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(xué)模型，對數(shù)學(xué)模型中各個參數(shù)進(jìn)行不確定度來源分析，對各不確定度分量合成和擴(kuò)展，得到火焰原子吸收法測定面粉中銅的不確定度評定。結(jié)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(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和測量重復(fù)性。

關(guān)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(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，銅及其化合物廣泛應(yīng)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(xué)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(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。一切測量結(jié)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 μg/mL）：中國計量科學(xué)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(xué)模型；3）根據(jù)數(shù)學(xué)模型列出各不確定度分量的來源；4）各分量標(biāo)準(zhǔn)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(kuò)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(biāo)準(zhǔn)溶液分別導(dǎo)入調(diào)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(biāo)樣制備

用5.0 mL可調(diào)移液器吸取2.5 mL銅標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2.2.4比較定量

待測樣品與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。

2結(jié)果與分析

2.1數(shù)學(xué)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(zhì)量，g。

2.2不確定度識別、分析、量化

按照數(shù)學(xué)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(fù)性u0；

2）c0的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1（即校準(zhǔn)曲線校準(zhǔn)產(chǎn)生的A類不確定度）；

3）V的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2；

4）m的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u3；

5）銅標(biāo)準(zhǔn)儲備液的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4；

6）稀釋過程引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u5；

7）取樣引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u6；

8）試劑空白導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u7。

2.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

2.3.1測量重復(fù)性u0

2.3.2 c0的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1

制備6個銅標(biāo)準(zhǔn)溶液c，每個濃度用火焰AAS測3次，得到相應(yīng)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(guān)系數(shù)r，列于表1。

擬合結(jié)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)曲線求c0引入的不確定度；s1為標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度殘差的標(biāo)準(zhǔn)差（貝塞爾公式）；p為樣品溶液測定次數(shù)；n為標(biāo)準(zhǔn)系列測定次數(shù)；a為標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距；b為標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率；c0為樣品溶液中銅含量，μg/mL；c為標(biāo)準(zhǔn)溶液中銅含量的測定平均值，μg/mL；ci為標(biāo)準(zhǔn)溶液中銅含量的測定值，μg/mL；Ai為標(biāo)準(zhǔn)溶液測定吸光度值。

2.3.3 V的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)不確定度u3

2.3.5銅標(biāo)準(zhǔn)儲備液的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u4

2.3.6稀釋過程引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u5

1 000 μL可調(diào)移液器的允差為0.6 %，假定為矩形

2.3.7取樣引入的標(biāo)準(zhǔn)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(jī)取樣，取樣不確定度可忽略。

2.3.8試劑空白導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)不確定度uc

2.5計算擴(kuò)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(jié)果表示

3　結(jié)論

火焰原子吸收法測定面粉中銅的含量為y = 3.3 mg/kg，擴(kuò)展不確定度U = 0.002 mg/kg（k = 2），測量結(jié)果的不確定度主要來源是標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制和測量重復(fù)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(biāo)準(zhǔn)曲線繪制過程中，應(yīng)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(nèi)的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)等方面進(jìn)行嚴(yán)格控制，降低影響測量結(jié)果的不確定度，保證結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。

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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。