電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定再制蛋中鈉含量的不確定度

馮梓君

摘 要：采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定再制蛋中鈉含量及其測(cè)量不確定度，建立數(shù)學(xué)模型;通過(guò)對(duì)不確定度分量的合成、擴(kuò)展及評(píng)定，找出影響不確定度的最主要因素來(lái)源于標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合，再制蛋中鈉含量可表示為1.02×103±26.2 mg/100 g（k=2）。

關(guān)鍵詞：電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀;鈉;不確定度

Abstract：The content of sodium in reprocessed eggs was determined by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry （ICP-OES） and its measurement uncertainty was established. Through the synthesis， expansion and evaluation of uncertainty components， it was found that the most important factor affecting the uncertainty was the fitting of standard curve. The sodium content in reprocessed egg could be expressed as 1.02×103±26.2 mg/100 g （k=2）.Key words：Inductively coupled plasma atomic emission spectrometer; Sodium; Uncertainty

中圖分類(lèi)號(hào)：TS253.4+6

再制蛋類(lèi)是指以鮮鴨蛋或其他禽蛋為原料，經(jīng)純堿、生石灰、鹽或含鹽的純凈黃泥、紅泥、草木灰等腌制或用食鹽、酒糟及其他配料糟腌等工藝制成的蛋制品[1]。本文按照GB 5009.268-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中多元素的的測(cè)定》中電感耦合等離子體發(fā)射光譜法[2]，依據(jù)JJF 1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定和標(biāo)示》和CNAS GL006-2019《化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南》[3-4]，對(duì)再制蛋中鈉含量的測(cè)定不確定度進(jìn)行分析，找出影響不確定度的因素，客觀反映測(cè)量的置信度和準(zhǔn)確度，加強(qiáng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)的辨識(shí)，對(duì)樣品的測(cè)定結(jié)果臨界判定有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試劑和設(shè)備

試劑：硝酸（蘇州晶銳，UP-S級(jí)）;1 000 μg·mL-1鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液（中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院）;一級(jí)水（符合GB/T 6682-2008規(guī)定的實(shí)驗(yàn)用水）。

設(shè)備：電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀（5100，安捷倫科技有限公司）;微波消解儀（北京萊伯泰科儀器有限公司）;控溫電熱板;本試驗(yàn)所用各種玻璃及塑料器皿需用30%HNO3溶液浸泡24 h，洗凈后60 ℃烘干水分備用。

1.2 方法過(guò)程

1.2.1 樣品處理

樣品去殼，搗樣均勻后稱(chēng)取0.5 g，加入硝酸5 mL，消解后于100 ℃控溫電熱板上加熱30 min，冷卻定容至25 mL容量瓶中待測(cè)，同時(shí)做試劑空白。微波消解儀條件：升溫120 ℃，0.5 h;160 ℃，0.5 h;180 ℃，0.5 h。

1.2.2 配制標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別移取0.25、1.00、2.50、4.00、5.00 mL和7.50 mL鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液于50 mL的容量瓶中，5%硝酸溶液定容，配制成濃度為5、20、50、80、100 mg·L-1和150 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.2.3 樣液測(cè)定

開(kāi)啟并設(shè)置儀器，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液、試劑空白及樣液，儀器工作軟件自動(dòng)繪制工作曲線，并得到樣液鈉含量濃度。ICP-OES工作條件見(jiàn)表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 數(shù)學(xué)模型

根據(jù)測(cè)定原理，建立如下數(shù)學(xué)模型：

（1）

式（1）中，X-試樣中鈉的含量，單位mg/100 g;C1-樣液濃度，單位mg·L-1;C0-空白樣液濃度，單位mg·L-1;D-稀釋倍數(shù);V-定容體積，單位mL;m-樣品質(zhì)量，單位g。

