探讨火焰原子吸收分光光度法测定食品中钠含量的不确定度

探讨火焰原子吸收分光光度法测定食品中钠含量的不确定度

王晓惠

哈尔滨市香坊疾病预防控制中心150036

摘要：测量不确定度是表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。测量不确定度的评定工作是检测工作中重要的技术组成部分，是进行实验室国家认可的的必要条件。本文阐明了火焰原子吸收分光光度法测定食品中钠含量不确定度的评定步骤和评定方法，并通过重复6次测定，归纳出其不确定度分量及影响其不确定度的主要来源：重复性检测、标准系列配制和标准储备液。

关键词：原子吸收分光光度法；钠含量；不确定度评定

Abstract：measurementuncertaintyisaparametercharacterizingthedispersionthatisreasonablyassignedtothemeasuredvalueandrelatedtothemeasurementresults.Theevaluationofmeasurementuncertaintyisanimportantpartoftheinspectionwork，anditisanecessaryconditionforthelaboratorytoberecognizedbythestate.Thispaperillustratesthespectrophotometricmethodforthedeterminationoftheuncertaintyevaluationstepsandmethodofdegreeofsodiumcontentinfoodbyflameatomicabsorption，andwasrepeated6times，summedupitsuncertaintyandtheeffectsofthemainsourcesofuncertainty：repeatabilitytest，standardseriespreparationandstandardstocksolution.

Keywords：atomicabsorptionspectrometry，sodiumcontent，uncertaintyevaluation

本人依据JJF1059-2012《测量不确定度评定与表示》[1]及JJF1135-2005《化学分析测量不确定度评定》[2]相关要求，对火焰原子吸收分光光度法测定食品中钠含量的不确定度分量进行分析评估，从而评定其不确定度。

1、测定过程及建立数学模型

1.1样品制备

称取均匀样品1.0g于锥形瓶中，加入高氯酸和硝酸的混合溶液（体积比1：9）在电热板上加热，消化至溶液无色透明，定容后准备测定。

1.2标样制备

移取10mL钠标准溶液到100mL容量瓶中，用去离子水定容到刻度。分别移取2、4、6、8、10mL稀释液到100mL容量瓶中，用去离子水定容到刻度。

1.3测量样品

将待测试样及钠标准系列溶液在原子吸收分光光度计上进行测定，在该浓度范围内，其吸光度值与钠浓度成正比。

2、仪器设备、计量器具、标准物质

2.1原子吸收分光光度计：TAS-986型，普析通用公司

2.2电子分析天平：MPE为±0.0001g；

2.3钠标准储备溶液（GSB04-1738-2004，相对扩展不确定度0.7%，k=2）：国家标准物质研究中心购买；

2.4实验室常用A级玻璃仪器。

3、不确定度识别及计算

3.1不确定度来源分析

按照上述数学模型及方法概要，其不确定度来源有以下6个方面：

测量重复性标准不确定度u1；

V的标准不确定度u2；

m的标准不确定度u3；

钠标准储备液的标准不确定度u4；

标准系列配制过程引入的标准不确定度u5；

提取回收率引入的标准不确定度u6。

3.2测量重复性标准不确定度u1

在重复性条件下，样品6次测量结果（mg/kg）分别为：1545、1678、1545、1644、1587、1685，平均值=1614mg/kg，RSD=4.0%，单次测量的标准偏差s=63.7mg/kg，平均值的标准偏差sa=s/k=26mg/kg，其不确定度0.016。

3.3V的标准不确定度u2

100mL的A级容量瓶最大允差MPE为±0.10mL，按三角分布，k=61/2，u2v=0.10/61/2=0.04082mL。容量瓶在20℃校准，实验温度通常不会恰好20℃，因此实验温度亦对体积V产生不确定度。根据大量实验记录，本实验室全年的室温控制在20±5℃，按矩形分布，k=31/2。查相关手册得知水的体积膨胀系数为2.1×10-4/℃，则u2t=100×5×2.1×10-4/31/2=0.06062mL。V的合成不确定度u2=（u2v+u2t）/2=0.07308mL，则u2rel=0.07308/100=0.00073。

3.4m的标准不确定度u3

电子分析天平（最小刻度d=0.0001g）经检定合格，最大称量误差为±1.5e=±1.5mg。按矩形分布，k=31/2，样品质量经两次称量后获得（天平清零也带来称量的不确定度），即u3=1.5×21/2/31/2=0.612mg，实验称取约1克样品，则u3rel=0.612mg/1g=0.00061。

3.5钠标准储备液的标准不确定度u4

根据标准物质证书可知其相对扩展不确定度0.7%，k=2。

3.6标准系列配制过程引入的标准不确定度u5

在标准系列的配制过程中，首先准确吸取1000μg/mL钠标准溶液10mL于100mL容量瓶中，加水定容至刻度。再取10mL此稀释液于100mL容量瓶中定容后，再取2～10mL储备液稀释定容于100mL容量瓶中，此溶液浓度为2～10μg/mL。整个过程使用的10mL移液管及100mL容量瓶均为A级且经检定合格，其允差为±0.020mL、±0.10mL，按矩形分布计算的不确定度分别为0.02887mL、0.05774mL。以最高浓度10?g/mL（即取10mL1000μg/mL的标准使用液于100mL容量瓶中并定容至刻度）计算，则U5rel=[（0.02887/10）2+6×（0.05774/100）2]1/2=0.0045。

3.7提取回收率引入的标准不确定度u6

本实验6次加标回收率分别为：92.3%、96.2%、100.3%、97.5%、91.1%、105.6%，平均回收率为97.2%，回收率标准偏差s=5.34%，平均值的标准偏差sa=s/k=s/61/2=2.18%。回收率的标准不确定度采用平均值的标准差，即=s=5.34%。

显著性检测用以确定平均回收率是否与1.0有显著性差异。可见，平均回收率与1.0无显著性差异，故忽略其对不确定度的影响。

3.8扩展不确定度U的计算及报告

取包含因子k=2（95%置信水平），则扩展不确定度U=2×uc=58mg/kg，故该测试样品中钠含量为（1614±58）mg/kg，k=2。

4、结束语

通过火焰原子吸收分光光度法测定食品中钠含量的不确定度评定，我们发现样品在重复性检测过程中引起的是最主要的不确定度，标准系列配制、标准储备液和定容体积产生的不确定度次之，而样品质量最小。总的来说，差别均不太明显。从不确定度的评定过程来看，想要获得较小的不确定度，样品处理要尽量均匀，所用仪器设备应处于良好工作状态，环境符合标准要求，并尽量减少重复性测量。对标准系列配制过程中产生的不确定度，应对校准曲线溶液的制备采用规范化〔3〕。

参考文献：

[1]JJF1059-2012测量不确定度评定与表示[S].

[2]JJF1135-2005化学分析测量不确定度评定[S].

[3]凤吾利，秦晓丽，王瑞芬.火焰原子吸收分光光度法测定矿石中铜含量的不确定度评定[S]矿业论坛.