资料介绍
(皖)安徽省地方计量技术规范
JJF(皖)264-2026
血液中乙醇含量分析
顶空气相色谱仪校准规范
Cal ibrat ion Specificat ion for Headspace - Gas Chromatograph in
the Analys is of Blood Alcohol Concentrat ion
2026-01-09 发布 2026-03-01 实施
安徽省市场监督管理局发 布
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血液中乙醇含量分析
顶空气相色谱仪校准规范
JJF(皖)264-2026
Cal ibrat ion Specificat ion for Headspace –Gas Chromatograph in the Analys is of Blood Alcohol Concentrat ion
归 口 单 位 :安徽省化学计量技术委员会
主要起草单位 :铜陵市义安区市场监督检验所
安徽省计量科学研究院
安徽国泰众信检测技术有限公司
参加起草单位 :合肥天瑞药物化学有限公司
本规范委托安徽省化学计量技术委员会负责解释
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规范主要起草人:
赵晓宇(铜陵市义安区市场监督检验所)陈 曦(安徽省计量科学研究院)
宁三妹(安徽国泰众信检测技术有限公司)吴 云(安徽省计量科学研究院)
参加起草人:
卢 放(安徽省计量科学研究院)
李 樾(合肥天瑞药物化学有限公司)
查 凯(铜陵市义安区市场监督检验所)
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目录
引言 II
1 范围 1
2 引用文件 1
3 概述 1
4 计量特性 1
5 校准条件 2
6 校准项目和校准方法 4
7 校准结果表达 7
8 复校时间间隔 7
附录 A 乙醇标准工作溶液的配制 8
附录 B 校准原始记录格式(推荐) 9
附录 C 校准证书内页格式(推荐) 11
附录 D 检出限校准结果的不确定度评定示例 12
Ⅰ
引 言
JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》、JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》和 JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制订的基础性系列规范。
本规范为首次发布。
Ⅱ
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血液中乙醇含量分析顶空气相色谱仪校准规范
1 范围
本规范适用于配有顶空自动进样器(Headspace Sampler)和火焰离子化检测器(FID)的气相色谱仪(Gas Chromatograph)的校准。
2 引用文件
本规范引用了以下文件
JJG 700-2016 气相色谱仪
JJF 1164-2018 气相色谱—质谱联用仪
GB 19522 车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验
GB/T 42430-2023 血液、尿液中乙醇、甲醇、正丙醇、丙酮、异丙醇和正丁醇检验
GB/T 27417-2017 合格评定 化学分析方法确认和验证指南
GB/T 6682 分析实验用水规格和试验方法
GA/T 122 毒物分析名词术语
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于该规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
3 概述
配置有火焰离子化检测器的血液中乙醇含量分析顶空气相色谱仪(以下简称仪器)用于自动测量血液中乙醇的含量,一般由气路系统、制备进样系统(顶空自动进样器)、分离系统、温控系统、检测系统和数据处理系统组成。
仪器的基本工作原理是顶空瓶中的样品通过加热盘加热升温,使其中挥发性组分脱离样品基体成为气态后,挥发至顶空瓶上部,由载气带入气相色谱仪的色谱柱,利用样品中各组分在色谱柱中气相和固定相间的分配及吸附系数不同进行分离,并通过火焰离子化检测器进行检测,根据各组分的保留时间和响应值分别进行定性和定量分析。
4 计量特性
4.1 线性范围:线性相关系数 r 不小于 0.997。
4.2 定量重复性:不大于 3%。
4.3 检出限:不大于 5mg/100mL。
4.4 保留时间误差:不超过±1%。
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4.5 相对相差:不超过 10%。
