石墨炉原子吸收光谱法测定虾粉中镉含量的不确定度评定

兴丽，赵凤敏，曹有福，董云雷

（中国农业机械化科学研究院，北京 100083）

石墨炉原子吸收光谱法测定虾粉中镉含量的不确定度评定

兴丽，赵凤敏，曹有福，董云雷

（中国农业机械化科学研究院，北京 100083）

对石墨炉原子吸收光谱法测定虾粉中镉含量进行了不确定度评价。分析了整个测试过程中不确定度的来源，并对各不确定度分量进行了计算，当虾粉中镉的含量为0.389 mg／kg时，扩展不确定度为0.008 mg／kg（k=2）。

石墨炉原子吸收法；虾粉；镉；不确定度

测量结果的不确定度是检测数据客观真实性的反应，合理评定测量结果的不确定度不仅是与国际接轨的需要，也是实验室认可准则提出的要求［1，2］。测量不确定度评定能给出测量结果的置信度和置信区间，不仅对于测量结果的评价具有重要作用，还可以通过对每个不确定度分量大小的分析，明确检测结果的影响因素，从而提高检测质量［3，4］。笔者以虾粉为研究对象，采用石墨炉原子吸收光谱法测定其中的镉含量，通过对整个分析过程中产生的不确定度进行评定，为虾粉中镉检测结果的科学评定提供参考。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

原子吸收光谱仪：ZEEnit 700型，德国Jena公司；

电子天平：TB–214型，赛多利斯科学仪器北京有限公司；

镉标准储备液：1 000 μg／mL，国家钢铁材料测试中心钢铁研究总院；

硝酸：优级纯；

实验用水为超纯水。

1.2 实验方法

采用GB／T 5009.15–2003［5］，测定虾粉中的镉含量。称取约0.260 25 g虾粉试样，采用微波消解后定溶于25 mL容量瓶中，用石墨炉原子吸收光谱法测定样品消解液中的镉含量。

2 数学模型

虾粉中镉含量按式（1）计算：

式中：X——试样中镉含量,μg／kg；

c1——测定液中镉含量，ng／mL；

c0——空白液中镉含量，ng／mL；

V——试样消化液定量总体积，mL；

m——试样质量，g。

3 测量不确定度来源

虾粉中镉含量不确定度来源主要包括以下几方面：

（1）样品处理过程引入的不确定度；

（2）标准溶液配制过程引入的不确定度；

（3）采用最小二乘法拟合标准曲线引入的不确定度；

（4）重复性测定引入的不确定度。

4 不确定度评定

4.1 样品处理过程引入的标准不确定度u(p)

4.1.1称量引入的标准不确定度u(m)

称量样品用电子天平，其检定证书上给出的最大允许误差为±0.1 mg，按均匀分布考虑则其标准不确定度为：由1.2可知。m=0.260 25g,则相对不确定度为：

4.1.2消解液定容引入的标准不确定度u(V1)

（1）容量瓶允差引入的标准不确定度u(V1)

样品消解液用25 mL容量瓶（A级）定 容，其 允 许 差 为±0.03 mL［4］，按 均 匀分布考虑则标准不确定度为相对标准不确定度为:

（2）温度对容量瓶体积的影响引入的不确定度u(V2)

25 mL容量瓶校准温度为20℃，实验室温度与校正温度相差3℃，水的体积膨胀系数为2.1×10–4／℃，按均匀分布考虑，则标准不确定度为:

相对不确定度为:

（3）容量瓶估读误差引入的标准不确定度u(V3)

用水对25 mL容量瓶进行10次定容和称量试验，得标准偏差为0.04 mL，按A类不确定度评定，则标准不确定度为相对不确定度为

则样品消解液定容引入的相对不确定度为:

样品处理过程引入的相对不确定度为:

4.2 标准溶液配制过程引入的标准不确定度u（c）

4.2.1 标准储备液引入的标准不确定度u（c1）

标准证书给出的镉标准储备液（编号为GSBG 62071–1990）不确定度为0.3%，按均匀分布考虑则标准不确定度为相对不确定度为

4.2.2 系列标准溶液配制引入的标准不确定度u（c2）

镉标准储备液的稀释过程：用1 mL单标线移液管（A级）吸取镉标准储备液1 mL于100 mL容量瓶（A级）中定容，配制成10 μg／mL镉标准溶液，用1 mL单标线移液管（A级）移取镉标准溶液1 mL于100 mL容量瓶（A级）中定容，得到100 μg／L标准溶液，用5 mL移液管（A级）取5 mL 于100 mL容量瓶（A级）中定容，得到5 μg／L标准溶液，再由自动进样器逐级稀释为1，2，4，5 μg／mL系列标准工作溶液。

