火焰原子吸收測定柿餅中鋅的不確定度分析

周晶　李香閨　蔡玉田　白敏　肖揚(yáng)　喬萌萌　劉輝　郭佳玉　王英　陳美娟

摘? 要：目的 分析火焰原子吸收測定柿餅中鋅的不確定度。方法 用原子吸收儀測定柿餅樣品中的鋅含量， 根據(jù)公式模型從樣品稱量、標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制、定容、重復(fù)測量和標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程等方面進(jìn)行不確定度分析。結(jié)果 當(dāng)樣品中鋅的含量為23.96時(shí)，火焰原子吸收測定柿餅中鋅的不確定度2.01mg/kg，在全部主要測試過程中的不確定度為2.01mg/kg。結(jié)論 通過檢測模型的建立，樣品中鋅濃度測定的不確定度包括樣品重復(fù)測定、標(biāo)準(zhǔn)溶液配置、標(biāo)準(zhǔn)曲線制作、天平稱量和樣品定容體積等;分析以上影響因素，對(duì)火焰原子吸的測定柿餅中鋅的不確定度可以進(jìn)行較為科學(xué)的評(píng)定。

關(guān)鍵詞：柿餅? 鋅? 不確定度? 相對(duì)不確定度? 擴(kuò)展不確定

中圖分類號(hào)：O657.31;S816.17? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1672-3791（2019）03（c）-0176-02

柿餅是多年生落葉果樹柿科柿屬植物（Ebenaceae Diospyros）的果實(shí)柿子經(jīng)天然曬制、水分的蒸發(fā)而成的果類果脯，有很高的營養(yǎng)價(jià)值。柿子富含的蔗糖、葡萄糖、果糖、蛋白質(zhì)、胡蘿卜素、維生素C、瓜氨酸、碘、鈣、磷、鐵和鋅。柿餅中含有甘露糖醇、蔗糖、葡萄糖和木密醇。柿子性寒，具有涼血止血的功能，還有清熱潤肺、生津止渴、健脾化痰、潤腸通便和解酒醒酒的功效。柿餅有降壓止血、清熱潤腸之作用。我國陜西富平縣是著名的柿子之鄉(xiāng)，生產(chǎn)的“合兒柿餅”有個(gè)大、霜白、底亮、質(zhì)潤、味香甜五大特色，具有一定的營養(yǎng)和保健價(jià)值[1]。

鋅是人體必需的微量元素之一，在人體生長發(fā)育、遺傳與生殖、免疫調(diào)節(jié)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等中起著重要的生理作用。孕婦缺鋅可導(dǎo)致胎兒的畸形;同時(shí)鋅的缺乏與兒童骨骼的生長發(fā)育緩慢，智力水平的降低，以及抑郁癥的產(chǎn)生有著直接的相關(guān)性。

不確定度是與測定結(jié)果相關(guān)聯(lián)的參數(shù)， 它表征合理地賦予被測定的量值的分散性[1]。說明了方法的不確定、不穩(wěn)定、疑惑等性質(zhì)和狀態(tài)。在檢驗(yàn)分析存在相對(duì)疑惑結(jié)論，或是對(duì)檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性分析時(shí)就需要分析出一個(gè)數(shù)據(jù)相對(duì)不穩(wěn)定的不確定度。該文就陜西的柿餅中鋅的檢測結(jié)果的不確定度來源進(jìn)行分析和推算。

1? 材料與方法

1.1 儀器設(shè)備

日本島津AA-6880FG：火焰石墨爐一體機(jī)，島津Zn空心陰極燈;上海衡平Titan-6密閉式微波消解儀。

1.2 樣品消化

稱取約0.5000g均勻樣品于三角燒瓶中，加25mL（4+1）硝酸-高氯酸，放置8h。加熱消化至澄清透明，移入25mL容量瓶中，以硝酸（1%）定容。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

Zn標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：500mg·L-1（國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心購置）;Zn標(biāo)準(zhǔn)工作液：300μg·L-1（臨時(shí)新配）;實(shí)驗(yàn)用水為亞沸蒸餾水，試劑采用等級(jí)優(yōu)級(jí)純。器皿經(jīng)過10%的硝酸沸浸泡48h以上，用蒸餾水沖洗至無硝酸和被測成分殘留。

