·９６·櫅櫅殯櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅殯
山 东 化 工
ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１９年第４８卷
吡啶硫铜锌是一种杂环类广谱杀菌剂，因其高效、低毒、安
全等性质被广泛应用于各行各业，如化妆品，涂料、皮革用品等。但长时间接触吡啶硫铜锌容易导致过敏性或接触性皮炎，对人体健康及生态环境造成一定压力。本文通过高效液相色谱法测定皮革及皮革制品中ＺＰＴ含量的测定过程，结合数学模型分析实验过程中引入的不确定度，建立了一套合理、科学的评价系统，为测试结果的准确度及可信度的评价提供了科学的依据。
１ 方法与原理１．１ 测定原理
在酸性条件下，样品经正己烷脱脂后，用甲醇超声提取，经高效液相色谱仪分离，二极管阵列检测器检测，根据保留时间和光谱图定性，峰面积定量，以标准曲线法计算ＺＰＴ含量。
１．２ 样品预处理
称取代表性的样品１ｇ（剪成５ｍｍ×５ｍｍ的碎片，精确至０．００１ｇ），经正己烷脱脂后，放置过夜挥干正己烷。准确加入甲
０．０ｍＬ，超声波提取３０ｍｉｎ，经０．２２μｍ滤膜过滤，试液醇１待测。
１．３ 试剂和仪器
试剂：ＺＰＴ标准品（纯度＞９９．０％，德国Ｄｒ．ＥｈｒｅｎｓｔｏｒｆｅｒＧｍｂＨ公司）；乙腈（色谱纯，上海安谱实验科技股份有限公司）；甲醇（色谱纯，上海安谱实验科技股份有限公司）；实验用水为二级蒸馏超纯水。
仪器：高效液相色谱（ＤＡＤ检测器，美国Ａｇｉｌｅｎｔ公司）；超
收稿日期：２０１９－０５－２７基金项目：惠州科学技术项目（２０１７０８０８１６４５４６）作者简介：杨艺欢（１９８６—），女，广东广州人，中级工程师，学士学位，主要从事化妆品、洗涤用品、鞋材产品及皮革产品的化学研究。
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅殯分析与测试
ＨＰＬＣ法测定皮革与皮革制品中吡啶硫铜锌含量的
不确定度评定
杨艺欢
（广东省惠州市质量计量监督检测所轻化室，广东惠州 ５１６０００）
摘要：利用高效液相色谱法测定皮革与皮革制品中吡啶硫铜锌含量，对不确定度来源进行分析，利用数学建模方法对各不确定度分量进
行评定，并给出结果报告形式。在本次试验中，不确定度主要来自于标准曲线溶液的配制过程及样品重复性测量。因此，使用高精度器皿和规范实验操作能有效提高实验室测量数据的准确性和可靠性。关键词：吡啶硫铜锌；皮革与皮革制品；高效液相色谱；不确定度
＋中图分类号：Ｏ６５７．７２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）１５－００９６－０４
ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＵｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｉｎＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＺｉｎｃＰｙｒｉｔｈｉｏｎｅｉｎＬｅａｔｈｅｒａｎｄ
ＬｅａｔｈｅｒＰｒｏｄｕｃｔｓＢｙＨＰＬＣ
ＹａｎｇＹｉｈｕａｎ
（ＧｕａｎｇｄｏｎｇＨｕｉｚｈｏｕＱｕａｌｉｔｙ＆ＭｅａｓｕｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎＴｅｓｔｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅＣｈｅｍｉｃａｌＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｈｕｉｚｈｏｕ ５１６０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｍｅｔｈｏｄｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆＺｉｎｃｐｙｒｉｔｈｉｏｎｅｉｎｌｅａｔｈｅｒａｎｄｌｅａｔｈｅｒｐｒｏｄｕｃｔｓｂｙＨＰＬＣ．Ｔｈｅｆａｃｔｏｒｓ
ｏｆｔｈｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｉｎｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ，ｗｉｔｈｔｈｅｓｋｉｌｌｏｆｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｗａｓｍａｉｎｌｙｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄｃｕｒｖｅａｎｄｒｅｐｅａｔｅｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ．Ｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎｖｅｓｓｅｌｓａｎｄｓｔａｎｄａｒｄｏｐｅｒａｔｉｏｎｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＺＰＴ；ｌｅａｔｈｅｒａｎｄｌｅａｔｈｅｒｐｒｏｄｕｃｔｓ；ＨＰＬＣ；ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ
ＯＨＡＵＳ仪声波清洗机（昆山市超声仪器有限公司）；电子天平（
器（上海）有限公司）；ＩＱ７０００纯水机（美国Ｍｉｌｌｉ－Ｑ公司）。
櫅櫅殯１．４ 标准曲线的配制
称取０．０３０００ｇ（精确至０．００００１ｇ）标准物质，转移至５０ｍＬ容量瓶中，用甲醇定容至刻度，该储备液的浓度为６００μｇ／ｍＬ。将标准溶液依次稀释，配成浓度为３、６、１２、３０、４８、６０、１２０ｇ／ｍＬ的标准工作曲线。μ
１．５ 色谱条件
色谱柱：ＺＯＲＢＡＸＳＢ－Ｃ１８（４．８ｍｍ×２５０ｍｍ，５μｍ）；流动相：甲醇，加入０．０５ｍｍｏｌ／Ｌ的ＥＤＴＡ，用磷酸调节至ｐＨ值至４．０～４．５之间；检测器：二极管阵列检测器；波长：３４０ｎｍ；流速：１．０ｍＬ／ｍｉｎ；柱温：３０℃；进样量：１０μＬ。
２ 数学模型
根据测定原理，采用外标法测定皮革及皮革制品中ＺＰＴ的含量按下式计算：
ｃ×Ｖ
ｘ（ｍｇ／ｋｇ）＝ｍ
式中：ｘ－样品中ＺＰＴ的含量，ｍｇ／ｋｇ；ｃ－仪器自动定量的ＺＰＴ浓度，ｇ／ｍＬ；μＶ－样液最终体积，ｍＬ；ｍ－样品质量，ｇ。
３ 不确定度的来源
识别不确定度的来源，包括对数学模型中各参数的不确定
１］
。本次不确度有贡献的来源，特别是由化学假定产生的来源［
第１５期杨艺欢：ＨＰＬＣ法测定皮革与皮革制品中吡啶硫铜锌含量的不确定度评定
５．１．３ 计算样品前处理引入的不确定度分量
·９７·
２］定度的评定采用ＧＵＭ法［，经分析，在实验过程中引入的不确定度主要有几个方面。
１）样品前处理时引入的不确定度分量；２）液相色谱仪引入的不确定度分量；３）标准工作曲线配制过程引入的不确定度分量；４）标准工作曲线拟合引入的不确定度分量；５）测量重复性引入的标准不确定度分量。
５．２ 液相色谱仪引入的不确定度
－３２２ｕ（Ｐｒｅ）ｕ３．１３×１０（ｍ）ｕ（ＶＰ）ｒｅｌ＝槡１ｒｅｌ＋ｒｅｌ＝
４ 评估不确定度的数学模型
在实际评估中，应该考虑各种随机影响，但是很难分别定
量地研究每个影响因素引入的不确定度分量。比较简便易行的方法是将各个随机影响合并考虑。为此，需要在上述计算式
。评定不确定度的数学模型应写成中增加一个重复性系数ｆｒｅｐ
高效液相色谱仪计量证书标明最小检测浓度测量结果的
Ｕ＝０．０１８μｇ／ｍＬ，ｋ＝２，则仪器引入的标准不扩展不确定度为：
确定为
０．０１８
＝０．００９ｕ（Ｉｎ）＝（ｇ／ｍＬ）μ２
．２６３７和３．９９８５ｇ／ｍＬ，平均本次上机自动定量的浓度为４μ
值为ｃ＝４．１３１１ｇ／ｍＬ，则μ
ｕ（Ｉｎ）０．００９－３
＝２ｕ（Ｉｎ）＝．１８×１０ｒｅｌ＝．１３１１ｃ４