4.6 定量限:不大于 10mg/100mL。
注: 以上各项指标不是用于合格性判别,仅供校准及不确定度评定时参考。
5 校准条件
5.1 环境条件
5.1.1 环境温度:(5~40)℃。
5.1.2 相对湿度:不大于 80%。
5.1.3 电源电压及频率:(220±22)V ,(50±1)Hz。
5.1.4 周围无影响正常校准的电磁干扰和机械振动。
5.1.5 室内不得存放与试验无关的易燃、易爆和强腐蚀性气体或试剂。
5.2 仪器安装要求
仪器应平稳而牢固地安置在工作台上,电缆线的接插件应紧密配合,接地良好。气体管路(载气和助燃气)建议使用不锈钢管或铜管,所有气体通过的接头应无泄漏。
5.3 载气、燃气及助燃气
载气纯度应满足仪器使用要求,一般不低于 99.995% ,燃气及助燃气不得含有影响仪器正常工作的物质。
5.4 校准用试剂、标准物质及其他设备
5.4. 1 试剂
5.4. 1. 1 水,符合 GB/T 6682 要求的三级或以上级别。
5.4. 1.2 乙醇纯度标准物质,纯度不小于 99.8%。
5.4. 1.3 乙醇标准工作溶液
精密称取乙醇纯度标准物质适量,用水配成 1000mg/100mL 乙醇标准物质储备液,密封,(0~4) ℃保存,有效期 6 个月;将乙醇标准物质储备液按倍数用水稀释制成试验中所用系列浓度的乙醇标准工作溶液,使用期 3 个月。
5.4.2 标准物质
国家计量行政部门批准的水中乙醇溶液标准物质,扩展不确定度 Urel≤2%(k=2)。
5.4.3 其他设备
5.4.3. 1 分度吸量管或单标线吸量管、单标线容量瓶:准确度等级 A 级。
5.4.3.2 移液器:100μL 和 1000μL。
5.4.3.3 电子天平:分度值不大于 0. 1mg ,准确度等级级。
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5.5 配套材料
5.5. 1 顶空进样瓶:10mL。
5.5.2 硅橡胶垫
5.5.3 铝帽
5.5.4 密封钳
5.6 仪器条件
5.6. 1 气相色谱检测参考条件
气相色谱检测参考条件见表 1。
表 1 气相色谱检测参考条件
参考条件
色谱柱
柱温(℃)
载 气
载气流速(mL/min)
检测器
检测器温度
进样口温度
1
Rtx-BAC1(30m×0.32mm ×1.8μm)毛细管柱或等效色谱柱
40
氮 气
4
火焰离
子化检
测器
(FID)
300℃左右
150℃左右
2
Rtx-BAC1(30m×0.32mm ×1.2μm)毛细管柱或等效色谱柱
40
4
3
DB-ALC1(30m×0.32mm ×1.8μm)毛细管柱或等效色谱柱
40
4
4
DB-ALC2(30m×0.32mm ×1.2μm)毛细管柱或等效色谱柱
40
4
5
PLOT-Q(30m×0.53mm×20.00μm)毛细管柱或等效色谱柱
130
8
6
5%Carbowax20M/Carbopack(80~120 目) 2m ×2mm 填充柱或等效色谱柱
70
20~40
注:1)Rtx-BAC1 等色谱柱是适合的市售常见产品实例,给出这一信息是为了方便本规范的使用者参考,并不表示对这些产品的认可。
2)其余色谱条件可根据不同品牌仪器和不同样品等实际情况进行调整。
5.6.2 顶空自动进样器参考条件
顶空自动进样器参考条件见表 2。
表 2 顶空自动进样器参考条件
加热箱温度
65℃
样品瓶加热平衡时间
10.0min
定量环温度
105℃
样品瓶加压时间
0. 1min
传输线温度
110℃
定量环平衡时间
0.05min
气相循环时间
7.5min
进样时间
1.00min
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6 校准项目和校准方法
6. 1 线性范围
选 择 在 两个 数量 级 范 围 内 , 取 质量 浓度 为 10mg/100mL 、20mg/100mL 、 50mg/100mL 、80mg/100mL 、100mg/100mL 、200mg/100mL 、300mg/100mL 的乙醇标准溶液各 100μL ,分别置于顶空瓶中,加入 500μL 水,用顶空自动进样器进样。分别记录各浓度点在两个检测器 FID1 、FID2 上的响应值(峰面积),每个浓度点重复测量 3 次取平均值,并与标准溶液的浓度值做线性回归,按式(1)计算其相关系数 r。
式中:
r——线性相关系数;
Ci ——第 i 种溶液的浓度,mg/100mL;
C——乙醇溶液浓度的算术平均值,mg/100mL;
Ai ——第 i 种溶液的峰面积,A•s(mV•s);
A——乙醇溶液峰面积的算术平均值,A•s(mV•s);
n——乙醇溶液浓度的个数,n=7。
6.2 定量重复性
