火焰原子吸收法測定飼料中鋅的不確定度分析

楊喆 陳秋生 張強 劉燁潼 殷萍

摘要 根據《測量不確定度評定與表示》（JJF1059.1—2012）技術規范的要求，對火焰原子吸收法測定飼料中鋅含量的結果進行不確定度分析。結果表明，影響樣品溶液濃度測定結果不確定度的主要來源包括標準溶液的不確定度、工作曲線方程的不確定度、重復測定樣品的不確定度，計算出各種不確定度分量并將其合成，以此計算出飼料中鋅的測量不確定度。

關鍵詞 原子吸收法；飼料；鋅；不確定度

中圖分類號 S816.2 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2018）22-0246-02

Abstract According to Evaluation and Expression of Uncertainty Measurement（JJF 1059.1-2012），the uncertainty degree of FAAS measuration result of zinc content in feed was analyzed.The results showed that the main effect factors of measurement uncertainty included uncertainty degree of standard solution density，uncertainty degree of work curve equation and that of sample repeated measuration.Components of uncertainty and the combined uncertainty were deduced and calculated.We can obtain the evaluation of uncertainty of zinc in feed by FAAS.

Key words Flame AAS；feed；zinc；detection uncertainty

《檢測和校準實驗室能力的通用要求》（ISO/IEC 17025：2005）[1]以及《檢測和校準實驗室能力的通用要求》（GB/T 27025—2008）[2]中均要求檢測實驗室具有評價測量不確定度的程序，能夠對檢測項目的不確定度作出正確評估，滿足客戶及檢測工作的要求。測量不確定度在實驗室數據比對、方法確認、標準設備校準、量值溯源以及實驗室質量控制與管理等方面具有重要的意義。根據《測量不確定度評定與表示》（JJF1059.1—2012）[3]、《測量不確定度政策實施指南》（CNAL/AG06：2003）[4]技術規范的要求，對火焰原子吸收分光光度法測定飼料中鋅的不確定度進行了分析。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑

AA 240FS原子吸收分光光度計（美國瓦里安公司），超純水儀MILLI-Q（美國Millipore公司），濃度為1 000 mg/L鋅標準溶液[GBW（E）080400]，硝酸HNO3（德國Merck公司）。

1.2 試驗方法

飼料樣品按《動物飼料中鈣、銅、鐵、鎂、錳、鉀、鈉和鋅含量的測定 原子吸收光譜法》（GB/T 13885—2003）的樣品前處理方法處理后[5]，導入原子吸收分光光度計的空氣-乙炔火焰中，原子化后，吸收213.8 nm共振線，其吸收量與鋅含量成正比，與標準系列比較定量。

標準曲線取5個濃度點，每個濃度點重復進樣3次，以吸光度對標準溶液濃度繪制工作曲線，外標法定量。同時做空白試驗。

1.3 樣品鋅含量測量結果的數學模型

1.3.1 模型的建立。依據《動物飼料中鈣、銅、鐵、鎂、錳、鉀、鈉和鋅含量的測定 原子吸收光譜法》（GB/T 13885—2003），飼料樣品中鋅含量按下述公式計算：

1.3.2 不確定度分量的來源。從檢測過程和數學模型分析，檢測飼料中鋅含量的不確定度來源于測量全過程的重復性、標準曲線的制作、稱量和定容所使用的天平、玻璃器皿等。

2 結果與分析

2.1 測量重復性標準不確定度urel（frep）

依據標準方法，同時稱取7份樣品進行了獨立測定，結果如表1所示。

在日常分析中，測定2份樣品報告平均值，故2次測定結果平均值的相對標準偏差為：

2.2 定容后溶液濃度的標準不確定度urel（C）

2.2.1 定容后溶液濃度預估值的不確定度。在測得被測樣品相應值后，樣品中被分析物濃度或含量的預估值可由標準曲線來計算。因此，其預估值的不確定度主要來源于擬合曲線產生的不確定度。

用空白溶液調零，分別對5種鋅標準溶液進行了3次重復測定，其測量數據如表2所示。

根據測量數據，儀器設置用線性回歸法求出標準工作曲線，其標準工作曲線為：y=0.070C+0.004 3，相關系數r=0.999 7。

記b=0.070，a=0.004 3。

擬合標準曲線不確定度計算公式如下：

2.2.2 標準溶液濃度的不確定度。根據經驗，由于稀釋引起的不確定度很小，可忽略不計，故各鋅標準溶液配制的不確定度即為鋅標準溶液的不確定度。

使用的鋅標準溶液證書給出的不確定度為0.8%。因為濃度定值的不確定度分布服從正態分布，證書未提供置信水平p或包含因子k值，假設置信水平p=95%，則k=1.96。所以得到：

2.3 試樣質量m的不確定度urel（m）

天平校準證書說明校準的擴展不確定度為0.1 mg，包含因子k=2，因此其標準不確定度應為0.05 mg，稱樣量為2 g，其相對標準不確定度為：

2.4 定容體積V的不確定度urel（V）

檢定規程《常用玻璃量器檢定規程》（JJG196—2006）[6]規定，50 mL B級容量瓶的允許誤差為0.1 mL，取三角分布，其相對標準不確定度應為：

2.5 合成標準不確定度及擴展不確定度的計算

樣品測量重復性、標準曲線的擬合及標準溶液的濃度和配制、稱量樣品、定容體積的不確定度分量量值見表3。

試樣中鋅含量X的合成標準不確定度基于公式（1），計算如下：

取置信概率為95%，且取包含因子k=2，計算飼料中鋅測定的擴展不確定度為：

因此，按照《動物飼料中鈣、銅、鐵、鎂、錳、鉀、鈉和鋅含量的測定 原子吸收光譜法》（GB/T 13885—2003）使用火焰原子吸收法測定飼料中鋅的濃度為（51.0±7.0）mg/kg。

3 結論

本文以火焰原子吸收法測定飼料中的鋅為例，討論了測定飼料中的鋅不確定度的主要來源及其各不確定度分量評定方法。可以看出，該方法也適用于其他儀器分析方法如原子熒光法，該方法的不確定度主要來源于測量全過程的重復性、標準曲線的制作、稱量和定容所使用的天平、玻璃器皿等方面。因此，在實際操作中，認真、細心、按規范做好每一步操作，就可以減少不確定度，保證測量結果準確、可靠。

4 參考文獻

[1] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會高純氫氧化鈉試驗方法 第3部分 鈣含量的測定 火焰原子吸收法鈣含量的測定 火焰原子吸收法[S].北京：中國標準出版社，2009.

[2] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.檢測和校準實驗室能力的通用要求：GB/T 27025-2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

[3] 全國法制計量管理計量技術委員會.測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1-2012[S].北京：中國計量出版社，2012.

[4] 中國國家出入境檢驗檢疫實驗室認可委員會.測量不確定度政策實指南CCIBLAC/AG05[S].北京：中國計量出版社，2001.

[5] 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.工業循環冷卻水及水垢中銅、鋅的測定原子吸收光譜法GB/T 14637-2007[S].北京：中國標準出版社，2008.

[6] 國家質量監督檢驗檢疫總局.常用玻璃量器檢定：JJG 196-2006[S].北京：中國計量出版社，2007.