如下形式：
ω＝ｃ×Ｖ
ｍ
×ｆｒｅｐ该系数的相对标准不确定度等于测量结果的合成重复性不确定度分量。在随后的不确定度分量的评定中，已无需再单独考虑各个随机影响。
５ 不确定度分量的评估
５．１ 样品前处理引入的不确定度分量
５．１．１ 样品称量引入的不确定度分量
称量使用十万分之一电子天平，当称样量０～５０ｇ时，计量证书标明其误差为＋０．０００２ｇ。按矩形分布，取槡３，且由于每次称量包括容器的清零和称量得到，共用到２次电子天平，则
ｕ（ｍ）＝０．０００２×２＝１．６４×－４
槡３槡１０本次实验称取两个试样，分别为１．０６８３和１．１７１３ｇ，平均值为１
．１１９８ｇ，天平使用２次，采取直接称样，故质量ｍ的不确定度主要是由天平的校准引入：
ｕ（ｍ１）ｕ（ｍ）ｒｅｌ＝１．１１９８×槡２＝２．０７×１０－４
５．１．２ 样品定容引入的不确定度分量
５．１．２．１ １０ｍＬ单标线移液管引入的不确定度样品前处理使用单标线容量瓶２次，根据ＪＪＧ１９６－２００６
《常用玻璃量器具检定规程》［３］
规定，２０℃时１０．０ｍＬ单标液吸
量管（Ａ级）允许误差为±０．０２０ｍＬ，假定采用三角分布，取槡６，得：ｕ（Ｖ１）＝０．０２０×２＝１．１６×１０－２（ｍＬ）槡６槡ｕ（Ｖ１）（１．１６×１０－２
ｒｅｌ＝１０＝１．１６×１０－３
５．１．２．２ 温度影响引入的不确定度分量
标准使用溶液配制时的室温为２０℃，实验室温度波动范围ΔＴ＝±３℃。由于液体的体积变化明显大于容量器具的体积变化，因此只需要考虑液体的膨胀或收缩。甲醇的膨胀系数
为α＝１．１８×１０－３
℃－１，按矩形分布考虑，则：ΔＶ＝Ｖ×ΔＴ×αｕ（Ｔ）＝ΔＶ×槡ｎ槡３ｕ（Ｔ）ｕ（Ｔ）ΔＴ×α×ｒｅｌ＝Ｖ＝槡ｎ槡３式中，Δ
Ｔ温度波动范围，℃；Ｖ为使用体积，ｍＬ；ｎ为使用次数；α为膨胀系数，
℃－１。－ｕ（ｔ３×１．１８×１０３
×２－３１）ｒｅｌ＝槡＝２．９０×１０槡３５．１．２．３ 合成５．１．２各分量标准不确定度
ｕ（ＶＰ）２２－３ｒｅｌ＝槡ｕ（Ｖ１）ｒｅｌ＋ｕ（ｔ１）ｒｅｌ＝
３．１２×１０５．３ 标准工作曲线配制引入的不确定度
准确称取０．０３０００ｇＺＰＴ标准品，用甲醇定容至５０ｍＬ，配
制成６００μｇ／ｍＬ标准储备液，然后逐级稀释配备成标准工作曲线溶液，步骤如表１所示。
表１ ＺＰＴ标准系列曲线配制过程Ｔａｂｌｅ１ ＴｈｅＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｏｆＺＰＴ
序号吸取体积／ｍＬ
定容体积／ｍＬ目标浓度／（μ
ｇ／ｍＬ）１３５０．１２６１００．１３１２１００．２４３０１００．５５４８１００．８６６０１０１７
１２０
１０
２
５．３．１ 标准物质纯度产生的不确认度
ＺＰＴ标物证书上标示的相对扩展不确定度为０．３０％，ｋ＝３，则
ｕ（Ｐ）０．００３０ｒｅｌ＝３
＝１．００×１０－３
５．３．２ 电子天平引入的不确定度分量
标准品称量时使用分辨率为０．００００１ｇ的十万分之一天
平，当称样量（０～５）ｇ时，计量证书标明其误差为－０．００００１ｇ，按矩形分布，取槡３，且由于每次称量包括容器的清零和称量得到，共用到２次电子天平，
则：ｕ（ｍ２）＝０．００００１×２＝８．１７×１０－６
（ｇ）槡３槡本次实验标准物质的称样量为０．０２９９８ｇ，故由天平引入的相对不确定度为：
ｕ（ｍｕ（ｍ２
）－４２）ｒｅｌ＝０．０２９９８＝２．７３×１０５．３．３ 定容过程引入的不确定度５．３．３．１ 玻璃器具引入的不确定度
本次实验主要使用５ｍＬ、１０ｍＬ和５０ｍＬ单标线容量瓶，根据Ｊ
ＪＧ１９６－２００６查该容量瓶Ａ级允许误差ＭＰＥ（Ｖ），假定为三角分布，取槡６，则容量瓶引入的不确定度数据见表２：·９８·
山 东 化 工
ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１９年第４８卷
ＭＰＥ（Ｖ）为允许误差，ｍＬ；ｎ为使用次数。式中：
