□ 司静静 时二静 魏法山 河南省产品质量监督检验院
石墨炉原子吸收分光光度计法测定香菇中镉浓度的不确定度评定
□ 司静静 时二静 魏法山 河南省产品质量监督检验院
测量不确定度定义及与测量结果相联系的参数,是判定测量结果质量的依据[1-2],故测量不确定度是衡量测试结果准确性与可靠性的重要依据,不确定度来源于测量过程中的多种因素[3]。根据《食品中镉的测定》(GB5009.15-2014),重复测定香菇中镉的含量并对其产生的不确定度进行分析评定,如实反应测量的置信度和准确性。
石墨炉原子吸收分光光度计法;镉;不确定度
1.1 方法依据
《食品中镉的测定》(GB5009.15-2014)[4]。
1.2 原理
试样经灰化或酸消解后,注入一定量样品消化液于原子吸收分光光度计石墨炉中,电热原子化后吸收228.8 nm共振线,在一定浓度范围内,其吸光度值与镉含量成正比,采用标准曲线法定量。
1.3 标准曲线
1.3.1 镉标准使用液的配制
将国家有色金属及电子材料分析测试中心有证书标准物质1 000 μg/mL的镉标准溶液,用重量法稀释至10 μg/L的镉标准使用液。
1.3.2 标准曲线的绘制
将10 μg/L的镉标准使用液由仪器自动稀释成0.0、2.5、5.0、7.5 μg/L和10.0 μg/L的镉浓度标准系列,在波长为228.8 nm下测定。
1.3.3 样品测定
用测定标准系列的操作条件测定样品溶液和空白对照溶液;由测得的样品吸光度值减去空白对照值后,由标准曲线得镉浓度(μg/L)。
测量香菇中镉的标准不确定度分析主要由以下三部分组成:由标准曲线引起的测定样品浓度算术平均值的相对标准不确定度;由镉标准溶液配制成不同浓度的标准溶液系列时产生的测量不确定度;由仪器本身引入的不确定度。
3.1 标准曲线引起的测定样品浓度算术平均值的相对标准不确定度计算
拟合曲线产生的标准不确定度,按公式(1)计算
式中:
SR—表示拟合曲线求得的Yi′与相应的Yi之差按贝塞尔公式:
求出的标准偏差;
p—表示某一样品重复测定次数;
n—表示标准溶液的测定次数;
b—表示常数,标准曲线的斜率;
Xi—表示标准溶液中镉浓度的测定值,μg/mL。
将上面的各个数据分别代入公式:
相对标准不确定度
3.2 由镉标准溶液配制成不同浓度的标准溶液系列时产生的测量不确定度
测量所使用的镉盲样,具有追溯性(查询证书),其不确定度为0.7%。按均匀分布其不确定度为:
测量所使用的标准溶液购于国家标准物质研究中心1 000μg/mL,具有追溯性(查询证书),其扩展不确定度为0.7%。按95%的置信区间转化为相对标准不确定度为0.7/2÷1000=0.000 35。
标准溶液稀释时,使用的吸管和容量瓶,按均匀分布,其不确定度Ua(标准偏差)=允许的误差范围(制造商给定容器容量允差)/1 mL吸量管的容许误差范围为±0.007 mL,10 mL吸量管的容许误差范围为±0.02 mL;25 mL容量瓶的容许误差范围为±0.03 mL,50 mL容量瓶的容许误差范围为±0.05 mL。
标准不确定度Ua=不确定度(以计量检定部门检定后的不确定度)
由于实验室温度有±5 ℃的偏差,假定95%(k=1.96)的置信区间,故由温度引起的不确定度为:
Ub=定容器的容积×水的膨胀系数×温度偏差/k=5×2.1×10-4×5/1.96=0.027。
容器定容合成不确定度=0.004 359 8。
合成不确定度u2=
3.3 由仪器本身引入的不确定度
本实验用仪器,根据检定证书,火焰法测镉的相对不确定度为1%(k=2)。仪器的相对不确定度u3=0.01
综合上述数据计算合成标准不确定度:
C—铅样品浓度的平均值
包含因子k=2(取95%的置信区间)时,其扩展不确定度:
U=2×U合=0.05 μg/mL
香菇中镉含量测定结果:
(2±0.05)μg/mL(p=95%,k=2),不确定度为:0.05/2=0.025。
表1 镉标准曲线数据
表2 曲线中间结果计算一览表
表3 平行测定样品的具体数据
通过重复多次测定可知香菇中镉含量的不确定度主要来源于标准溶液配制成不同浓度的标准溶液系列时和仪器本身引起的不确定度分量。在实际操作中,可通过有效控制这两个分量来降低香菇中镉含量的扩展不确定度。
[1]国家质量技术监督局计量司.测量不确定度评定与标示指南[M].北京:中国计量出版社,2005:27.
[2]孙维民.中国实验室注册评审员培训教程[M].北京:中国计量出版社,2001:66.
[3]谢玉珊,罗惠明,刘江晖,等.石墨炉原子吸收法测定奶粉中铜质量分数的不确定度评定[J].现代测量与实验室管理,2008,16(2):12-14.
[4] 国家卫生和计划生育委员会.《食品安全国家标准 食品中镉的测定》GB5009.15-2014[S].北京:中国标准出版社,2014.
司静静(1986-)女,硕士,技术员。研究方向:食品检验工作。