1 测量方法

热分析是测试物质的物理和化学性能与温度关系的一类技术的总称。差示扫描量热法(DSC)是热分析技术的一种，它是在程序控制温度下，测量输入到试样和参比物的功率差(如以热的形式)与温度的关系。DSC可用于研究物理转变(玻璃化转变、结晶、熔融和挥发化合物的蒸发)和化学反应的热效应。用DSC法测熔点，可精确控制升温速率，了解被测样品熔融全过程，有助于提高化合物熔点温度测定的准确性。

本案例评定用差示扫描量热仪测量硫酸羟喹啉熔点温度的测量不确定度

1．1依据

《中国药典》2010年版二部附录Ⅷ Q热分析法(附录66页)[与《中国药典》2015年版四部通则0661热分析法(P.82)相同]；

JJG 936-2012《示差扫描热量计》；

中国计量科学研究院给出的热分析标准物质铟(In)、锌(Zn)等六种标准物质的《标准物质证书》(编号为：GBW(E)130182-gBW(E)130187);

美国药典(USP)给出的硫酸羟喹啉(Oxyquinoline Sulfate)《标准物质证书》(Material Safaty Data Sheet)编号为：catalog number 1490103)[证书中标示熔点为：175℃～185℃(可理解为合格限)]。

1.2实验条件

1.2.1仪器设备

梅特勒公司差示扫描量热仪，型号Mettler Toledo DSC 1，该仪器经检定合格(A级)并在有效期内。

电子分析天平：型号：METTLER TOLEDO XS105，最大量程：40g/120g，实际分度值：d=0.01mg/0.1mg，使用的量程段MPEV=0.5e=0.05mg。

1.2.2试验用药

热分析标准物质铟(In)，编号GBW(E) 130182,熔化温度(156.52±0.26)℃(k=2),熔化热(28.53±0.30)J/g(k=2)。

热分析标准物质锌(Zn)，编号GBW(E)130185，熔化温度(420.67±0.60)℃(k=2),熔化热(107.6±1.3)J/g(k=2)。

被测样品：硫酸羟喹啉(美国药典标准品，批号1490103)。

1.2.3环境条件温度

20℃～25℃，相对湿度：<80%。

1.3测量步骤

操作流程如图1所示：

图1 硫酸羟喹啉的熔点温度测量流程图

各步骤如下：

①仪器校正：采用标准铟与标准锌进行实验，检查仪器是否符合温度和热流的指标。选择方法Check DSC-exo In/Check DSC-exo Zn进行铟/锌检查，输入样品名与样品重量，按照常规步骤进行测试。仪器会在测试结束后由软件自动计算并指示温度和热流是否符合指标允许误差范围。如果测试结果均为“The DSC module is within specifica-tions！”，说明温度和热流符合指标规定的允许误差范围，可以直接制备试样进行测量。如测试结果提示“Please calibrate the DSC module to get it within Specifications!”，则说明仪器超出指标范围，需要对仪器进行校准后再测量。本例无需校准。

②制备样品盘：取样品盘和盖(钻孔)各一个，精确称重，在样品盘中放入6.0mg硫酸羟喹啉。用压片机器将样品压封在样品盘内，再次精确称重，记录硫酸羟喹啉的精确重量。

③制备参比盘：取新的样品盘及盖(钻孔)各一个，用压片机器压封。

(参比盘用于确定“输入到试样和参比物的功率差(如以热的形式)与温度的关系”)

④仪器进样测量：点击实验界面左侧“routine editor”编辑实验方法(以5℃/min速 率从80℃升温至230℃)在“Sample Name”输入样品名称，在“Size”输入样品重量，点击“Sent Experiment”。当屏幕左下角出现“waiting for sample insertion”时，打开仪器的DSC炉盖，把样品盘与参比盘分别放入传感器的环形区域内，盖上炉盖，点击“Ok”键，测试实验自动开始，仪器自动测量并绘制DSC曲线，用数字显示熔点(peak)和焓值(nor-malized)。测试结束后，当屏幕左下角出现“waiting for sample removal”时，打开炉盖，将样品取出。

⑤数据处理：点击主菜单“Session/Evaluation Window”打开数据处理窗口，单击“File/Open Curve”，选中要处理的曲线。点击“Open”打开DSC曲线，分析样品的熔点。在DSC曲线图中直接读取样品熔点示值(peak)。按照同行共识，该样品为一水合物，可能是混晶或存在大小晶型，左边阴影部分是结晶水丢失的过程，右边阴影部分才是熔解过程。所以，取图2所示右边阴影线部分的“peak”(177.00℃)为熔点示值。

实际测定中，熔点测量三次，取三次测量的示值平均值为测得值(本例测得值为177.37，原始数据见4.3表2前三次测量值。

图2 硫酸羟喹啉(Oxyquinoline Sulfate)的DSC曲线图

1.4不确定度来源分析

不确定度来源分析用因果图表示，见图3，图中符号与式(1)相同。

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文章来源：《食品药品检测测量不确定度评定实例》

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