食品添加剂砷含量应用原子荧光光谱法测定的不确定度分析

王嘉慧

（江苏省产品质量监督检验研究院，江苏南京 210000）

食品添加剂砷含量应用原子荧光光谱法测定的不确定度分析

王嘉慧

（江苏省产品质量监督检验研究院，江苏南京 210000）

目的：探究应用原子荧光光谱法测定食品添加剂砷含量的不确定度。方法：选择食品添加剂泡打粉为研究对象，根据食品添加剂中砷特点、性质等，以原子荧光光谱法为基点，采用适宜的实验方法。结果：砷含量测试结果表述为（1.73±0.24）mg/kg。结论：不确定度主要来源于标准中间液和校准工作溶液的配制、曲线拟合过程以及重复性测试。

食品添加剂；砷含量；原子荧光光谱法；不确定度

砷是类金属元素，有着两性元素特征，单质砷并不具有毒性，但砷化物中却具有毒性，有机砷、无机砷的毒性大致相同，三价砷毒性极高。同时，在新形势下，各类添加剂被应用到食品生产过程中，添加剂中都含有一定的砷，一旦超过规定，食品存在安全隐患，危及社会大众生命安全。在监测食品添加剂砷含量中，检测人员可以将原子荧光光谱法应用其中，但需要客观评定其不确定度，准确把握食品添加剂中砷具体含量。

1 一般资料和方法

1.1 一般资料

在实验之前，实验人员要从实际出发，根据各方面实际情况，准确把握应用到实验中的砷标准溶液，科学选择仪器设备，应用AFS-9800双道氢化物原子荧光光谱仪。要控制好实验温度以及湿度，温度为（20±4）℃，相对湿度不能超过75%，确保实验各环节顺利进行。

1.2 方法

在实验过程中，实验人员要根据GB 5009.76-2014 标准，称取适量的固体泡打粉1g，将其放入容积为100mL的锥形瓶内，分别加入20mL硝酸、1.25mL硫酸。第二天，以将锥形瓶放到电热板上面，控制好电热板的温度，不超过220℃进行加热。瓶中硫酸冒出白烟之后，冷却，在瓶中加入25mL水，再次加热，直到瓶中的硫酸再次冒出白烟，便可以冷却。在瓶中加入适量的消化液，控制好硫脲溶液量，即2.5mL，并用水冲洗，混匀之后等待测量。随后，明确用于实验中的还原剂，可以利用硼氢化钾，将形成的AsH3放入到原子化器中。

1.3 建立数学模型

其中，X-样品中砷的含量，mg/kg；C-试样空白扣除后的测定浓度，ng/mL；V-样品消化液体积，mL；m-样品质量，g；1 000-换算系数；f复-重复性修正因子；f均、f消、f仪-样品均匀性、消解一致性、仪器影响因子。

根据（1）导出（2）式如下：

2 结果

2.1 由m称量引入的不确定度

在0.1mg的分度值下测得样品的质量为1.0 042g，根据《电子天平检定规程》（JJG 1 036-2 008）确定误差范围为0.05mg，再假设成矩形分布，，根据以上数据计算得到的标准不确定度为0.0 289mg，计算公式为。重复计算两次，产生的不确定度Um为0.0 409mg，Urel(m)为0.00 004，计算公式为/1 004。

2.2 由V引入的不确定度

2.3 由C引入的不确定度

2.3.1 标准纯度的不确定度

标准不确定度Uf=1μg/mL，相对标准不确定度Urel（f）=1/1 000=0.001。根据中国计量科学研究院提供的计量关系：“标准储备液浓度=1 000μg/mL时，扩展不确定度u=2μg/mL。”

2.3.2 配制标准中间液的不确定度

中间液制备过程中，涉及一系列玻璃器皿的使用，存在允许误差范围，表1详细列举了各器皿分别存在的允差，以及对应的相对不确定分量。根据表1标准计算得到中间液相对标准不确定度

2.3.3 配制标准工作溶液的不确定度

表2是标准工作溶液详细配制过程，过程中使用到的各玻璃器皿以及其对应允差范围等参数如表1所示。根据表1、表2计算得到

表1 量具校准引入的不确定度

表2 标准工作溶液稀释过程

2.3.4 标准曲线样品浓度拟合引入的不确定度

表3是按照标准绘制的标准曲线中，砷浓度C和仪器相应峰面积Y的对应数值。根据最小二乘法拟合标准曲线为：Y=aC+b=302.279C+31.878，R2=0.9996。对同一样品溶液重复进行多次测量，结果如表4所示。

表3 标准曲线浓度响应

表4 样液测试结果

2.3.5 测量浓度C的相对不确定度

2.4 重复测量引入的相对不确定度

表5列举了重复多次测定样品得到的各项测定结果。

表5 重复测定结果

2.5 合成不确定度及扩展不确定度

表6是根据GB 5009.76-2014所列出的食品添加剂中砷含量的不确定度分量评定结果。根据表中数据计算得到：

再根据

U（X）=Urel（X）×计算得到U（X）=0.12mg/kg，最后根据U=k×U（X），k=2计算得到U=0.24mg/kg。

表6 不确定度分量评定

3 结论

不确定度主要来源于标准中间液和校准工作溶液的配制、曲线拟合过程以及重复性测试，因此应用原子荧光法分析食品添加剂中的砷含量，应当加强对上述主要影响因素的管理与控制，尽可能的保证测量结果的准确性。

Analysis of the Uncertainty of Arsenic Content in Food Additives By Atomic Fluorescence Spectrometry

Wang Jia-hui
(Jiangsu Institute of Product Quality Supervision and Inspection,Jiangsu Nanjing 210000)

Objective:To explore the application of food additives determination of arsenic content by Atomic Fluorescence Spectrometry with uncertainty.Methods:Food additives and baking powder as the research object,according to the characteristics of arsenic in food additives,such as the nature,by atomic fluorescence spectrometry as the basis,using appropriate experimental methods.Results:The expression of arsenic content test results (1.73±0.24)mg/kg.Conclusion:The main sources of the uncertainty of standard solution and intermediate calibration solution,curve fitting and repeatability test.

Food additive;Arsenic content;Atomic fluorescence spectrometry;Uncertainty

R155.5

A

2096-0387（2017）05-0057-03

王嘉慧（1974—），女，江苏南京人，本科，工程师，研究方向：化学分析与研究。