检测食用酒精氰化物含量的不确定度评定

刘 杨，王 超，刘倩倩，汤有宏

（安徽润安信科检测科技检测有限公司，安徽亳州236820）

酒中的氰化物主要来自原料，以木薯、野生植物酿制的酒，氰化物含量较高，氰化物的毒性主要由其在体内释放的氰根而引起，可引起头晕、头痛、乏力等，皮肤长期接触后，可引起皮疹，表现为斑疹、丘疹等症状，氰化物是食品的一项重要安全检测指标，本文采用紫外分光光度法进行食用酒精中氰化物含量的检测，通过实验对该过程的不确定度进行分析讨论。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

材料与试剂：食用酒精样品1（加标），氢氧化钠溶液（2 g/L），乙酸溶液(1+24)，氰离子标准溶液（1000 mg/L），磷酸盐缓冲溶液(0.5 mol/L)，氯胺T溶液(10 g/L)，异烟酸-吡唑啉酮溶液，酚酞指示剂(10 g/L)。

仪器设备：紫外可见分光光度计（配1 cm比色皿），分析天平（感量为0.1 mg），恒温水浴锅：37℃±1℃，电加热板：120℃±1℃，1 mL移液管A级，2 mL移液管A级，10 mL移液管A级，10 mL具塞比色管，100 mL容量瓶A级。

1.2 实验方法

1.2.1 实验原理

食用酒精在碱性条件下加热，然后在pH7.0条件下，用氯胺T将氰化物转变为氯化氰，再与异烟酸-吡唑啉酮作用，生成蓝色染料，与标准系列比较定量。

1.2.2 操作步骤

（1）吸取1.0 mL试样于50 mL烧杯中，加入5 mL的2 g/L氢氧化钠溶液，放置10 min，然后置于120℃电加热板上加热至溶液剩余约1 mL，取下放至室温，用2 g/L氢氧化钠溶液转移至10 mL具塞比色管中，最后加2 g/L氢氧化钠至5 mL。

（2）用移液管分别吸取0 mL、0.4 mL、0.8 mL、1.2 mL、1.6 mL、2.0 mL氰离子标准中间液于10 mL具塞比色管中，加2 g/L氢氧化钠至5 mL。

（3）于试样及标准管中分别加入2滴酚酞指示剂，然后加入乙酸溶液调至红色褪去，再用2 g/L氢氧化钠溶液调至近红色，然后加2 mL磷酸盐缓冲溶液(如果室温低于20℃，即放入25～30℃水浴中10 min)，再加入0.2 mL氯胺T溶液，摇匀放置3 min，加入2 mL异烟酸-吡唑啉酮溶液，加水稀释至刻度，加塞振荡混合均匀，在37℃恒温水浴锅中放置40 min，取出用1 cm比色杯以空白管调节零点，于波长638 nm处测吸光度。

2 结果与讨论

2.1 数学模型

蒸馏酒及其配制酒结果计算，试样中氰化物(以 CN-计)的含量按式(1)计算：

式中：X——试样中氰化物含量(以CN-计)，mg/L；

m——测定用试样中氰化物的质量，μg；

1000——换算系数；

V——试样体积，mL；

计算结果保留两位有效数字。

2.2 不确定度来源

从测定全过程分析，不确定度来源主要包括以下方面：

（1）样品测定重复性产生的相对标准不确定度（Ur1）；（2）样品前处理过程中产生的相对标准不确定度（Ur2）；（3）标准使用液配制产生的相对标准不确定度（Ur3）；（4）紫外可见分光光度计产生的相对标准不确定度（Ur4）。

2.3 不确定度的评定

2.3.1 样品测定过程中重复性产生相对标准不确定度（Ur1）

对食用酒精样品1（加标）中氰化物含量进行6次重复测定，结果见表1。

表1 食用酒精样品中氰化物含量结果

平均含量为X=0.348 mg/L，计算其标准偏差为0.0017，所以其相对标准不确定度：

2.3.2 样品前处理过程中产生的相对标准不确定度Ur2

样品前处理过程产生的不确定度主要来源于食用酒精样品的量取、定容。食用酒精样品前处理产生的不确定度，1 mL、2 mL移液管引起的相对不确定度和比色管引起的相对标准不确定度分别为Ur2y（V1）、Ur2y（V2）、Ur2b（V1）。

