鉬銻抗比色法測定枳殼中全磷含量的不確定度評估

◎ 李詩琴，劉俊俊，谷云龍，萬建春，李仕祥，熊利華

（南昌海關技術中心，江西 南昌 330038）

我國枳殼根據分布地域和主栽品種分為湘枳殼、川枳殼、江枳殼和浙產枳殼（蘇枳殼和溫枳殼）4類。湘枳殼的基原植物主要為黃皮酸橙；川枳殼的基原植物主要為酸橙；江枳殼的基原植物主要為臭橙；蘇枳殼的基原植物為代代酸橙；溫枳殼基原植物為朱欒[1]。

磷化物是植物生長所必需的原料，對促進細胞分裂和植物根系發育、加快根系和地上部生長具有重要作用。分析植物中磷元素含量為診斷作物營養水平、指導施肥、了解肥料利用率提供重要參考，因此植株中全磷含量的檢測已經成為植株檢測中必測項目之一[2]。

測量不確定度是對測量結果的定量表征，測量結果的可用性很大程度上取決于其不確定度的大小[3]。本文對紫外分光光度計測定枳殼中全磷含量進行系統研究，根據《測量不確定度評定與表示》（JJF 1059.1—2012）[4]和《化學分析測量不確定度評定》（JJF 1135—2005）[5]中有關規定建立數學模型，進行不確定度的分析和評定，找到影響不確定度分量的主要因素，進而有效控制重要環節，提高實驗結果的準確性[6]

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

枳殼，購于農貿市場；磷標準品（1 000 μg·mL-1）；硫酸；過氧化氫；抗壞血酸左旋；二硝基酚指示劑；氫氧化鈉；鉬酸銨；酒石酸銻鉀。

1.2 儀器與設備

TU-1901紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限公司；CEM Mars6 Xpress高處理量高壓微波消化器，培安科技；BSA224S電子天平，賽多利斯科學儀器有限公司；UFE500A0鼓風干燥箱；德國Memmert。

1.3 實驗方法

依據《植株全磷含量測定 鉬銻抗比色法》（NY/T 2421—2013），將風干枳殼樣品剪碎縮分后，在鼓風干燥箱中烘干至易磨碎狀態，冷卻后粉碎，過0.25 mm篩備用。稱取0.5 g試樣，樣品采用高處理量高壓微波消化裝置經硫酸和過氧化氫溶液消化，消化液加二硝基酚指示劑與鉬銻抗顯色劑反應生成磷鉬藍，用1 cm比色皿在700 nm波長處進行比色測定。標準曲線配制濃度為0.00 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.20 mg·L-1、0.40 mg·L-1、0.60 mg·L-1、0.80 mg·L-1和1.00 mg·L-1，根據相應磷的質量濃度計算試樣中磷含量。

2 分析和量化不確定度分量

2.1 樣品質量m引入相對標準不確定度urel(m)

一般電子天平引入的不確定因素有最大允差、變動性和浮力。由于樣品稱重時均是按常規在空氣中進行的，因此不考慮浮力修正。根據天平的計量校準證書的參數，求得樣品質量引入的相對不確定度如表1。

表1 電子天平引入的不確定因素表

樣品稱量質量為m=0.500 0 g，其相對標準不確定度為

2.2 測量結果重復性引入的標準不確定度urel(xˉ)

重復測定試樣中磷的含量6次，測定結果見表2。

表2 樣品中磷含量的測定結果表

按A類評定試驗重復性引入的標準不確定度u(X)，磷含量測定引入的不確定度為

重復測試引入的相對標準不確定度為

2.3 磷標準溶液的配制和稀釋引入的相對標準不確定度urel(C)

2.3.1 磷溶液標準物質的相對標準值的不確定度

由磷溶液標準物質證書中可知濃度為1 000 μg·mL-1時的相對不確定度為0.7%，擴展因子k=2，故磷溶液標準物質的相對標準值的不確定度

2.3.2 標準溶液稀釋過程的不確定度

標準溶液稀釋過程：用1 000 μL的移液槍準確吸取250 μL磷標準溶液置于50 mL容量瓶中，加水定容，渦旋混勻，得到5.0 μg·mL-1的磷標準中間儲備液。

標準溶液稀釋引起的合成不確定度

則相對標準不確定度urel(C)為

2.4 移取磷標準溶液體積引入的不確定度urel(V)

用5 000 μL移液槍移取磷標準中間溶液1.0 mL、2.0 mL、4.0 mL、6.0 mL、8.0 mL和10.0 mL，按三角分布，則標準不確定度為（5 000 μL移液槍允許誤差為±0.6%[7]）。

6次移取標準中間溶液的相對不確定度可近似用其均方根計算為

2.5 定容體積引入的不確定度

按方法要求處理樣液的過程中，定容體積這一環節引入的不確定度來源于試樣消化液定容體積、測定用消化液定容體積、試樣顯色液定容體積3個方面。根據《常用玻璃量器檢驗規程》（JJG 196—2006）[8]規定，查得不同檢定點所對應的允許誤差，見表3。并按公式計算出使用不同的玻璃量器所產生的相對不確定度。方法過程均考慮了溫度為20 ℃和水體積膨脹系數為2.1×10-4℃-1下定容體積引入的不確定度，見表4[8]。

表3 玻璃量器的容量允差表

表4 定容體積引入的不確定度表

2.6 分析儀器引入的不確定度urel(qua)

根據儀器檢定證書給出的U=0.5%（k=2），其相對標準不確定度為

3 合成標準不確定度

根據不確定度匯總表（表5），各不確定度分量互不相關，合成相對標準不確定度為

表5 不確定度匯總表

4 擴展不確定度評估與結果的表示

在沒有特殊要求的情況下，按國際慣例，取擴展因子k=2，則擴展不確定度為

檢測枳殼中全磷含量的結果可表示為X=（0.508±0.034）g·kg-1，k=2。

5 結論

樣品采用高處理量高壓微波消化裝置經硫酸和過氧化氫溶液消化，消化液加二硝基酚指示劑與鉬銻抗顯色劑反應，生成磷鉬藍，用紫外可見分光光度計進行測定。根據JJF 1059.1—2012建立數學模型，分析不確定的來源，計算各不確定度的分量，最后合成擴展不確定度。結果表明，當枳殼中全磷含量為0.508 g·kg-1時，其擴展不確定度為±0.034 g·kg-1（k=2）。本方法主要不確定度來源為樣品重復性測定和標準溶液的配制和稀釋，相對標準不確定度分別為0.013 6和0.030 8。因此在實驗過程中有效地控制樣品重復性測定和標準溶液的配制和稀釋等重要環節，可以提高實驗結果的準確性。