1.4 測量方法及數(shù)學(xué)模型

用原子吸收光譜儀測定，以蒸餾水調(diào)零，與標(biāo)準(zhǔn)溶液系列同時(shí)測定，以吸光度和鋅濃度繪制工作曲線，從工作曲線上求得樣品溶液與空白溶液的鋅濃度，按公式（l）計(jì)算柿餅中鋅的含量：

（l）

式（1）中：C為樣品中鋅的含量，mg/kg;

m為取樣量，g;

c為工作曲線上求得樣品溶液中鋅的濃度，mg/L;

c0為工作曲線上求得空白溶液中鋅的濃度，mg/L;

V為樣品消解液的定容后體積，mL。

2? 不確定度的評(píng)定

2.1 測量不確定度的來源因素

（1）樣品測試中鋅濃度的不確定度。

（2）標(biāo)準(zhǔn)溶液配置的不確定度。

（3）標(biāo)準(zhǔn)曲線帶來的不確定度。

（4）天平稱樣量過程的不確定度。

（5）定容體積的不確定度。

2.2 A類不確定度的估算

用原子吸收分光光度法測定樣品3次結(jié)果（扣空白）為：0.4608、0.4618、0.4798（mg/L）。

mg/L;極差R=0.019;極差系數(shù)C3=1.64。

相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

2.3 B類不確定度的估算

2.3.1 Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液不確定度的評(píng)定

（1）標(biāo)準(zhǔn)溶液配置的不確定度。

鋅標(biāo)準(zhǔn)溶液（1000mg/L）的不確定度是1，標(biāo)準(zhǔn)使用液是用10mL移液管（±0.1）吸取10mL定容至100（±0.2）mL容量瓶，再用10mL移液管取剛配置的溶液10mL定容至100mL容量瓶中。

U1==0.58mg/L;U2==0.058mL;U3==0.12mL。（k=）

Upz==0.0084

（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線帶來的不確定度。

濃度（mg/L）：0? ?0.1? ?0.2? ?0.4? ?0.6? 0.8

吸光度：-0.001? ?0.0185? 0.0381? ?0.0684? ?0.1031? ?0.1312

0.001? ?0.0195? ?0.0379? ?0.0691? ?0.1101? ?0.1388

0.000? ?0.020? ?0.0364? ?0.0701? ?0.1009? ?0.1349

y=0.1684×C+0.00199? ?r=0.9995

（n=18）

==0.0026

==0.033

2.3.2 天平帶來的不確定度

使用的是萬分之一天平，不確定度是±0.1mg，則：

U4==0.058mg

稱量3次的平均值m==0.5046g，則：

Utp==0.00011

2.3.3 樣品定容帶來的不確定度

定容為25mL（±0.03），則：

U5==0.018mL? ? ? ? ? ? ? ?Udr==0.00072

2.4 相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

Urel=（ux×Upz×ustd×Utp×Udr）1/2

=0.042

2.5 擴(kuò)展不確定度

c=0.4674，y=0時(shí)，帶入回歸方程得c0=0.01182;P=95%，K=2。

Uc（x）=×Urel=×0.042=1.006mg/kg

U=Uc（x）×K=23.96×0.042×2=2.01mg/kg

2.6 測量結(jié)果及不確定度報(bào)告

Zn測定結(jié)果是23.96mg/kg，測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度是U=2.01mg/kg，它是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度Uc（x）=1.006，乘以包含因子k=2而得到的。

不確定度報(bào)告：C=23.96±2.01（mg/kg）;K=2，P=95%。

3? 討論

火焰原子吸收測定柿餅中鋅試驗(yàn)的不確定度中A類不確定度>B類不確定度，A類不確定度是樣品從消化、定容到樣品測試整個(gè)過程的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)的量。從以上分析來看， 不確定度主要來源于A 類不確定度。樣品消化、定容、測試是重要環(huán)節(jié)。我們應(yīng)在實(shí)驗(yàn)中規(guī)范操作， 使不確定度的影響盡可能地降到最低限度，才能使火焰原子吸收測定柿餅中鋅的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)科學(xué)有效。

參考文獻(xiàn)

[1] JJF 1509-1999，國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JJF 196-1990，中華人民共和國國家計(jì)量檢定規(guī)程[S].

[3] 梁冰華，周晶，倪霞，等.凱氏定氮法測定保健品螺旋藻中蛋白質(zhì)的不確定度分析[J].中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2009，1（1）：216-217.