取浓度为 100mg/100mL 的水中乙醇溶液标准物质 100μL 置于顶空瓶中,加入500μL 水,用顶空自动进样器进样,重复测量 6 次。按 6.1 中 FID1 对应的线性方程计算乙醇浓度,按式(2)计算仪器的定量重复性。
式中:
sr ——定量重复性;
Ci ——第 i 次测量的示值,mg/100mL;
C——n 次测量值的算术平均值,mg/100mL;
n ——测量次数,n = 6 。
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6.3 检出限
取浓度为 5mg/100mL 的水中乙醇溶液标准物质 100μL ,置于顶空瓶中,加入500μL 水,用顶空自动进样器进样,连续 3 次。采集完成后,从色谱图中识别、读取乙醇色谱峰高(HS )和基线噪声(HN ),噪声采用峰峰值,在乙醇色谱峰完全出完后 0.5min~1min 范围内选取。分别记录两个 FID 检测器中乙醇色谱峰各自的信噪比(S/N),根据公式(3)计算信噪比β , 以 3 次信噪比算术平均值作为信噪比测量结果,取二者之间的较小值作为仪器检出限。
(3)
式中:
β——信噪比(S/N);
HS——乙醇色谱峰高,A;
HN——基线噪声,A。
6.4 保留时间误差
取浓度为 100mg/100mL(样品 1)和 10mg/100mL(样品 2)的乙醇标准溶液各 100μL ,置于 2 个顶空瓶中,并分别加入 500μL 水,用顶空自动进样器进样。分别记录两份样品中乙醇在 FID1 的保留时间 t1- 1、t2- 1 以及乙醇在 FID2 的保留时间 t1-2、t2-2。按公式(4)、(5)计算保留时间误差。
式中:
ΔT1 、 Δ T 2 ——乙醇分别在 FID1 和 FID2 上保留时间误差,%;
t1-1 、t1-2 ——样品 1 中乙醇在 FID1 和 FID2 上的保留时间,min;
t2-1 、t2-2 ——样品 2 中乙醇在 FID1 和 FID2 上的保留时间,min。
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6.5 相对相差
取浓度为 10mg/100mL 的水中乙醇溶液标准物质2 份各 100μL 作为平行样品,置于顶空瓶中。分别加入 500μL 水,用顶空自动进样器进样。记录 2 份样品中乙醇在同一个 FID 上的色谱峰面积,按 6.1 中对应的线性方程计算乙醇浓度 C1 和 C2 ,按公式(6)计算乙醇含量的相对相差。
式中:
RD ——相对相差,%;
C1 ——平行样品 1 的质量浓度,mg/100mL;
C2 ——平行样品 2 的质量浓度,mg/100mL;
C——平行样品 1 、2 质量浓度的算术平均值,mg/100mL。
6.6 定量限
取浓度为 10mg/100mL 的水中乙醇溶液标准物质 100μL 置于顶空瓶中,加入
500μL 水,用顶空自动进样器进样,连续 3 次。采集完成后,从色谱图中识别、读
取乙醇色谱峰高(HS)和基线噪声(HN),噪声采用峰峰值,在乙醇色谱峰完全出完
后 0.5min~1min 范围内选取。分别记录两个 FID 检测器中乙醇色谱峰各自的信噪比
(S/N),参照公式(3)计算信噪比δ , 以 3 次信噪比算术平均值作为信噪比测量结果,取二者之间的较小值作为仪器定量限。
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7 校准结果表达
校准结果应在校准证书或校准报告上反映。校准证书或报告至少包括以下信息:
a) 标题,如“校准证书”或“校准报告 ”;
b) 实验室名称和地址;
c) 进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);
d) 证书或报告的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识;
e) 送校单位的名称和地址;
f) 被校对象的描述和明确标识;
g) 进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接受日期;
h) 如果与校准结果的有效性和应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;
i) 对校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;
j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
k) 校准环境的描述;
l) 校准结果及测量不确定度的说明或对校准结果的偏离的说明;
m) 校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识以及签发日期;
