氣相色譜法測定芹菜中毒死蜱殘留量的不確定度評定

祝紅蕾，陸 樂，陳碧云

（安徽省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，安徽 合肥230051）

毒死蜱是一種高效、廣譜的新型有機(jī)磷酸酯殺蟲劑，對葉菜類、甘藍(lán)類和茄果類等蔬菜，噴灑毒死蜱對蚜蟲和菜青蟲等有較好的防治效果，但不可避免地會引起農(nóng)藥殘留問題。毒死蜱易被芹菜莖葉和根部吸收[1]，與其他蔬菜相比，芹菜中毒死蜱降解速率慢，根部易吸收[2]。與其他有機(jī)磷農(nóng)藥相比，毒死蜱中毒對膽堿酯酶活性的抑制作用更加明顯[3]。

近年來，隨著測量不確定度理論的發(fā)展，測量不確定度的應(yīng)用越來越廣泛和深入，國家先后發(fā)布了《化學(xué)分析中不確定度的評估指南》、JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》[4]等一系列標(biāo)準(zhǔn)，使得測量不確定度評估成為檢測實驗室一項必要和重要的工作。本實驗嘗試在方法學(xué)中引入不確定度，對氣相色譜法測定芹菜中毒死蜱殘留量的不確定度進(jìn)行分析。

1 材料與方法

1.1 試劑與材料

芹菜購于當(dāng)?shù)亍?/p>

毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：毒死蜱，99.5%，Dr.EHRENSTORFER；毒死蜱，100 μg/mL，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所；丙酮、乙腈均為色譜純；其他試劑為分析純。

1.2 儀器設(shè)備及條件

GC-2010plus 氣相色譜儀，配FPD 檢測器，島津公司，色譜柱：RTX-1701（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；程序升溫：150℃保留2 min，以5℃/min升溫至1 800℃保留1 min，以8℃/min 升溫至250℃保留12 min。載氣：氮?dú)?，純度?9.999%；流速1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度：230℃；進(jìn)樣量1 μL；檢測器溫度：250℃。

1.3 實驗方法

將芹菜經(jīng)過縮分后切碎，充分混勻后粉碎，制成待測樣。準(zhǔn)確稱取25.00 g 待測樣放入高腳燒杯中，用容量瓶取50.0 mL 乙腈加入燒杯，用勻漿機(jī)高速勻漿2 min，用濾紙過濾，濾液收集到裝有6 g氯化鈉的100 mL具塞量筒中，蓋上蓋子，劇烈振蕩1 min，室溫靜置30 min，使乙腈相和水相完全分層。用移液管吸取10.00 mL 乙腈溶液，放入50 mL 燒杯中，將燒杯在水浴上加熱，杯內(nèi)緩緩?fù)ㄈ氲獨(dú)?，蒸發(fā)至近干，冷卻至室溫，加入5.0 mL丙酮渦旋混勻，過0.2 μm濾膜，裝瓶上機(jī)檢測。

1.4 建立數(shù)學(xué)模型

式中：X—樣品中毒死蜱的含量，mg/kg；m—樣品質(zhì)量，g；V3—吸取出用于檢測的提取溶液體積，mL；V2—樣液最后定容體積，mL；V1—提取溶劑總體積，mL；C—由標(biāo)準(zhǔn)曲線得出的樣液中毒死蜱的濃度，μg/mL；f—稀釋倍數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不確定度來源

從測定方法和數(shù)學(xué)模型得知，毒死蜱測定的不確定度來源見圖1。

毒死蜱測定的不確定度來源主要有：樣品稱量引入的不確定度；配制標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確定度；樣品移取體積引入的不確定度；標(biāo)準(zhǔn)曲線引入的不確定度；重復(fù)性引入的不確定度；加標(biāo)回收引入的不確定度。

2.2 樣品稱量引入的不確定度u（m）

圖1 毒死蜱測量的不確定度來源

依據(jù)檢定證書使用電子天平稱量，最大允差為0.000 1 g，按均勻分布考慮，則有標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.000=0.000 057 735 03，樣品質(zhì)量為25.0 g，其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.000 002 309 4。

2.3 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液過程引入的不確定度u1

2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)品純度不確定度

取包含因子k=2，標(biāo)準(zhǔn)品毒死蜱的相對擴(kuò)展不確定度為u=0.02。

2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的不確定度

標(biāo)樣的制備方法：稱取毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)0.01 g，用丙酮溶解，定容至10 mL 容量瓶中，毒死蜱標(biāo)液儲備液濃度為1 000 μg/mL。然后準(zhǔn)確吸取該儲備液0.2 mL置于100 mL容量瓶中，用丙酮定容，毒死蜱標(biāo)液濃度為2 μg/mL。準(zhǔn)確吸取2 μg/mL 標(biāo)準(zhǔn)溶液0.05 mL、0.1 mL、0.25 mL、0.5 mL、1.0 mL置于10 mL容量瓶中，用丙酮定容。標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的不確定度由4 個分量合成。

（1）稱量標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)P

使用型號AC210S的電子天平稱量，由檢定證書，最大允差為0.000 1 g，按均勻分布考慮，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.000=0.000 057 735 03，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)量為10.0 mg，其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.005 774。