表２ 容量瓶引入的不确定度Ｔａｂｌｅ２ Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｏｆｔｈｅｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃｆｌａｓｋｓ
单标线容量
瓶体积Ｖ／ｍＬ
５１０５０
使用次数／ｎ
１６１
ＭＰＥ（Ｖ）／ｍＬ±０．０２０±０．０２０±０．０５ｍＬ
ｕ（ＶＰ）ｉ
－３
８．１７×１０
ｕ（ＶＰ）ｉｒｅｌ
－３
１．６４×１０－３２．００×１０－４４．０９×１０
ｕ（ＶＰ）Δｒｅｌ
０．０２０．０２１
－３
２．６２×１０
５．３．３．２ 移液枪引入的不确定度分量
本次实验使用（１００～１０００）Ｌ移液枪，计量证书标明扩展μ
．３％，ｋ＝２，则移液枪引入的不确定度数据见表３：不确定度为０
５．３．３．４ 合成５．３．３各分量得定容过程引入的标准不确定度
－２
×１０５．３．４ 合成标准工作曲线配制过程引入的不确定度分量
２２２ｕ（ｃ）．４６ｕ（ＶＰ）ｕ（ＶＭ）ｕ（Ｔ）ΔΔΔｒｅｌ＝槡ｒｅｌ＋ｒｅｌ＋ｒｅｌ＝２
合成５．３中各分量，得
５．４ 标准曲线拟合的不确定度分量
－２２２２ｕ（ＣＵＲ）２．４７×１０ｕ（Ｐ）ｕ（ｍｕ（ｃ）ｒｅｌ＝槡ｒｅｌ＋２ｒｅｌ＋ｒｅｌ＝
式中：Ｖ为吸取体积，ｍＬ；ｎ为使用次数。
表３ 移液枪移液引入的不确定度Ｔａｂｌｅ３ Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｏｆｔｈｅｐｉｐｅｔｔｉｎｇｇｕｎｓ
序号１２３４５
吸取体积Ｖ／ｍＬ使用次数ｎ
０．１０．２０．５０．８１
２１１１３
ｕ（ＶＭｉ）ｒｅｌ
－２
２．１２×１０－３７．５０×１０
－３－２３．００×１０２．３０×１０－３１．８８×１０－３２．６０×１０
采用最小二乘法拟合浓度－峰面积标准工作曲线，每个浓
度测定２次，曲线拟合后得到的线性回归方程ｙ＝１６．１５４５８Ｃ－
，其中斜率ｂ＝１６．１５４５８，截距ａ＝－７．７３４７６，相关系数７．７３４７６
２ｒ＝０．９９９８６，结果见表５。
表５ 标准工作曲线浓度－峰面积数据Ｔａｂｌｅ５ Ｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄａｒｅａ＇ｓｄａｔａ
序号ｊ１２３４５６７
浓度ｃ／
（ｇ／ｍＬ）μ
３６１２３０４８６０１２０
峰面积Ａ／１／峰面积Ａ２／平均峰面积Ａ（ｍＡＵ）４２．６８９４．９３１７１．１３４６１．６３７７０．３４９７７．７４１９２８．２
（ｍＡＵ）４２．６３９４．９７１７１．４０４６１．５６７７０．５７９７４．４０１９２６．５４
（ｍＡＵ）４２．６５５９４．９５１７１．２６５４６１．５９５７７０．４５５９７６．０７１９２７．３７
ｕ（ＶＭ）Δｒｅｌ
５．３．３．３ 温度效应引入的不确定度分量
由５．１．２．２公式可知，温度效应引入的不确定度主要与温度波动范围ΔＴ、溶剂的膨胀系数和使用次数有关，即温度效应引入的不确定度见表４。
表４ 温度效应引入的不确定度
Ｔａｂｌｅ４ Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
序号容量瓶移液枪
使用次数ｎ
８８
ｕ（Ｔ）ｉｒｅｌ
－３
５．７８×１０
ｕ（Ｔ）Δｒｅｌ
－３
８．１８×１０
式中Ｓ为工作曲线的截Ｒ为标准溶液峰面积的标准差；ａ
距；ｂ为工作曲线的斜率；Ｐ为该曲线测量样品的次数；ｎ为标
Ｃ为待测样品的平均浓度；Ｃ为标准准工作曲线的测定次数；ｓｔｄ
工作曲线的平均浓度。数据及计算结果如表６所示。
５．７８×１０
－３
表６ 各分量及结果汇总表
Ｔａｂｌｅ６ Ｔｈｅｓｕｍｍａｒｙｄａｔａｏｆｔｈｅｓｔａｎｄｃｕｒｖｅ
ａ
ｂ
Ｐ
ｎ
Ｃ／（ｇ／ｍＬ）μ
Ｃ（ｇ／ｍＬ）μｓｔｄ／
ＳＲ
ｕ（ｓｔｄ）
ｕ（ｓｔｄ）ｒｅｌ
－７．７３４７６１６．１５４５８９１４４．１３１１３９．８６７．７６００．２６６－３
６．６８×１０
HPLC法测定皮革与皮革制品中吡啶硫铜锌含量的不确定度评定