n) 校准结果仅对被校对象有效的声明;
o) 未经实验室书面批准,不得部分复制证书或报告的声明。
8 复校时间间隔
由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等因素所决定,因此,送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔,建议不超过 1 年。更换重要部件、维修、重新安装或对仪器性能有怀疑时,应随时校准。
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附录 A
乙醇标准工作溶液的配制
A.1 试验用水
同 5.4.1.1 要求。
A.2 试剂
同 5.4.1.2 要求。
A.3 稀释方法
采用分析实验规定要求的或仪器厂商推荐的方法进行稀释。
A.4 乙醇标准物质储备液的配制
根据校准所需乙醇标准工作溶液的浓度、用量及所用乙醇纯度标准物质的浓度,配制校准用乙醇储备液。
可用电子天平精密称取 1000mg 乙醇纯度标准物质,迅速转移至 100 mL 容量瓶中,用水少量多次润洗称量用烧杯,转移至容量瓶中定容、摇匀。即得质量浓度为 1000mg /100mL 的乙醇标准物质储备液。
A.5 乙醇标准工作溶液的配制
以配制 10mg /100mL 乙醇浓度标准工作液为例,用单标线吸量管精密吸取 1mL质量浓度为 1000mg/100mL 的乙醇标准物质储备液移至 100 mL 容量瓶中,用水定容并摇匀,即得质量浓度为 10mg /100mL 乙醇标准工作溶液。
其他浓度乙醇标准工作溶液按同样方法进行配制。
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附录 B
血液中乙醇含量分析顶空气相色谱仪校准原始记录格式(推荐)
校准证书号:
共 页 第 页
送校单位名称: 送校单位地址:
被校仪器名称: 仪器规格型号:
仪器生产厂家: 仪器生产编号: 被校仪器状态(完好“√”) : 校 准 前: 校 准 后:
校准依据: 环境条件:温度: ℃ 相对湿度: %
标准器名称
型号规格
准确度
出厂编号
有效期
B. 1 线性范围:
检测器:FID1
标液浓度 (mg/100mL)
10
20
50
80
100
200
300
响应值
平均值
线性方程
相关系数 r
检测器:FID2
标液浓度 (mg/100mL)
10
20
50
80
100
200
300
响应值
平均值
线性方程
相关系数 r
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B.2 定量重复性:
标准溶液浓度
测量值(mg/100mL)
平均值
重复性
(mg/100mL)
第 1 次
第 2 次
第 3 次
第 4 次
第 5 次
第 6 次
(mg/100mL)
(%)
100
B.3 检出限:
信噪比
第 1 次
第 2 次
第 3 次
平均值
FID1
FID2
检出限
B.4 保留时间误差:
样品 1 中乙醇在 FID1 上的保留时间(min)
保留时间误差
ΔT1
样品 2 中乙醇在 FID1 上的保留时间(min)
样品 1 中乙醇在 FID2 上的保留时间(min)
保留时间误差
Δ T 2
样品 2 中乙醇在 FID2 上的保留时间(min)
B.5 相对相差:
平行样品 1 的质量浓度(mg/100mL)
平行样品 2 的质量浓度(mg/100mL)
平行样品 1 、2 质量浓度的算术平均值(mg/100mL)
相对相差(%)
B.6 定量限:
信噪比
第 1 次
第 2 次
第 3 次
平均值
FID1
FID2
定量限
检出限测量结果的扩展不确定度:
校准地点:
校准员: 核验员: 校准日期: 年 月 日
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附录 C
血液中乙醇含量分析顶空气相色谱仪校准证书内页格式(推荐)
1.校准条件:
2.校准结果:
序号
技术指标
校准结果
1
线性相关系数
2
定量重复性
3
检出限
4
保留时间误差
5
相对相差
6
定量限
7
检出限测量结果的扩展不确定度
(以下空白)
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附录 D
检出限测量结果的不确定度评定示例
D.1 概述
D.1.1 校准方法:按照本校准规范对仪器进行校准。
D.1.2 环境条件:符合本校准规范规定的环境条件。
D.1.3 测量标准:水中乙醇溶液标准物质,浓度为 5mg/100mL ,Urel=2%(k=2)。
单标线吸量管:A 级,单标线容量瓶:A 级。
D.1.4 被测对象:血液中乙醇含量分析顶空气相色谱仪。
D.1.5 测量方法:
在正常工作条件下,分析仪通电预热稳定后,取浓度为 5mg/100mL 的水中乙醇溶液标准物质 100μL,置于顶空瓶中,加入 500μL 水,用顶空自动进样器进样,连续3 次。采集完成后,从色谱图中识别、读取乙醇色谱峰高(HS )和基线噪声(HN ),噪声采用峰峰值,在乙醇色谱峰完全出完后 0.5min~1min 范围内选取,计算乙醇色谱峰的信噪比(S/N)。
D.2 测量模型及不确定度传播率
D.2.1 测量模型
(D. 1)
式中:
β——信噪比(S/N);
HS——乙醇色谱峰高;
HN——基线噪声。
模型中的HS 是与标准物质浓度、稀释时取液体积、容量瓶体积与进样体积相关的量值,用公式表示为:
HS (D.2)
式中:
K —— 单位质量响应值,为常数;
c —— 所用溶液标准物质的质量浓度;
V1 —— 稀释时标准溶液的取液体积;
V2 —— 稀释时所用容量瓶的体积;
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D.2.2 不确定度传播率
式中:
urel ( β) ——测量重复性引入的不确定度;
urel (c) ——标准物质质量浓度引入的不确定度;
urel (V1 ) ——稀释时标准溶液(母液)的取液体积引入的不确定度;
urel (V2 ) ——稀释时所用容量瓶的体积引入的不确定度。
urel (HN ) ——基线噪声引入的不确定度。
D.3 不确定度来源与分析
D.3.1 标准不确定度的评定
D.3.1. 1 测量重复性引入的不确定度urel ( β)
测量重复性可以通过计算 6 次测量平均值的相对标准偏差得到,其引入的不确定度分量为:
式中:
s ——实验标准偏差;
β —— 6 次信噪比测量值的平均值;
βi ——第 i 次测量的信噪比结果。
在信噪比测试之前先进行溶液稀释,用 5mL 单标线吸量管准确移取质量浓度为100mg/100mL 的乙醇溶液标准物质,置于 100mL 单标线容量瓶中,用水稀释至刻度,定容并摇匀,即得浓度为 5mg/100mL 的乙醇标准溶液。
取该溶液 100μL ,置于顶空瓶中,加入 500μL 水,用顶空自动进样器进样,连续 6 次。采集完成后,从色谱图中识别、读取乙醇色谱峰高(HS)和基线噪声(HN),噪声采用峰峰值,在乙醇色谱峰完全出完后 0.5min~1min 范围内选取。
通过公式计算得到一组信噪比测量结果:140 、131 、165 、185 、129 、143 ,平均值为 149。
则测量重复性引入的不确定度
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D.3.1.2 标准物质质量浓度引入的不确定度urel (c)
通过标准物质证书查得,标准物质的相对扩展不确定度为Urel = 2%(k = 2) ,则标准物质质量浓度引入的不确定度
urel (D.6)
D.3.1.3 稀释时标准溶液的取液体积引入的不确定度urel (V1 )
A 级 5mL 单标线吸量管的容量最大允许误差为±0.015mL ,则稀释时标准溶液的取液体积引入的不确定度为
D.3.1.4 稀释时所用容量瓶的体积引入的不确定度urel (V2 )
标称容量为 100mL 的容量瓶的容量最大允许误差为±0. 10mL,则稀释时所用容量瓶的体积引入的不确定度
D.3.1.5 噪声强度引入的不确定度urel (HN )
噪声强度的 A 类不确定度已经在“信噪比测量重复性”中计算,该项为噪声强度的B 类不确定度。在实际计算中,将谱图放大后从软件上读取噪声强度值,该项不确定度很小,可以忽略。
D.3.2 合成标准不确定度
D.3.2.1 主要标准不确定度的汇总将上述不确定度分量列于表 1。
表 1 主要标准不确定度分量的汇总
标准不确定度分量
不确定度来源
相对标准不确定度
urel ( β)
测量重复性
6.00%
urel (c)
标准溶液
1.0%
urel (V1 )
取液体积
0. 173%
urel (V2 )
容量瓶体积
0.0577%
urel (HN )
噪声强度
可忽略
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D.3.2.2 合成标准不确定度的计算
以上几项标准不确定度分量是互不相关的,所以合成标准不确定度为:
D.4 扩展不确定度
取包含因子k=2 ,则血液中乙醇含量分析顶空气相色谱仪信噪比的测量扩展不确定度为:
Urel (β) = kurel (β) = 13% , k = 2 (D. 10)
注:本例中某些参数是采用一般典型值进行评定的。实际校准中,峰高、稀释过程、标准物质含量认定值等的不确定度应该以实际设备状况和测得值进行评定。
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