2022-07
玻璃量器计量对数据准确度的影响
玻璃量器，是药品分析实验室重要的基础工具，分析试验结果的准确性与玻璃量器的准确度紧密相关。使用计量合格的玻璃量器，来源于药典规定。《中国药典》2020年版四部，凡例第二十五条规定“试验用的计量仪器均应符合国务院质量技术监督部门的规定”。国家质量监督检验检疫总局2006年发布的《常用玻璃量器检定规程 JJG 196-2006》，是当前玻璃量器计量的法定标准，也是药品分析实验室校准玻璃量器的依据来源。
影响玻璃量器计量结果准确性的因素较多。人员操作经验，定容或者读数不准等等情况下，结果误差会很大。环境温湿度条件，对试验用水有一定影响，测量时，需要在合适的温湿度条件下开展，室内温度变化不得大于1℃ /h，水温与室温之差不大于2℃，而且要持续测量试验用水的温度。电子天平选择是否合适，状态是否正常，是否有相应的砝码进行校准，都会影响测量结果可靠性。玻璃量器测量时，其清洁度情况，溶液是否挂壁，也会直接影响结果的准确性。
参考文献中通过建立数学模型，评估测量结果的不确定度，其标准不确定度有以下来源：容量测量重复性、天平的准确度、砝码密度、空气密度、水密度测量、量器体胀系数、水温度测量等。通过上述模型计算，以10mL单标线吸量管（检定规程中A级水平的容量允差为±0.020mL）测量为例，20℃时的实际容量测量结果的扩展不确定度表示为：U=0.0028 mL，k=2。本文则以一个试验步骤模拟试验操作引入的误差，与玻璃量器引入的误差比较大小，结果见表1和表2。表中选用部分实验室常用规格的玻璃量器作为比较对象。表中“标称容量”、“分度值”和“容量允差”，来源于《常用玻璃量器 JJG 196-2006》中A级规格的要求。表中“1滴水溶液体积”按照0.05ml计算，参考《中国药典》2020年版四部，凡例第二十六（7）“液体的滴，系在20°C 时，以1.0ml水为20滴进行换算”。表中，以“容量允差/标示容量”代表玻璃量器引入的误差，以“1滴水溶液体积/标示容量”和“1/4滴水溶液体积/标示容量”模拟试验操作引入的误差。
表1 容量瓶误差比较表
|
类型 项目名称 |
单标线容量瓶 |
|||
标称容量ml |
10 |
25 |
50 |
100 |
容量允差ml |
±0.020 |
±0.03 |
±0.05 |
±0.10 |
容量允差/标示容量 |
±0.2% |
±0.12% |
±0.1% |
±0.1% |
1滴水溶液体积/标示容量 |
±0.50% |
±0.20% |
±0.10% |
±0.05% |
表2 滴定管和移液管误差比较表
|
类型 项目名称 |
滴定管 |
单标线吸量管 |
流出式 分度吸量管 |
||||||
标称容量ml |
10 |
25 |
1 |
2 |
3 |
5 |
10 |
5 |
10 |
分度值ml |
0.05 |
0.1 |
N/A |
0.05 |
0.1 |
||||
容量允差ml |
±0.025 |
±0.04 |
±0.007 |
±0.010 |
±0.015 |
±0.015 |
±0.020 |
±0.025 |
±0.050 |
容量允差/标示容量 |
±0.25% |
±0.16% |
±0.7% |
±0.5% |
±0.5% |
±0.3% |
±0.20% |
±0.5% |
±0.50% |
1/4滴水溶液体积/标示容量 |
±0.13% |
±0.05% |
±1.25% |
±0.63% |
±0.42% |
±0.25% |
±0.13% |
±0.25% |
±0.13% |
从表1中的比较数据可知，10ml和25ml等规格容量瓶定容时，操作引入的误差，比容量瓶容量误差大，50ml和100ml等规格容量瓶体积较大，其定容时的误差实际比1滴溶液多，所以也会比容量瓶容量误差大。从表2中的比较数据可知，滴定管和刻度移液管，按照最大使用体积来比较，操作引入的误差小于容量误差，但同一根管使用不同的体积，实际的容量误差是变化的和不确定的。单标线移液管，体积越小操作引入的误差越大。玻璃量器在使用时，也会有多种因素，把各种误差传导到最终的结果上，玻璃量器引入的误差只是整体误差中的一小部分。日常分析试验中，可以多关注以下情况，来减少玻璃量器引入的误差：实验室使用玻璃量器全部校准合格后使用，试验时选择精度适合的玻璃量器，避免使用有腐蚀或破损的玻璃量器，养成保持正确的读数角度和方法的习惯等内容。
玻璃量器通过计量检测，单值的玻璃量器，可给出一个修正值，实验室可以根据实际需要评估，是否代入相应的计算之中。滴定管、刻度吸管等多值量器，计量只能给出各检定点的修正值，而且各修正值之间并不一定具有线性关系，在实际使用当中不一定能刚好使用检定点的体积，所以不建议直接引用修正值参与计算。总之，不管何种类型的药品分析试验室，其基本目标应该满足：既要保证结果具有可接受的准确度，又要符合成本-效益平衡原则的质量控制体系。（本文内容为个人观点，仅供参考）
参考文献：
《中国药典》2020年版四部
《常用玻璃量器检定规程》编号JJG 196-2006
《玻璃量器的量值与修正》
《常用玻璃量器容量测量结果的不确定度评定》
《如何确保玻璃量器量值准确可靠》
《影响实验室玻璃量器准确度的因素探讨》
《标准玻璃量器和常用玻璃量器计量方法探讨》
《某片移液管校准因子未代入计算的评估报告》
