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(qiáng) 劉燁潼 殷萍

摘要 根據(jù)《測量不確定度評定與表示》（JJF1059.1—2012）技術(shù)規(guī)范的要求，對火焰原子吸收法測定飼料中鋅含量的結(jié)果進(jìn)行不確定度分析。結(jié)果表明，影響樣品溶液濃度測定結(jié)果不確定度的主要來源包括標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度、工作曲線方程的不確定度、重復(fù)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(guān)鍵詞 原子吸收法；飼料；鋅；不確定度

中圖分類號 S816.2 文獻(xiàn)標(biāo)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(zhǔn)實驗室能力的通用要求》（ISO/IEC 17025：2005）[1]以及《檢測和校準(zhǔn)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?qū)z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(shù)據(jù)比對、方法確認(rèn)、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備校準(zhǔn)、量值溯源以及實驗室質(zhì)量控制與管理等方面具有重要的意義。根據(jù)《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(shù)規(guī)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。

標(biāo)準(zhǔn)曲線取5個濃度點(diǎn)，每個濃度點(diǎn)重復(fù)進(jìn)樣3次，以吸光度對標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度繪制工作曲線，外標(biāo)法定量。同時做空白試驗。

1.3 樣品鋅含量測量結(jié)果的數(shù)學(xué)模型

1.3.1 模型的建立。依據(jù)《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(shù)學(xué)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(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作、稱量和定容所使用的天平、玻璃器皿等。

2 結(jié)果與分析

2.1 測量重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（frep）

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法，同時稱取7份樣品進(jìn)行了獨(dú)立測定，結(jié)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(jié)果平均值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為：

2.2 定容后溶液濃度的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel（C）

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

用空白溶液調(diào)零，分別對5種鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行了3次重復(fù)測定，其測量數(shù)據(jù)如表2所示。

根據(jù)測量數(shù)據(jù)，儀器設(shè)置用線性回歸法求出標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，其標(biāo)準(zhǔn)工作曲線為：y=0.070C+0.004 3，相關(guān)系數(shù)r=0.999 7。

記b=0.070，a=0.004 3。

擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線不確定度計算公式如下：

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的不確定度。根據(jù)經(jīng)驗，由于稀釋引起的不確定度很小，可忽略不計，故各鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液配制的不確定度即為鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度。

使用的鋅標(biāo)準(zhǔn)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(tài)分布，證書未提供置信水平p或包含因子k值，假設(shè)置信水平p=95%，則k=1.96。所以得到：

2.3 試樣質(zhì)量m的不確定度urel（m）

天平校準(zhǔn)證書說明校準(zhǔn)的擴(kuò)展不確定度為0.1 mg，包含因子k=2，因此其標(biāo)準(zhǔn)不確定度應(yīng)為0.05 mg，稱樣量為2 g，其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.4 定容體積V的不確定度urel（V）

檢定規(guī)程《常用玻璃量器檢定規(guī)程》（JJG196—2006）[6]規(guī)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(biāo)準(zhǔn)不確定度應(yīng)為：

2.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度的計算

樣品測量重復(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)曲線的擬合及標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(kuò)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(jié)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?？梢钥闯?，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(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)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(rèn)真、細(xì)心、按規(guī)范做好每一步操作，就可以減少不確定度，保證測量結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

4 參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

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

[3] 全國法制計量管理計量技術(shù)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(rèn)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(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.工業(yè)循環(huán)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(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[6] 國家質(zhì)量監(jiān)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.