2.2 不確定度的主要來(lái)源

分析測(cè)量過(guò)程和數(shù)學(xué)模型，所有參數(shù)可能都有一個(gè)與其數(shù)值相關(guān)的不確定度，也可能不在計(jì)算公式中出現(xiàn)但卻影響該測(cè)定結(jié)果的參數(shù)，這些都是不確定度的潛在來(lái)源[5]。本試驗(yàn)的不確定度主要來(lái)源：樣品稱(chēng)量的不確定度、樣品定容的不確定度、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度、標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度和重復(fù)測(cè)量的不確定度。

2.2.1 樣品稱(chēng)量的不確定度urel（m）

電子天平經(jīng)檢定，擴(kuò)展不確定度U=0.4 mg（k=2）。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：urel（m）=U/k/m=0.000 4。

2.2.2 樣品定容的不確定度urel（V）

樣液的膨脹系數(shù)為2.1×10-4 ℃。本項(xiàng)屬于B類(lèi)不確定度，按均勻分布，k=，體積引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度公式：

溫度引入相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度公式：

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

樣品定容到25 mL、10 mL產(chǎn)生的合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別是0.001 1、0.001 1;樣品定容的合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.2.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度urel（C）

查閱證書(shū)鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為0.5%（k=2），則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為urel（C1）=0.5%/2=0.002 5。用1 000 μL和5 mL移液器（移液槍的擴(kuò)展不確定度和包含因子查證書(shū)所得）分別移取0.00、0.25、1.00、2.50、4.00、5.00 mL和7.50 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液于50 mL的容量瓶中，按均勻分布，k=，鈉元素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稀釋分取產(chǎn)生的合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.010 00、0.001 60、0.000 73、0.000 66、0.000 64和0.000 62。配制鈉元素的工作曲線用到50 mL容量瓶7個(gè)，每個(gè)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.000 92，則由這個(gè)曲線帶來(lái)的不確定度大小為0.003 6;整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋的不確定度為：

2.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度urel（C標(biāo)）

測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線，每個(gè)溶液測(cè)量3次，結(jié)果見(jiàn)表2。

由樣品溶液測(cè)定測(cè)得平均濃度C=43.40mg·L-1，則擬合工作曲線引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

（2）

式（2）中，a=8 647.653 047 71，b=130.525 461 12，n-回歸曲線濃度的點(diǎn)數(shù)7，Ci-鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度值，p-測(cè)量的次數(shù)。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：urel（C標(biāo)）=u（C標(biāo)）/C=0.025。

2.2.5 儀器測(cè)量重復(fù)性不確定度urel（S）

儀器測(cè)量重復(fù)性的不確定度：

相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：urel（S）=u（S）/C=0.003 3。

2.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度

各標(biāo)準(zhǔn)不確定度如表3。

合成相對(duì)不確定度：

對(duì)樣品測(cè)定3次，平均結(jié)果為1.02×103 mg/100 g，u（X）=urel（X）×X=26.2 mg/100 g，取置信因子k=2，擴(kuò)展不確定度U（X）=k×u（X）=52.4 mg/100 g。

3 結(jié)論

經(jīng)試驗(yàn)并對(duì)整個(gè)過(guò)程的計(jì)算分析，發(fā)現(xiàn)電感耦合等離子體發(fā)射光譜法測(cè)定再制蛋中鈉含量的不確定度最主要影響因素是標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合。因此，在使用此方法測(cè)定再制蛋中鈉含量時(shí)前，通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)選定合適的標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍，盡可能提高標(biāo)準(zhǔn)曲線各個(gè)濃度點(diǎn)配制的精密度，使用帶證書(shū)且有效的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。其次就是工作曲線配制過(guò)程引入的不確定度，同樣可以選用的檢定后的器皿和設(shè)備，并定期進(jìn)行維護(hù)、核查;重復(fù)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)取平均值，以減少其引入的不確定度，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。

參考文獻(xiàn)：

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[4]中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì).CNAS-GL006：2019化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南[S].2019.

[5]許遠(yuǎn)泉.電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定土壤中鉛含量不確定度評(píng)定[C]//《環(huán)境工程》2019年全國(guó)學(xué)術(shù)年會(huì)，2019.

作者簡(jiǎn)介：馮梓君（1993—），女，本科，助理工程師;研究方向?yàn)槭称吩貦z測(cè)。