火焰原子吸收法測定面粉中銅的不確定度評估

陳丹萍，陳彩彥，范敏華，楊富春（佛山出入境檢驗檢疫局，廣東佛山528000）

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火焰原子吸收法測定面粉中銅的不確定度評估

陳丹萍，陳彩彥，范敏華，楊富春
（佛山出入境檢驗檢疫局，廣東佛山528000）

摘要：通過分析火焰原子吸收光譜法測定面粉中銅含量的過程，建立數(shù)學模型，對數(shù)學模型中各個參數(shù)進行不確定度來源分析，對各不確定度分量合成和擴展，得到火焰原子吸收法測定面粉中銅的不確定度評定。結果表明：火焰原子吸收法測定面粉中銅含量的不確定度的主要來源是標準溶液的配制和測量重復性。

關鍵詞：火焰原子吸收光譜法；銅；不確定度

食品中的銅主要來源于土壤，并且多以離子態(tài)形式存在，所以很容易被植物吸收，從而造成食物中含銅。食品中銅的另一種主要來源是工業(yè)生產(chǎn)直接或間接對食品的污染。由于工農業(yè)的不斷發(fā)展，銅及其化合物廣泛應用，從而直接或間接污染食物[1]。銅的檢測方法很多，有原子吸收法、電化學測定法、分光光度法和液相色譜法等，其原理和靈敏度各不相同，由于面粉中銅含量較低，火焰原子吸收法測定面粉中銅含量，靈敏度高，較快速，因此本次試驗銅含量測定采用火焰原子吸收法[2]。

不確定度表征合理地賦予被測量值的分散性，是與測量結果相聯(lián)系的參數(shù)。一切測量結果都不可避免地具有不確定度[3-5]。本試驗通過對火焰原子吸收法檢測面粉中銅含量的不確定度進行評定[6-8]，以確定該法在試驗過程中不確定度的主要來源，為日常檢測工作中提供參考。

1材料與方法

1.1材料、試劑與儀器

面粉：市售；銅標準溶液（1 000 μg/mL）：中國計量科學研究院；AA400火焰原子吸收光譜法：美國Perkin Elmer公司；高溫爐：德國納博熱公司；cp224s天平：德國賽多利斯公司。

1.2方法

1.2.1不確定度的評定

1）簡述試驗過程；2）建立數(shù)學模型；3）根據(jù)數(shù)學模型列出各不確定度分量的來源；4）各分量標準不確定度的評定；5）計算合成不確定度；6）各不確定度分量匯總；7）擴展不確定度的確定。

1.2.2方法概要

1.2.2.1樣品制備

稱取1.00 g面粉，置于瓷坩堝中，加5 mL優(yōu)級純硝酸，放置0.5 h，小火蒸干，繼續(xù)加熱炭化，移入馬弗爐中，525℃灰化1 h，取出放冷，再加1 mL硝酸浸濕灰分，小火蒸干。再移入馬弗爐中，500℃灰化0.5 h，冷卻后取出，以1 mL硝酸（1+4）溶解4次，移入10.0 mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，備用，同時做試劑空白。

1.2.2.2測量樣品

將處理后的樣液、試劑空白液和各容量瓶中銅標準溶液分別導入調至最佳條件火焰原子吸收分光光度計（AAS）中，原子化后吸收324.8 nm共振線，其吸收量與銅含量成正比。

1.2.2.3標樣制備

用5.0 mL可調移液器吸取2.5 mL銅標準儲備液（濃度為100 μg/mL），置于50 mL的A級容量瓶中，用0.5 %硝酸溶液稀釋定容至刻度，制成5.0 μg/mL銅標準溶液。

1.2.2.4比較定量

待測樣品與標準系列比較定量。

2結果與分析

2.1數(shù)學模型建立

銅含量計算公式為：

式中：y為面粉中銅含量，mg/kg；c0為樣品測定液扣除試劑空白后銅的濃度，μg/mL；V為樣品消化后的定容量，mL；m為樣品質量，g。

2.2不確定度識別、分析、量化

按照數(shù)學模型式以及方法概要，其不確定度來源有以下幾個方面：

1）測量重復性u0；

2）c0的標準不確定度u1（即校準曲線校準產(chǎn)生的A類不確定度）；

3）V的標準不確定度u2；

4）m的標準不確定度u3；

5）銅標準儲備液的標準不確定度u4；

6）稀釋過程引入的標準不確定度u5；

7）取樣引入的標準不確定度u6；

8）試劑空白導致的標準不確定度u7。

2.3標準不確定度的評定

2.3.1測量重復性u0

2.3.2 c0的標準不確定度u1

制備6個銅標準溶液c，每個濃度用火焰AAS測3次，得到相應的吸光度A，用最小二乘法擬合，獲得直線方程A=b×c+a。以及線性相關系數(shù)r，列于表1。

擬合結果：A= 0.158 57×c-0.000 88；r=0.9998；n= 18；p = 6。對樣品測定液測量6次（p = 6）；其平均吸光度A0為0.061 666 7；代入直線方程得樣品濃度c0= 0.394 μg/mL。

