微波消解-火焰原子吸收法測定貉毛中銅含量不確定度評定

楊趙偉，閆玉杰，趙雅楠，鄔溪芮，李 博，杜順豐

（河北省秦皇島市農產品質量安全監督檢驗中心，河北 秦皇島 066000）

微波消解-火焰原子吸收法測定貉毛中銅含量不確定度評定

楊趙偉，閆玉杰，趙雅楠，鄔溪芮，李 博，杜順豐*

（河北省秦皇島市農產品質量安全監督檢驗中心，河北 秦皇島 066000）

微波消解-火焰原子吸收法測定貉毛中銅含量方法的準確度和精密度良好，通過分析影響測量不確定度的主要來源，對分析過程中的樣品稱量、樣品前處理、標準溶液配制、標準曲線非線性引入的輸入值、測量重復性和儀器本身等6個不確定分量進行分析和合成，計算出銅的擴展不確定度，為系統分析檢測結果的準確程度和方法的可靠性提供參考。

不確定度；微波消解；火焰原子吸收；貉子

銅是動物體內多種酶的必需組分和激活劑，是維持動物生命活動和生長發育的重要營養物質，是影響動物毛皮顏色和質量的重要微量元素，其對毛皮動物的影響十分重要。動物體內銅含量只有在適當的范圍才能發揮正常生理生化作用，資料報道動物毛中銅含量可以反映飼料中銅的含量，也可以大致反映出組織中銅含量[1]，能作為機體總負荷的良好代表[2]，一些學者建立了測定動物被毛中銅含量的方法[3-5]，而沒有對這些檢測方法的準確度和可靠性進行分析。本文參考原子吸收測定其他樣品不確定度的評定方法[6]，計算了微波消解-火焰原子吸收法在測定貉毛中銅含量的不確定度，系統地分析了該方法的準確程度和可靠性。

1 材料與方法

1.1材料、試劑與儀器將剪下的貉子被毛樣品用（1+99）“立白洗滌靈”溶液浸泡30 min，在超聲波清洗器中清洗60 min，用清水沖洗至無泡沫，用去離子水沖洗3次，在60℃鼓風干燥箱內烘干，剪碎、編號保存在干燥器中備用。

硝酸（AR，天津市科密歐化學試劑有限公司），過氧化氫（AR，天津市科密歐化學試劑有限公司），銅標準儲備液（1 000μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析測試中心），試驗用一級水，人發標準物質（GBW07601（GSH-1），銅含量10.6±1.2μg/g，地球物理地球化學勘查研究所）。

原子吸收光譜儀（AA7000，島津企業管理（中國）有限公司），WizAArd工作站（島津企業管理（中國）有限公司），銅元素空心陰極燈（島津企業管理（中國）有限公司），電子天平（CP214，奧豪斯儀器（上海）有限公司），微波消解儀（WX-4000，上海屹堯儀器科技發展有限公司），智能控溫系統（DKQ-1000，上海屹堯儀器科技發展有限公司）。

1.2分析方法

1.2.1 樣品消解 準確稱取貉子被毛樣品0.3 g（精確到0.1 mg），將稱取的樣品置于消解罐內，加入硝酸4.00 mL，過氧化氫1.00 mL，靜置過夜，密封消解罐，連接好溫度和壓力檢測器，開機預熱5 min并運行正常，設置4階段的梯度升溫消解程序，程序如下：①溫度90℃，壓力10 atm，維持2 min；②溫度130℃，壓力15 atm，維持2 min；③溫度160 ℃，壓力25atm，維持2min；④溫度180℃，壓力30 atm，維持5 min。消解程序執行結束后待消解罐溫度低于80℃放出氣體，用1%的硝酸把消解罐蓋子上的液體沖洗到消解罐內，將消解罐置于智能控溫系統上趕酸，趕酸溫度為140℃，至溶液少于1 mL，用余熱趕至濕鹽狀態。用1%的硝酸溶液多次沖洗消解罐并定容于10 mL容量瓶中即為試樣溶液，所得試樣溶液清澈透明。同時制備試樣的空白溶液。

