原子荧光光谱法测定稻谷中无机砷含量的不确定度

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原子荧光光谱法测定稻谷中无机砷

含量的不确定度

杜京霖

（浙江省粮油产品质量检验中心，杭州

310012）

摘要：对原子荧光光谱法测定稻谷中无机砷的测试结果的不确定度进行评定，分析和量化了影响测量结果的不确定度。结果表明，当无机砷含量为0.12mg/kg时，扩展不确定度为0.0015mg/kg（k=2）。

关键词：原子荧光光谱法；稻谷；无机砷；不确定度

Uncertaintyinthedeterminationofinorganicarseniccontentofriceatomic

fluorescencespectrometry

（Grainandoilproductsqualityinspectioncenterofzhejiangprovince，Hangzhou310012，China）Abstract：Theatomicfluorescencespectrometrywasdevelopedforthedeterminationofinorganicarsenicinrice,theuncertaintyofthetestresultswereassessedanalysisandquantifytheinfluencetheuncertaintyexpandeduncertaintyof0.0015mg/kg（k=2）.

Keywords：atomicfluorescencespectrometry；rice；inorganicarsenic；uncertainty

中图分类号：S511

文献标识码：B

文章编号：1007－3582（2014）05－0035－03

ofmeasurementresults.Resultsshowthatwhenthecontentofinorganicarsenicis0.12mg/kg,the

DuJinglin

一切测量结果都不可避免地具有不确定度。不确定度是与测量结果相联系的参数，通过对测量结果产生不确定度的来源分析，可以明确检测过程中影响不确定度因素的主次，提高检测质量。氢化物发生-原子荧光光谱法是近年来应用比较广泛的一种分析方法，本文对原子荧光光谱法测定稻谷中无机砷含量产生的不确定度进行分析，确定了不确定度的主要来源并对测量结果的不确定度进行了定量说明。

1测定的原理及过程

1.1测试原理

样品在6mol/LHCL水浴条件下，无机砷以氯化物形式被提取，实现无机砷和有机砷的分离。

（C计算公式：X=

式中：X试样中无机砷含量（mg/kg或mg/L）；

收稿日期：2014-08-23作者简介：杜京霖（1985-），女，硕士研究生；专业方向为食品加工与安全。

C1测定试样消化液中无机砷含量；C0空白液中无机砷含量；M试样质量或体积；

F固体试样25ml×25ml/10ml1.2测定过程

称取2.50g经粉碎后95%以上过80目筛的稻谷样品于25ml具塞刻度试管中，加入20ml（1+1）HCL，混匀。置于60℃水浴中18h，其间多次振摇充分浸提，取出冷却后用脱脂棉过滤，取10ml滤液于25ml容量瓶，加碘化钾-硫脲溶液2.5ml，正辛醇8滴，加水定容。上机测定。按GB/T5009.11-2003《食品中总砷及无机砷的测定》氢化物原子荧光光谱法重复测定6次稻谷中无机砷的含量。

2标准不确定度评定

2.1样品制备过程中引入的不确定度2.1.1取样

本实验依据GB/T5009.11-2003规定，将粉碎后的稻谷充分混匀后随机取样，可以认为样品是均

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匀的，代表性充分，由此所致的不确定度忽略不计。2.1.2称重过程

称重准确定至0.01g，JJG539-1997《数字指示秤》规定及仪器检定证书，该准确级的天平在0~5g称量范围内的最大允许差是±0.05g，按均匀分布，则：

U（m）===0.02887g

由天平引起的相对不确定度为:

Urel（m）==1.15%

2.1.3消化回收率

由于样品消化不完全或消化过程中导致无机砷损失或污染及消化液转移过程中的损失等,使稻谷中无机砷不能100%进入到待测液中,查资料及加标回收实验得知,本法测定无机砷的消化回收率为85%～105%，样品回收率的不确定度按JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》5.8节计算

Urel==

ug/mlUrel（ρ）==0.0500%

2.2.2稀释过程引入的不确定度

稀释过程如下：用1ml可调移液器吸取1.0ml砷标准储备液，置于100mlA级容量瓶中，用水定容至刻度。制成10.0ug/ml的标准使用液；再用1ml可调移液器吸取1.0ml浓度为10.0ug/ml的标准溶液置于10ml容量瓶中，用水定容；再用1ml可调移液器吸取1.0ml的1.0ug/ml标准溶液置于100mlA级容量瓶中，加入40ml（1+1）HCL，10碘化钾-硫脲溶液，用水定容。制成10.0ug/L的砷标准使用液。

U（ρ）=

2.2.2.1可调移液器的不确定度

容量允差带来的不确定度根据JJG646-2006《容量、可调移液器试行检定规则》规定，1ml可调移液器吸取1.0ml时，容量允差1.5%，容量允差包括体积校准、充满液体至移液器刻度的变动性（重复性）、人员读数

U（V移1）==8.66ul

温度带来的不确定度（假设差异3℃）

体积变化=V×液体膨胀系数×△T=1000ul×2.08×10-4×3℃=0.624ul

P=0.95，U（V移2）===0.318ul

移液器带来的合成不确定度U=√（V移1）（V移2）√＋0.318=8.67ul（V移）

稀释因子Urel（f）=√rel（V移）＋[Urel（V容）b1=（100-85）%b2=（105-100）%

2.1.4定容过程中体积影响2.1.4.1容量允差

按JJG196-1990规定，20℃时25mlA级容量瓶的容量允差为0.030ml（包括体积校准,重复性，人员读数3个方面），取矩形分布，则由此带来的不确定度分量为：