(1)1 mL移液管引入的标准不确定度u（c21）

①移液管允差引入的标准不确定度

1 mL单标线移液管容量允差为±0.007 mL，按均匀分布考虑则标准不确定度为相对不确定度为

②温度对移液管体积引入的标准不确定度

移液管校准温度为20℃，实验室温度与校正温度相差3℃，水的体积膨胀系数为2.1×10–4／℃，按均匀分布考虑则标准不确定度为相对不确定度为0.000 363 7/1=3.637×10–4。

③移液管估读误差引入的标准不确定度

1 mL移液管重复吸取1 mL液体进行10次称量试验，得标准偏差为0.002 mL，相对不确定度为0.002/1=0.002。

(2)5，100 mL移液管引入的相对标准不确定度u(c22)、u(c23)

同理，同（1）评定方法，5 mL移液管引入的相对标准不确定度为：ur(c22)=3.055×10–3，100 mL移液管引入的相对标准不确定度为ur(c23)=9.087×10–4。

系列标准溶液配制引入的相对不确定度为：

标准溶液配制引入的合成相对不确定度为：

4.3 标准曲线拟合引入的不确定度u(s)

对每一个浓度标准工作溶液进行3次测量，结果见表1。

表1 镉标准溶液的吸光度

标准曲线拟合引入的不确定度按式（2）计算：

式中：s——吸光度实际值与理论值残差的标准偏差；

a——标准曲线斜率；

p——样品重复测定次数，p=5；

n——标准曲线浓度点数，n=15；

——样品测定结果均值，μg/L；

——标准曲线ci平均值，μg/L；

cj——标准点浓度值，μg/L。

代入数据计算得：u(A)=0.022 72

对虾粉样品中的镉含量进行5次测量，镉含量平均值为=4.042 0 μg/L，结果见表2。

标准曲线拟合引入的相对不确定度为：

表2 样品测量结果

4.4 重复性试验引入的不确定度u(R)

根据表2数据计算镉含量测定结果的标准偏差为s=0.001 581，则重复性引入的不确定度为:

相对标准不确定度为:

4.5 合成标准不确定度

各不确定度分量互不相关，因此虾粉中镉含量测定结果的合成相对不确定度为：

合成标准不确定度为：

4.6 扩展不确定度

取包含因子k=2，则扩展不确定度为:

虾粉中镉含量测定结果表示为：

［1］JJF 1069-1999 测量不确定度评定与表示［S］.

［2］中国实验室国家认可委员会.化学分析中不确定度的评估指南［M］.北京：中国计量出版社，2002.

［3］邵秋荣，方邢有，张群玲，等.水产品中孔雀石绿残留量的不确定度评定［J］.中国农学通报，2007，23(4)：105–107.

［4］冯晓元，李文生，王宝刚，等.原子荧光法测定总砷含量不确定度评定［J］.中国农学通报，2009，25(21)：77–81.

［5］GB／T 5009.15–2003 食品中镉的测定 原子吸收光谱法［S］.

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Uncertainty Evaluation of the Determination of Cadmium in Shrimp Meal by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrophotometry

Xing Li， Zhao Fengmin， Cao Youfu， Dong Yunlei
（Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences， Beijing 100083， China）

Uncertainty evaluation in measurement of cadmium in shrimp meal sample by graphite furnace atomic absorption spectrometry （GFAAS）was explored. Sources of the uncertainty during the testing process were analysed. The uncertainty components were calculated. The expanded uncertainty was 0.008 mg／kg(k=2) as cadmium content in the shrimp meal sample was 0.389 mg／kg.

graphite furnace atomic absorption spectrometry; shrimp meal; cadmium; uncertainty

O657.31

A

1008-6145(2012)01-0011-03

联系人：兴丽；E-mail:xinglifan@163.com

2011-10-18

10.3969/j.issn.1008-6145.2012.01.003