（1）1 mL移液管为A级标准，允许差为0.005 mL，按均匀分布，其产生的不确定度：

体积读数的不确定度按估算误差0.003 mL，同样服从均匀分布，则其产生的不确定度：

移液管温度变化引起的不确定度U2T（V1）可只考虑液体体积变化带来的不确定度。已知水的膨胀系数α=2.1×10-4℃，移液管在20℃校准，测试温度在（20±4）℃范围内波动，按均匀分布，其产生的不确定度：

所以1 mL移液管的合成不确定度：

相对标准不确定度：

（2）2.0 mL刻度移液管为A级标准，允许差为0.010 mL，按照均匀分布，其产生的不确定度：

体积读数的不确定度按估算误差0.003 mL，同样也服从均匀分布，则：

移液管温度变化引起的不确定度u2（TV2）可只考虑液体体积变化带来的不确定度。已知水的膨胀系数α=2.1×10-4℃，移液管在20℃校准，测试温度在（20±4）℃范围内波动，按均匀分布，其产生的不确定度：

则2.0 mL移液管带来的合成不确定度为：

相对不确定度：

（3）定容产生的不确定度，即10 mL比色管引起的相对不确定度Ur2（bV1），10 mL比色管容量允许偏差为10.012 mL，按均匀分布，其产生的不确定度：

体积读数的不确定度按估算误差0.005 mL，同样服从均匀分布，则。

比色管温度变化引起的不确定度u2b（TV1）：已知水的膨胀系数α=2.1×10-4℃，移液管在20℃校准，测试温度在（20±4）℃范围内波动，按均匀分布，其产生的不确定度：

则10.0 mL比色管带来的合成不确定度为：

相对不确定度：

所以样品前处理过程中产生的相对标准不确定度为：

2.3.3 标准使用液配制产生的相对标准不确定度Ur3

（1）根据标准物质证书，其相对扩展不确定度为1%（k=2），则氰离子标准溶液的相对不确定度为：

（2）移液管的容量引起的不确定度U3y相对（V1），10 mL移液管为A级标准，允许差为0.0020 mL，按均匀分布，其产生的不确定度：

体积读数的不确定度按估算误差0.005 mL，同样服从均匀分布，则产生的不确定度为：

移液管温度变化引起的不确定度u3（TV1）可只考虑液体体积变化带来的不确定度。已知水的膨胀系数α=2.1×10-4℃，移液管在20℃校准，测试温度在（20±4）℃范围内波动，按均匀分布，其产生的不确定度：

所以10 mL移液管的合成不确定度：

相对标准不确定度：

（3）100 mL容量瓶容量允许偏差0.10 mL，按均匀分布，其产生的不确定度：

体积读数的不确定度按估算误差0.005 mL，同样服从均匀分布，则：

容量瓶温度变化引起的不确定度U3R（TV1）同上一样计算，得出其产生的不确定度：

所以100 mL容量瓶的合成不确定度：

相对标准不确定度：

综上可知，标准使用液配制产生的相对标准不确定度为：

2.3.4 紫外可见分光光度计产生的相对标准不确定度Ur4

由紫外可见分光光度计的检定证书可知，透射比示值误差为0.4%，按均匀分布，取，相对标准不确定度：

2.4 合成标准不确定度评定（表2）

表2 相对标准不确定度

由上可知相对标准不确定度：

合成标准不确定度为：

2.5 扩展不确定度评定

取 k=2，则扩展不确定度为：U=k×U(X)=2×0.003=0.006。

3 结论

本次所测食用酒精样品中氰化物测定结果为：0.348 mg/L±0.006 mg/L，扩展不确定度U=0.006，它是由合成标准不确定度U（X）=0.003乘以包含因子k=2而得到。

本法对食用酒精氰化物含量检测结果的不确定度进行了评定，此测量不确定度的主要来源为样品测定重复性、样品前处理过程、标准使用液的配制、紫外可见分光光度计等。对其分量应采取相应措施，如增加待测样品测定次数，保持仪器的稳定性，提高分析实验水平，以确保分析数据的准确性、科学性和严密性，尽可能降低测量的不确定度，保证检测结果的准确度。