表1銅標準溶液c和吸光度A以及最小二乘法擬合直線Table 1 Copper Standard Solution c，absorbance A and the least squares fitting a straight line

式中：u1為從標準曲線求c0引入的不確定度；s1為標準溶液吸光度殘差的標準差（貝塞爾公式）；p為樣品溶液測定次數(shù)；n為標準系列測定次數(shù)；a為標準曲線的截距；b為標準曲線斜率；c0為樣品溶液中銅含量，μg/mL；c為標準溶液中銅含量的測定平均值，μg/mL；ci為標準溶液中銅含量的測定值，μg/mL；Ai為標準溶液測定吸光度值。

2.3.3 V的標準不確定度u2

10 mL的A級容量瓶允差為±0.006 mL，矩形分

2.3.4 m的標準不確定度u3

2.3.5銅標準儲備液的標準不確定度u4

2.3.6稀釋過程引入的標準不確定度u5

1 000 μL可調移液器的允差為0.6 %，假定為矩形

2.3.7取樣引入的標準不確定度u6

按GB/T 5009.1-2003《食品衛(wèi)生檢驗方法理化部分總則》規(guī)定，將均勻的面粉隨機取樣，取樣不確定度可忽略。

2.3.8試劑空白導致的標準不確定度u7

使用優(yōu)級純硝酸，符合GB/T 5009.13-2003《食品中銅的測定》的要求，因此扣除空白導致的銅的微小變化產(chǎn)生的影響可忽略。

表2各不確定度分量值Table 2 The uncertainty components

2.4計算合成標準不確定度uc

2.5計算擴展不確定度U

取k = 2，U = 2×uc= 2×0.000 99 = 0.002 mg/kg。

2.6不確定度的報告與結果表示

3　結論

火焰原子吸收法測定面粉中銅的含量為y = 3.3 mg/kg，擴展不確定度U = 0.002 mg/kg（k = 2），測量結果的不確定度主要來源是標準曲線繪制和測量重復性，而取樣、試劑空白引入的不確定度很小，可忽略不計。因此，在標準曲線繪制過程中，應熟練掌握操作技能，使用計量檢定合格的容量瓶和移液器，采購有效期內的有證標準物質等方面進行嚴格控制，降低影響測量結果的不確定度，保證結果的準確可靠。

參考文獻：

[1]王竹天,楊大進,吳永宇,等.食品衛(wèi)生檢驗方法(理化部分)注解[M].北京:中國標準出版社,2008:143

[2]中華人民共和國衛(wèi)生部.GB/T 5009.13-2003食品中銅的測定[S].北京:中國標準出版社,3-5

[3]曹志軍,盧利軍,鄭江,等.測試實驗室中測量不確定度評定[M].長春:吉林科學技術出版社,2002:12

[4]李慎安,郭蘭典,等.商品檢驗不確定度評定釋例[M].北京:中國計量出版社,2002:75-77

[5]中國合格評定國家認可委員會.CNAS-GL05測量不確定度要求的實施指南[M].2版.北京:中國質檢出版社,2011:2

[6]陶顏娟,周昆,曹建平.微波消解—石墨爐法測定雪菜鉛的不確定度評定[J].食品工業(yè)科技,2012,33(10):88-90,104

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[8]張麗榮,趙洪波.火焰原子吸收法測定水中銅的不確定度評定[J].環(huán)境科學與管理,2011,36(6):104-107

Evaluation of Uncertainty for Determination of Copper in Flour by FAAS

CHEN Dan-ping，CHEN Cai-yan，F(xiàn)AN Min-hua，YANG Fu-chun
（Foshan Entry-Exit Inspection & Quarantine Bureau，F(xiàn)oshan 528000，Guangdong，China）

Abstract：The content of copper in flour was determined by flame atomic absorption spectroscopy（FAAS），establish mathematical model，each parameter in mathematic model was analyzed.To obtain the uncertainty evaluation，each uncertainty component was synthesized and extended.The results showed that the major source of the uncertainty in the method was the standard curve and repetition of determination.

Key words：flame atomic absorption method；copper；uncertainty

收稿日期：2014-09-24

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.02.038

作者簡介：陳丹萍（1983—），女（漢），工程師，本科，研究方向：食品安全與檢測。