石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定蝦粉中鎘含量的不確定度評(píng)定

興麗，趙鳳敏，曹有福，董云雷

（中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院，北京 100083）

石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定蝦粉中鎘含量的不確定度評(píng)定

興麗，趙鳳敏，曹有福，董云雷

（中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院，北京 100083）

對(duì)石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定蝦粉中鎘含量進(jìn)行了不確定度評(píng)價(jià)。分析了整個(gè)測(cè)試過程中不確定度的來源，并對(duì)各不確定度分量進(jìn)行了計(jì)算，當(dāng)蝦粉中鎘的含量為0.389 mg／kg時(shí)，擴(kuò)展不確定度為0.008 mg／kg（k=2）。

石墨爐原子吸收法；蝦粉；鎘；不確定度

測(cè)量結(jié)果的不確定度是檢測(cè)數(shù)據(jù)客觀真實(shí)性的反應(yīng)，合理評(píng)定測(cè)量結(jié)果的不確定度不僅是與國際接軌的需要，也是實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可準(zhǔn)則提出的要求［1，2］。測(cè)量不確定度評(píng)定能給出測(cè)量結(jié)果的置信度和置信區(qū)間，不僅對(duì)于測(cè)量結(jié)果的評(píng)價(jià)具有重要作用，還可以通過對(duì)每個(gè)不確定度分量大小的分析，明確檢測(cè)結(jié)果的影響因素，從而提高檢測(cè)質(zhì)量［3，4］。筆者以蝦粉為研究對(duì)象，采用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定其中的鎘含量，通過對(duì)整個(gè)分析過程中產(chǎn)生的不確定度進(jìn)行評(píng)定，為蝦粉中鎘檢測(cè)結(jié)果的科學(xué)評(píng)定提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

原子吸收光譜儀：ZEEnit 700型，德國Jena公司；

電子天平：TB–214型，賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司；

鎘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：1 000 μg／mL，國家鋼鐵材料測(cè)試中心鋼鐵研究總院；

硝酸：優(yōu)級(jí)純；

實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

采用GB／T 5009.15–2003［5］，測(cè)定蝦粉中的鎘含量。稱取約0.260 25 g蝦粉試樣，采用微波消解后定溶于25 mL容量瓶中，用石墨爐原子吸收光譜法測(cè)定樣品消解液中的鎘含量。

2 數(shù)學(xué)模型

蝦粉中鎘含量按式（1）計(jì)算：

式中：X——試樣中鎘含量,μg／kg；

c1——測(cè)定液中鎘含量，ng／mL；

c0——空白液中鎘含量，ng／mL；

V——試樣消化液定量總體積，mL；

m——試樣質(zhì)量，g。

3 測(cè)量不確定度來源

蝦粉中鎘含量不確定度來源主要包括以下幾方面：

（1）樣品處理過程引入的不確定度；

（2）標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程引入的不確定度；

（3）采用最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線引入的不確定度；

（4）重復(fù)性測(cè)定引入的不確定度。

4 不確定度評(píng)定

4.1 樣品處理過程引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(p)

4.1.1稱量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(m)

稱量樣品用電子天平，其檢定證書上給出的最大允許誤差為±0.1 mg，按均勻分布考慮則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：由1.2可知。m=0.260 25g,則相對(duì)不確定度為：

4.1.2消解液定容引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(V1)

（1）容量瓶允差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(V1)

樣品消解液用25 mL容量瓶（A級(jí)）定 容，其 允 許 差 為±0.03 mL［4］，按 均 勻分布考慮則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

（2）溫度對(duì)容量瓶體積的影響引入的不確定度u(V2)

25 mL容量瓶校準(zhǔn)溫度為20℃，實(shí)驗(yàn)室溫度與校正溫度相差3℃，水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10–4／℃，按均勻分布考慮，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

相對(duì)不確定度為:

（3）容量瓶估讀誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(V3)

用水對(duì)25 mL容量瓶進(jìn)行10次定容和稱量試驗(yàn)，得標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.04 mL，按A類不確定度評(píng)定，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為相對(duì)不確定度為

則樣品消解液定容引入的相對(duì)不確定度為:

樣品處理過程引入的相對(duì)不確定度為:

4.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（c）

4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（c1）

標(biāo)準(zhǔn)證書給出的鎘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（編號(hào)為GSBG 62071–1990）不確定度為0.3%，按均勻分布考慮則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為相對(duì)不確定度為

4.2.2 系列標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（c2）

鎘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的稀釋過程：用1 mL單標(biāo)線移液管（A級(jí)）吸取鎘標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1 mL于100 mL容量瓶（A級(jí)）中定容，配制成10 μg／mL鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液，用1 mL單標(biāo)線移液管（A級(jí)）移取鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL于100 mL容量瓶（A級(jí)）中定容，得到100 μg／L標(biāo)準(zhǔn)溶液，用5 mL移液管（A級(jí)）取5 mL 于100 mL容量瓶（A級(jí)）中定容，得到5 μg／L標(biāo)準(zhǔn)溶液，再由自動(dòng)進(jìn)樣器逐級(jí)稀釋為1，2，4，5 μg／mL系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

(1)1 mL移液管引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（c21）

①移液管允差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

1 mL單標(biāo)線移液管容量允差為±0.007 mL，按均勻分布考慮則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為相對(duì)不確定度為

②溫度對(duì)移液管體積引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

移液管校準(zhǔn)溫度為20℃，實(shí)驗(yàn)室溫度與校正溫度相差3℃，水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10–4／℃，按均勻分布考慮則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為相對(duì)不確定度為0.000 363 7/1=3.637×10–4。

③移液管估讀誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

1 mL移液管重復(fù)吸取1 mL液體進(jìn)行10次稱量試驗(yàn)，得標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.002 mL，相對(duì)不確定度為0.002/1=0.002。

(2)5，100 mL移液管引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(c22)、u(c23)

同理，同（1）評(píng)定方法，5 mL移液管引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：ur(c22)=3.055×10–3，100 mL移液管引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為ur(c23)=9.087×10–4。

系列標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的相對(duì)不確定度為：

標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的合成相對(duì)不確定度為：

4.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度u(s)

對(duì)每一個(gè)濃度標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行3次測(cè)量，結(jié)果見表1。

表1 鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度

標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度按式（2）計(jì)算：

式中：s——吸光度實(shí)際值與理論值殘差的標(biāo)準(zhǔn)偏差；

a——標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率；

p——樣品重復(fù)測(cè)定次數(shù)，p=5；

n——標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度點(diǎn)數(shù)，n=15；

——樣品測(cè)定結(jié)果均值，μg/L；

——標(biāo)準(zhǔn)曲線ci平均值，μg/L；

cj——標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)濃度值，μg/L。

代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：u(A)=0.022 72

對(duì)蝦粉樣品中的鎘含量進(jìn)行5次測(cè)量，鎘含量平均值為=4.042 0 μg/L，結(jié)果見表2。

標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的相對(duì)不確定度為：

表2 樣品測(cè)量結(jié)果

4.4 重復(fù)性試驗(yàn)引入的不確定度u(R)

根據(jù)表2數(shù)據(jù)計(jì)算鎘含量測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差為s=0.001 581，則重復(fù)性引入的不確定度為:

相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

4.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

各不確定度分量互不相關(guān)，因此蝦粉中鎘含量測(cè)定結(jié)果的合成相對(duì)不確定度為：

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

4.6 擴(kuò)展不確定度

取包含因子k=2，則擴(kuò)展不確定度為:

蝦粉中鎘含量測(cè)定結(jié)果表示為：

［1］JJF 1069-1999 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示［S］.

［2］中國實(shí)驗(yàn)室國家認(rèn)可委員會(huì).化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南［M］.北京：中國計(jì)量出版社，2002.

［3］邵秋榮，方邢有，張群玲，等.水產(chǎn)品中孔雀石綠殘留量的不確定度評(píng)定［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2007，23(4)：105–107.

［4］馮曉元，李文生，王寶剛，等.原子熒光法測(cè)定總砷含量不確定度評(píng)定［J］.中國農(nóng)學(xué)通報(bào)，2009，25(21)：77–81.

［5］GB／T 5009.15–2003 食品中鎘的測(cè)定 原子吸收光譜法［S］.

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《化學(xué)分析計(jì)量》雜志社

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

聯(lián)系人：興麗；E-mail:xinglifan@163.com

2011-10-18

10.3969/j.issn.1008-6145.2012.01.003