗盐酸标准溶液的体积,ml
0.0530—无水碳酸钠质量摩尔质量, g/mol
1.3 影响因素分析
称量无水碳酸钠质量、无水碳酸钠的纯度、盐酸标准溶液的体积、盐酸标准溶液浓度的重复测定。
1.4 不确定度的评定
1.4.1 A 类不确定度的估算 八平行结果的平均值: C =110482 mol/L
A类标准不确定度
A类相对标准不确定度
Urel (A) =U ( xi ) /C = 2.5 ×10 - 4 /1.0482 = 2.5 ×10 - 4
1.4.2 B类不确定度的估算
1.4.2.1 称量无水碳酸钠质量的不确定度
电子天平的MPE = 0.1 mg
U (m1 ) = 0.0001 g
50 g以内称量变动性标准偏差是U (m2 ) 0.00007 g
Urel (m) =U (m) /m = 1.2 ×10 - 4 /1.5 = 8.0 ×10 - 5
1.4.2.2 无水碳酸钠的纯度引起的不确定度
供应商标注无水碳酸钠的纯度为不小于99.95%
U (w) = 0105% / = 2.89 ×10 - 4
Urel (w) = 2.89 ×10 - 4 /1.000 = 2.9 ×10 - 4
1.4.2.3 盐酸标准溶液的滴定体积引起的不确定度:消耗体积在27 ml左右,A级50 ml滴定管的允差0105 ml,按均匀分布
U ( v) = 0.05 /  = 0.029 (ml)
Urel ( v) =U ( v) /v = 0.029 /50 = 5.8 ×10 - 4
1.4.2.4 B类合成标准不确定度
Urel (B) =
1.5 相对合成标准不确定度
UCrel (HCl) = (UB2 + UA2) 1 /2 = [ ( 6.5 ×10 - 4 ) 2 + ( 2.5 ×10 - 4 ) 2 ]1 /2 = 7.0 ×10 – 4
2 凯氏定氮法测定蛋白质的不确定度的评定
2.1 测定方法和试验结果
精密称取样品215 g左右,置于凯氏定氮瓶中,加催化剂和硫酸进行消化,定容,蒸馏,用0105 mol/L 盐酸标准溶液滴定至终点,计算结果,求出蛋白质含量。
2.2 数学模式
X =〔(V1 - V0 ) ×010140 ×c〕/ (m ×5 /100) ×F ×100
X—试样中蛋白质的含量,单位为g/100 g或g/100 ml
V1 —试样消耗盐酸标准液的体积,单位为ml
V2 —试剂空白消耗盐酸标准液的体积,ml
c—盐酸标准液的滴定浓度,单位为mol/L,此标准液c =0.0509mol/L
0.0140—110 ml的盐酸标准液[ c (HCl) = 11000 mol ]相当的氮的质量,单位为g或ml
m—试样的质量或体积,单位为g或ml
F—氮换算为蛋白质的系数,一般食物为6125
2.3 影响因素分析
电子天平称量样品质量、盐酸标准使用液的浓度、盐酸标准使用液的用量体积、样品的多次测试。
2.4 不确定度的评定
2.4.1 A 类不确定度的估算( FA)  取20份测定蛋白质的原始记录(每份测两次) ,计算差值的标准偏差
2.4.2 B类不确定度的估算
2.4.2.1 称量引起的不确定度: 万分之一电子天平Um =0.0001 g, 按均匀分布
2.4.2.2 盐酸标准使用液的浓度引起的不确定度: ① HCl标准溶液的标定不确定度(计算过程见1)
UCrel (HCl) = (UB2 + UA2) 1 /2 = 7.0 ×10 - 4
②盐酸标准使用液的浓度引起的不确定度: 0.05 mol/LHCl标准使用液是用5 ml A级移液管( 5 ±0.015) ml吸取5 ml 1.0482 mol/L HCl标准溶液定容至100 ml容量瓶(100 ±0.1)ml 。
2.4.2.3       标准使用液的用量引起的不确定度: B级25 ml滴定管允差为±0.04 ,按均匀分布:
2.4.2.4       B类合成不确定度
2.5                  相对合成标准不确定度
2.6                 扩展不确定度:p=95%,k=2
2.7 测量结果及不确定度报告蛋白质测定结果是5019% ,测量结果的扩展不确定度是U = 0.14% ,它是由合成标准不确定度UC ( x) = 01071% ,乘以包含因子k = 2而得到的。
3 讨论
本次试验的不确定度中A 类不确定度大于B 类不确定度,A类不确定度是样品从消化、蒸馏到滴定全过程的重复性实验的量。从以上分析来看,不确定度主要来源于A类不确定度。样品消化、蒸馏、滴定是重要环节,应在实验中规范操作,使不确定度尽可能降低。
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