1.2.2 標準溶液的配制 吸取2 mL銅標準溶液于100 mL容量瓶中，定容制備成20 μg/mL的銅中間液，再分別吸取銅標準儲備液0、1.0、2.0、4.0、8.0、10.0 mL于100 mL容量瓶中，定容制成濃度為0、0.2、0.4、0.8、1.6、2.0μg/mL的銅標準工作液。

1.2.3 儀器條件 AA7000原子吸收光譜儀使用火焰法測量銅含量，選擇空氣-乙炔型火焰，氘燈背景校正，設定空心陰極燈的波長為324.8 nm，燈電流8 mA，狹縫寬0.7 nm，火焰原子化器燃燒頭高度7.0 mm，空氣流量15.0 L/min，乙炔流量1.8 L/min。1.2.4 溶液測定 用AA-7000原子吸收光譜儀測定空白溶液、標準溶液、樣品溶液的吸光度，WizAArd工作站自動顯示所測量溶液的吸光度值和計算測定樣品溶液的質量濃度。

2 結果與分析

2.1數學模型根據試驗原理，分析原子吸收法測定貉子被毛中銅含量的過程，當測定結果以mg/kg表示時，對測定結果和有關的參數建立如下函數關系：

式中：X為試樣中銅的含量/（mg/kg）；C為樣品溶液中銅的質量濃度/（μg/mL）；V為樣品定容體積/mL；m為樣品質量/g。

2.2測量不確定度分析

2.2.1 稱量樣品帶來的不確定度 稱量樣品所用天平為CP214電子天平，最小分值為0.1 mg，準確稱量0.3000 g樣品，該天平經檢定，最大允許差為± 0.5 mg。

標準不確定度

相對標準不確定度

2.2.2 樣品前處理引入不確定度 選擇人發標準物質GBW07601（GSH-1），平行稱取6份，按1.2步驟進行消解和測定。計算銅元素的回收率結果分別為99.6%、95.3%、101.7%、102.8%、100.2%、99.0%。

2.2.3 標準溶液配制引入的不確定度 所用ρ（Cu）= 1 000 μg/mL銅標準儲備液購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心，相對擴展不確定度0.7%（k= 2），則其相對標準不確定度為

配制ρ（Cu）=20 μg/mL的銅中間液時引入的不確定度：用2 mL A級單標線吸量管移取2 mL標準儲備液于100 mL容量瓶中。根據JJG 196-2006[7]，2 mL A級單標線吸量管的容量允誤差為±0.010 mL，其標準不確定度為

本次試驗溫度單標線吸量管檢定時的溫度相近（20℃），根據經驗，溫度引起的不確定度可以忽略。

根據JJG 196-2006[7]，100 mL A級容量瓶的容量允誤差為±0.10 mL，其標準不確定度為。本次試驗溫度單標線吸量管檢定時的溫度相近（20℃），根據經驗，溫度引起的不確定度可以忽略。

則標準溶液配制引入的不確定度

2.2.4 標準曲線的非線性引入輸入值的不確定度 用1%硝酸溶液為介質配制成0、0.2、0.4、0.8、1.6、2.0 μg/mL的銅標準工作液。AA7000原子吸收光譜儀設置好儀器參數，待儀器穩定后，對該系列標準溶液進行3次重復測定，對樣品溶液進行6次重復測定的吸光度值分別為0.0697、0.0674、0.0676、0.0672、0.0688、0.0673，利用范巧成設計的Excel表格[9]，按照公式

計算標準不確定度u（Std）是0.0092（μg/mL），被測樣品溶液質量濃度的估計值X=0.4893μg/mL的相對標準不確定度urel（Std）是1.88%。測定相關參數及計算結果見表1。

表1 不確定度的計算結果和相關參數Table1 Calculation and parameters of uncertainty

2.2.5 儀器測量重復性不確定度 對樣品溶液進行6次重復測定的質量濃度分別為0.5015、0.4849、0.4864、0.4835、0.4950、0.4842μg/mL。儀器重復性測量不確定度按《JJF 1059.1-2012》4.3.2.1節計算[8]，樣品測量重復性不確定度

