石墨爐原子吸收光譜法測定小麥濃縮蛋白中鎘的不確定度評估

喬 晴，王洪波，王小玲，李全滋

河南出入境檢驗檢疫局技術中心，河南 鄭州 450003

0 引言

小麥濃縮蛋白中鎘的含量是一項重要的檢測指標，檢測結果的準確性對于合格判定十分重要。《化學分析中不確定度的評估指南》中指出， 完整的檢測報告應包含不確定度的測量[1]。不確定度評定在商品檢測和地質分析等方面日益受到重視[2-8]，本文依《JJF 1059-1999測量不確定度評定與表示》[9]及《JJF 1135-2005化學分析測量不確定度評定》[10]，對石墨爐原子吸收光譜法測定小麥濃縮蛋白中鎘的不確定度進行了評定，尤其關注到在痕量鎘的測定中空白的影響不容忽視。

1 方法概要

稱取0.5g樣品，準確至0.1mg，置于微波消解儀的內襯管中，加4.0mL硝酸和2.0mL過氧化氫，加蓋，放入外套管中，于微波消解儀中進行消解，冷卻后取出，轉移樣液至25 mL容量瓶中，用硝酸溶液（0.5+99.5）少量多次洗滌內襯管，洗液并入容量瓶中并定容，搖勻。同時做空白實驗。將石墨爐原子吸收分光光度計條件優化后，依次測定標準系列溶液、空白溶液和試樣溶液的吸光度。由原子吸收分光光度計分析軟件自動記錄，并計算扣除空白后試樣溶液中鎘的質量分數。

2 數學模型

式中：

ω（ Cd）=——試樣中鎘的質量分數，mg/kg；

c ——試樣溶液中鎘的濃度，ng/mL；

V ——試樣溶液的定容體積，mL；

m ——試樣質量，g。

3 儀器器具及標準物質

1）原子吸收分光光度計：型號ZEEnit 650；

2）電子天平：型號XP205全自動分析天平；最大容許重復性標準差為0.03 mg；

3）標準物質：GBW08612鎘單元素標準溶液1000μg/mL， 擴展不確定度（k=2）為2 μg/ mL；

4）容量瓶：100mL，A級，容量允差±0.10mL；

5）容量瓶：50mL，A級，容量允差±0.05mL；

6）微量可調移液器：1 mL相對標準偏差0.2 %；5mL相對標準偏差0.15 %。

4 不確定度識別

1）測量的總重復性，其A類標準不確定度u(r)；

2）試樣溶液中鎘的濃度的標準不確定度u(c)，它的來源有：鎘標準儲備液的標準不確定度u(c)1、鎘標準系列溶液的標準不確定度u(c)2、標準曲線擬合引入的標準不確定度u(c)3、試驗空白c0重復性引入的標準不確定度u(c)4；

3）試樣溶液定容體積的B類標準不確定度u(V)；

4）試樣質量的B類標準不確定度u(m)。

5 不確定度量化

5.1 測量總重復性的標準不確定度u(r)

在重復性條件下對同一小麥濃縮蛋白樣品測定10次，鎘的結果以 mg/kg計，分別是：0.090、0.087、0.088、0.088、0.090、0.088、0.088、0.089、0.088、0.089，單次測定標準偏差s=0.00097 mg/kg，日常檢測中以2次測定平均值作為測定結果，本次檢測獲得兩個平行結果為0.090、0.087，平均值為0.088mg/kg，那么平均值的標準偏差Sa=0.00097/21/2=0.00069mg/kg，u(r)=0.00069mg/kg，相對標準不確定度u(r)rel=0.00069/0.088=0.0078。

5.2 c的標準不確定度u(c)

1）鎘標準儲備液的標準不確定度u(c)1

1000μg/mL鎘標準儲備液的擴展不確定度（k=2）為2μg/mL，u(c)1=2/2=1μg/mL，相對標準不確定度u(c)1rel=1/1000=0.001。

2）由鎘標準儲備液配制成鎘標準工作溶液，由體積產生的標準不確定度u(c)2用微量可調移液器移取標準溶液，分次用100mL容量瓶和50mL容量瓶定容，將1000μg/mL鎘標準儲備液稀釋為0.0500μg/mL鎘標準工作液。

微量可調移液器1 mLu(v1)rel=0.002，5 mLu(v2)rel=0.0015。

100mLA級容量瓶，容量允差±0.10mL，按矩型分布，k=31/2，u(v3)=0.10/31/2=0.058mL，那么 u(v3)rel=0.058/100=0.00058。