U（V定1）＝=0.0173ml

2.1.4.2温度引起的不确定度

体积变化U=体积变化=V×液体膨胀系数×△T（水的膨胀系数=

2.08×10-4

√√

=4.56%由定容引起的相对不确定度

U（V定）Urel（V定）===0.0760%

2.2标准曲线引起的不确定度2.2.1标准储备液的不确定度

砷标准储备液（GBW08611），质量浓度为（1000±1）ug/ml，K=2，则砷标准储备液的标准不确定度为

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－4U（V定2）==0.00796ml

2.1.4.3由定容过程引入的合成不确定度

U（V定）=√（V定1）（V定2）√=0.0190ml（0.0173）＋（0.00796）

置信概率P=0.95（Kp=1.960），3℃差异）

=0.867%

2.2.2.2容量瓶体积带来的不确定度

JJG196-1990《常用玻璃量器》规定，20℃时100ml容量瓶（A级）的容量允差为±0.10ml，10ml容量瓶（A级）的容量允差为±0.020ml，则容量瓶带来的不确定度：

U（V容1）100ml==0.0577ml

U（V容1）10ml==0.0115ml

温度带来的不确定度分量（假设差异3℃）100ml的体积变化：

100ml×2.08×10-4×3℃=0.0624ml10ml的体积变化：

10ml×2.08×10-4×3℃=0.00624ml

相对不确定度=

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100ml的U（V容2）==0.0318ml

10ml的U（V容2）==0.00318ml

2.2.3由标准物质在稀释过程中带来的不确定度

Urel（f）=√＋0.870＋0.875容量瓶带来的合成不确定度100mlU（V容）=√（V容1）（V容2）＋0.0318=0.0659ml10mlU（V容）=√（V容1）（V容2）√＋0.003182=0.0119ml相对不确定度：100mlUrel（V容）=

U（V容）

=V容

=0.0659%

U（V容）10mlUrel（V容）===0.119%

容2.2.2.3稀释因子带来的相对不确定度

Urel（f100）=√rel（V移）＋[Urel（V容）Urel（f10）=√rel（V移）＋[Urel（V容）＋0.0659=0.870%

1.51%

2.3结果的重复性带来的不确定度

在重复性条件下，对稻谷进行6次独立测试，测得结果为：0.119，0.120，0.121，0.121，0.126，0.126mg/kg，则无机砷含量的算术平均值

ω==0.122mg/kg

单次测量的不确定度

U（ωi）=S（ωi）=

Urel（C标）=√rel（ρ）＋[Urel（f）=√＋1.51=

√＋0.119=0.875%

所有次数稀释的相对不确定度

测量结果的相对不确定度

U（ω算）Urel（ω）===1.03%

对以上各环节不确定度的分析，得出不确定的各个来源的合成相对标准不确定分量，详见表1。

算术平均值不确定度

U（ωi）U（ω算）===0.00125mg/kg

√

2

i＝1

=0.00307mg/kg

表1各不确定度分量表

不确定度来源

样品均匀性

稻谷样品的称重、消化、定容

称重过程消化过程定容过程纯度

标准溶液结量的重复测定

稀释算术平均值

标准不确定度0.02887g/相对标准不确定度

1.15%1.51%1.56%4.56%合成相对标准不确定度分量

5.79%

（10ml）0.0119ml（100ml）0.0659ml3结论

3.1合成相对标准不确定度

Urel（ω）=√=6.08%（5.79）＋（1.56）＋（1.03）

砷及无机砷的测定》氢化物原子荧光光谱法重复测

定6次稻谷中无机砷的含量，经测定，当无机砷含量为0.122mg/kg时，扩展不确定度为0.0015mg/kg（k=2）参考文献：

［1］GB/T5009.11-2003.食品中总砷及无机砷的测定［S］.［2］JJG539-1997.数字指示秤［S］.

［3］JJF1059-1999.测量不确定度评定与表示［S］.

［4］易海燕,高寿泉等.石墨炉原子吸收光谱法测定血中铅的

不确定度分析［J］.实用预防医学,2005（6）

［5］杨忠乔,虞爱旭等.火焰原子吸收光谱法测定水样中铅含

量的不确定度［J］.分析测试技术与仪器,2006（2）.［6］杨正标,杜青等.原子荧光法测定固废浸出液中总汞的不

确定度评定［J］.现代科学仪器，2013（1）.

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合成标准不确定度

U（ω）=ω×Urel（ω）=0.122mg/kg×6.08%=0.00742mg/kg3.2扩展不确定度

U=Ku（K=2）=0.00742mg/kg×2=0.00148mg/kg本文分析了氢化物发生-原子荧光光谱法测定稻谷中无机砷含量的方法和影响因素，确定了不确定度的来源，包括：①待测样品在称重、消化回收、定容等过程中所引起的；②标准溶液的纯度及其稀释过程中所引起的。按GB/T5009.11-2003《食品中总

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