（2）10 mL容量瓶體積V1

①體積：由檢定證書給出的允差為±0.020 mL，按均勻分布考慮：0.020/=0.011 5mL

②溫度：溫度變化的范圍為±4℃，按均勻分布考慮：10×2.1×10-4×4/=0.004 84 mL

則合成不確定度：

相對不確定度為0.012 48。

（3）1 mL移液槍體積V2

①體積：1 mL移液槍檢定證書的偏差為1±0.001 mL，近似于矩形分布0.001/=0.000 580 mL

②溫度：溫度變化的范圍為±4℃，近似于矩形分布：

由1 mL移液槍V2引入的相對不確定度為：

（4）100 mL容量瓶體積V4

①體積：由檢定證書給出的允差為±0.05 mL，按均勻分布考慮：0.05/=0.028 75 mL

②溫度：溫度變化的范圍為±4℃，按均勻分布考慮：10×2.1×10-4×4/=0.004 84 mL

則合成不確定度：

相對不確定度為0.029 16。

標(biāo)準(zhǔn)溶液配制引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(1)為：

2.4 樣品移取體積引入的不確定度uV

10.0 mL刻度移液管體積V

①體積：檢定證書提供的數(shù)值（10±0.05）mL，近似于矩形分布，0.05/=0.028 868 mL

②溫度：溫度變化的范圍為±4℃，近似于矩形分布，10×2.1×10-4×4/=0.004 84 mL

由10.0 mL刻度移液管體積V引入的相對不確定度為：urel(v)=0.029 27/10=0.002 927

2.5 標(biāo)準(zhǔn)工作曲線引入的不確定度u2

系列標(biāo)準(zhǔn)溶液每一濃度結(jié)果見表1。

表1 毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)溶液溶度與對應(yīng)的峰面積

校準(zhǔn)曲線為：Aj=B1cj+B0

式中：Aj—第j個標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰面積；cj—第j個標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度；B1—斜率；B0—截距。

線性最小二乘擬合結(jié)果：A=8 943 322C+10 817，相關(guān)系數(shù)r 為0.997 1，故標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

式中：u2—由擬合直線求c0時產(chǎn)生的不確定度；SR—由擬合直線求得的A與相應(yīng)Ai測定值之差，按貝塞爾公式求出的標(biāo)準(zhǔn)偏差；p—樣品溶液的測定次數(shù)，p=6；n—標(biāo)準(zhǔn)溶液的測定總次數(shù)，n=5；Aj—標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積測定值；B1—常數(shù)，其值為8 943 322；B0—常數(shù)，其值為10 817；cj—標(biāo)準(zhǔn)溶液中毒死蜱的濃度，μg/mL；c—標(biāo)準(zhǔn)溶液中毒死蜱濃度的測定平均值，0.076 μg/mL；c0—樣品溶液中毒死蜱的濃度，0.1 μg/mL。

將表1 中數(shù)據(jù)代入上述公式，計算得：SR=43 264，u2=0.003 023，則u2/c0=0.003 023/0.1=0.030 23

2.6 重復(fù)性實驗引入的不確定度urep

分別稱取6份樣品,按照檢測方法檢測，結(jié)果見表2。

表2 樣品中毒死蜱含量

按正態(tài)分布計算，毒死蜱重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（rep）：

樣品平均值為c=0.095 mg/kg，重復(fù)性測定的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(rep)/c=0.001 001/0.095=0.010 54。

2.7 樣品加標(biāo)回收率引入的不確定度u Rec

按標(biāo)準(zhǔn)方法操作，稱取25.0 g樣品，添加1.25 μg毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，測得的回收率見表3。

表3 芹菜中毒死蜱加標(biāo)回收率

標(biāo)準(zhǔn)不確定度采用平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差：

樣品平均回收率（%）x=98，因此，加標(biāo)回收率的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(Rec)/x=0.004 810。

顯著性檢測是用來確定平均回收率是否與1.0有顯著性差異。檢測統(tǒng)計數(shù)據(jù)t用下式來計算：

這個數(shù)據(jù)與95%置信度，n-1自由度的雙邊臨界值tcrit比較（其中n是用來評估測試結(jié)果的數(shù)目），假如t大于或等于tcrit值，則與1有顯著性差異。

2.8 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（c）/x

采用相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成公式：

合成不確定度為：

2.9 擴(kuò)展不確定度U

按95%置信概率，取包含因子k=2，擴(kuò)展不確定度為：U=u(x)×2=0.009 mg/kg，所以供測試樣品芹菜中毒死蜱的殘留量為（0.095±0.009）mg/kg，k=2。

3 結(jié)論

本實驗以氣相色譜法測定芹菜中毒死蜱含量為例進(jìn)行了不確定度評定，通過比對各不確定度分量大小可以看出，影響測量結(jié)果的主要不確定度來源為標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的引入，建議在日常標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程中，人員應(yīng)熟練掌握容量瓶定容和移液管移取的規(guī)范操作，注意所用的容量瓶、移液管等器具要經(jīng)過檢定/校準(zhǔn)，確保量具的準(zhǔn)確度。本實驗以氣相色譜法測定芹菜中毒死蜱含量，測量結(jié)果為（0.095±0.009）mg/kg，k=2。目前，測量不確定度評定已經(jīng)成為實驗室一種質(zhì)量監(jiān)督和控制手段。在今后的檢測過程中，我們更要重視開展測定不確定度的研究，以保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。