50mLA級容量瓶,容量允差±0.05mL，按矩型分布，k=31/2，u(v4)=0.05/31/2=0.029mL，那么 u(v4)rel=0.029/50=0.00058。

上述不確定度互不相關，考慮到各器皿使用的次數，合成得：

3）標準曲線擬合引入的標準不確定度u(c)3

ZEEnit 650原子吸收分光光度計分析軟件，經曲線擬合，給出樣液濃度時，可同時給出其置信區間，置信概率為95%。由原始數據得知鎘的濃度為1.836ng/mL時，對應的置信區間為0.488ng/mL。按正態分布，k=2，其標準不確定度為：u(c)3=0.488/2=0.244ng/mL。相對標準不確定度為u(c)3rel=0.244/1.836=0.133。

4）空白試驗c0重復性引入的標準不確定度u(c)4

在痕量鎘的測定中，水和試劑的本底值以及器皿的沾污程度等不確定因素，可導致空白試驗的波動，根據經驗，這些波動對試驗結果的影響不可忽略，為了評估空白試驗重復性引入的標準不確定度，在重復性條件下進行了11次全程空白實驗，峰面 積：0.00279、0.00260、0.00261、0.00155、0.00221、0.00255、0.00245、0.00188、0.00389、0.00285、0.00206，11次平均值：0.00250，標準偏差sc0=0.00061，通常以一次獨立空白試驗的值作為試劑空白并由儀器自動扣除，那么空白試驗c0重復性引入的標準不確定度即為單次試驗標準差：u(c)4= sc0=0.00061，本次檢測空白值為0.00279，相對標準不確定度u(c)4rel=0.00061/0.00279=0.219

5.3 V的標準不確定度u(V)

25mLA級容量瓶,允差±0.03 mL，按矩型分布，k=31/2，u(V)=0.03/31/2=0.0173mL，相對標準不確定度u(V)rel=0.0173/25=0.00069。其值甚小，可忽略。

5.4 m的標準不確定度u(m)

使用萬分之一全自動電子天平稱量，引入的不確定度極小，可以忽略。

6 合成標準不確定度

上述各項不確定度分量互相獨立，小麥濃縮蛋白中鎘的相對合成標準不確定度為：

7 擴展不確定度及結果表示

取包含因子k=2，則擴展不確定度U=0.023×2=0.046mg/kg，小麥濃縮蛋白中鎘的質量分數表示為：0.088±0.04mg/kg。

8 結論

從上述不確定度評定可知，本檢測結果的主要不確定度來源為空白試驗波動的影響以及曲線擬合引入的不確定度。要提高小麥濃縮蛋白中鎘的檢測工作質量，應著重對試驗用水和試劑的本底值以及器皿的沾污程度等進行監控。

[1]中國實驗室國家認可委員會.化學分析中不確定度的評估指南[M].北京：中國計量出版社，2002：31-40.

[2]郭蘭典.商品檢測不確定度評定實例[M].北京：中國計量出版社，2004：1-270.

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[4]丁明，屈明華，韓素蘇.液相色譜測定茶油中維生素E結果的不確定度評定[J].中國糧油學報，2008，23(5)：190-193.

[5]蔡玉曼，曹磊.榴輝巖石中金紅石物相二氧化鈦含量測定的不確定度評定[J].巖石測試，2007，26(3)：25-229.

[6]唐紅.鉬藍分光光度法測定混合鉛鋅精礦中二氧化硅量的測量不確定度評定[J].湖南有色金屬，2006，22(3)：54-57.

[7]張艷.硅鉬藍分光光度法測定鋼樣中硅量的不確定度評定[J].冶金分析，2005，25(4)：83-86.

[8]蔡玉曼.硅鉬藍分光光度法測定鈦鐵礦中二氧化鈦不確定度評定[J].巖石測試，2008，27(2)：123-126.

[9]National Quality and Technique Superintend Station(國家質量技術監督局).Evaluation and Expression of Uncertainty in Measurement(測量不確定度評定與表示)，(JJF 1059-1999).Beijing“ Standards Press of China.北京：中國標準出版社，2004.

[10]General Administration of Quality Supervision,Inspection and Quarantine of The People’s Republic of China(國家質量監督檢驗檢疫總局).Evaluation of Uncertainty in Chemical Analysis Measurement (化學分析測量不確定度評定)，（JJF 1135-2005）.Beijing：Standards Press of China.北京：中國標準出版社，2005.