注：a是標準曲線截距；b是標準曲線的斜率；n是對每個標準溶液進行3次測量；P是被測樣品溶液6次測量；r是標準曲線的相關系數；x是被測溶液質量溶度；xi是標準溶液質量濃度的系列值；`x是全部標準溶液的平均值；y是被測樣品溶液吸光值的平均值；yi是各標準溶液吸光值的系列值；Sy是直線回歸標準偏差；u（Std）被測樣品溶液質量濃度的估計值X的標準不確定度；urel（Std）被測樣品溶液質量濃度的估計值X的相對標準不確定度。

2.2.6 儀器本身的不確定度 本試驗使用的儀器為AA-7000型原子吸收光譜儀，儀器檢定機構給出的原子吸收光譜儀銅元素質量濃度在0.0～5.00μg/mL范圍內，k=2，相對標準不確定度urel（AAS）=1%。

2.2.7 相對標準不確定度分量列表 將相對標準不確定度分量列于表2，由表2中各相對標準不確定度分量可知，影響微波消解-火焰原子吸收法測定貉毛中銅含量不確定度的主要因素是標準曲線的非線性引入輸入值，其次是儀器測量重復性和儀器本身產生的不確定度，而樣品制備過程對不確定度影響較小。

2.2.8 相對合成標準不確定度及擴展不確定度 相對合成標準不確定度

置信概率為95%時，取包含因子K=2，則擴展不確定度ucu=k×u(x)=2×0.46=0.92 mg/kg。

則該方法測定貉毛中銅含量X=（16.31±0.92）mg/kg。

表2 相對標準不確定度分量列表Table2 Component of relative standard uncertainty

3 總結

通過比較各不確定度分量對測量不確定度貢獻的大小可以看出,微波消解-火焰原子吸收光譜法測定貉毛中銅含量時,樣品制備過程對不確定度影響較小，該樣品制備方法與原子吸收光譜法聯用較為適宜。影響銅含量測量不確定度的主要因素是標準曲線的非線性引入輸入值，其次是儀器測量重復性和儀器本身。所以，要控制好微波消解-火焰原子吸收光譜法測定貉毛中銅含量的質量，必須嚴格控制好標準溶液的配制和標準曲線校準過程，對樣品進行多次的平行測定，保證原子吸收光譜儀的穩定狀態。

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[2]侯江文.關于家畜毛中微量元素含量分析的幾個問題[J].中國獸醫雜志，1985（3）：48-49.

[3]魏韜，李榮輝，王菡，等.火焰原子吸收光譜法測定貉被毛中銅、鋅含量的研究[J].廣東微量元素科學，2011，18（12）：57-60.

[4]侯志軍，魏韜，邢明偉，等.“白鼻子病”貉血清、被毛微量元素銅、鋅、鐵、硒測定方法的建立及應用[J].中國獸醫學報，2010，30（5）：685-689.

[5]侯天平，王松君，常平，等.貉被毛中多種元素ICP-AES同時測定方法研究[J].江西農業大學學報，2008，30：376-379.

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Uncertainty Evaluation of Cu Concentrations in Fur on Raccoon Dog by Flame Atomic Absorption Spectrometry linking Microwave Digestion

Yang Zhaowei,Yan Yujie,Zhao Yanan,Wu Xirui,Li Bo,Du Shunfeng*
（Qinhuangdao Agriculture Product Quality Safety Supervision and Inspection Center,Hebei Qinhuangdao 066000）

The method for determination of Cu in fur on nyctereutes by flame atomic absorption spectrometry linking microwave digestion has better accuracy and precision,and the impacts of major source of measurement uncertainty were discussed,uncertainty components such as sample weighing,preparation,standard process of preparation,curve fitting,measurement repratability and equipment,and the final expanded uncertainty was given.These data provided references for the reliability research of the accurate extent and method for analyzing measure results.

Uncertainty;Microwave digestion;Flame atomic absorption spectrometry;Raccoon dog

O657.31 < class="emphasis_bold"> 文獻標識碼：B

B

1672-9692(2016)08-0013-05

2016-06-15

楊趙偉（1984-），男，碩士，畜牧師，主要從事農產品檢測工作。

杜順豐（1965-），男，碩士，研究員，主要從事農產品檢測工作。

秦皇島市科技支撐計劃項目“貉子原料皮毛質量基礎數據庫建立的研究”項目編號（201502A050）。