王嘉慧
(江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,江蘇南京 210000)
食品添加劑砷含量應(yīng)用原子熒光光譜法測(cè)定的不確定度分析
王嘉慧
(江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,江蘇南京 210000)
目的:探究應(yīng)用原子熒光光譜法測(cè)定食品添加劑砷含量的不確定度。方法:選擇食品添加劑泡打粉為研究對(duì)象,根據(jù)食品添加劑中砷特點(diǎn)、性質(zhì)等,以原子熒光光譜法為基點(diǎn),采用適宜的實(shí)驗(yàn)方法。結(jié)果:砷含量測(cè)試結(jié)果表述為(1.73±0.24)mg/kg。結(jié)論:不確定度主要來(lái)源于標(biāo)準(zhǔn)中間液和校準(zhǔn)工作溶液的配制、曲線擬合過(guò)程以及重復(fù)性測(cè)試。
食品添加劑;砷含量;原子熒光光譜法;不確定度
砷是類金屬元素,有著兩性元素特征,單質(zhì)砷并不具有毒性,但砷化物中卻具有毒性,有機(jī)砷、無(wú)機(jī)砷的毒性大致相同,三價(jià)砷毒性極高。同時(shí),在新形勢(shì)下,各類添加劑被應(yīng)用到食品生產(chǎn)過(guò)程中,添加劑中都含有一定的砷,一旦超過(guò)規(guī)定,食品存在安全隱患,危及社會(huì)大眾生命安全。在監(jiān)測(cè)食品添加劑砷含量中,檢測(cè)人員可以將原子熒光光譜法應(yīng)用其中,但需要客觀評(píng)定其不確定度,準(zhǔn)確把握食品添加劑中砷具體含量。
在實(shí)驗(yàn)之前,實(shí)驗(yàn)人員要從實(shí)際出發(fā),根據(jù)各方面實(shí)際情況,準(zhǔn)確把握應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)中的砷標(biāo)準(zhǔn)溶液,科學(xué)選擇儀器設(shè)備,應(yīng)用AFS-9800雙道氫化物原子熒光光譜儀。要控制好實(shí)驗(yàn)溫度以及濕度,溫度為(20±4)℃,相對(duì)濕度不能超過(guò)75%,確保實(shí)驗(yàn)各環(huán)節(jié)順利進(jìn)行。
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)人員要根據(jù)GB 5009.76-2014 標(biāo)準(zhǔn),稱取適量的固體泡打粉1g,將其放入容積為100mL的錐形瓶?jī)?nèi),分別加入20mL硝酸、1.25mL硫酸。第二天,以將錐形瓶放到電熱板上面,控制好電熱板的溫度,不超過(guò)220℃進(jìn)行加熱。瓶中硫酸冒出白煙之后,冷卻,在瓶中加入25mL水,再次加熱,直到瓶中的硫酸再次冒出白煙,便可以冷卻。在瓶中加入適量的消化液,控制好硫脲溶液量,即2.5mL,并用水沖洗,混勻之后等待測(cè)量。隨后,明確用于實(shí)驗(yàn)中的還原劑,可以利用硼氫化鉀,將形成的AsH3放入到原子化器中。
其中,X-樣品中砷的含量,mg/kg;C-試樣空白扣除后的測(cè)定濃度,ng/mL;V-樣品消化液體積,mL;m-樣品質(zhì)量,g;1 000-換算系數(shù);f復(fù)-重復(fù)性修正因子;f均、f消、f儀-樣品均勻性、消解一致性、儀器影響因子。
根據(jù)(1)導(dǎo)出(2)式如下:
在0.1mg的分度值下測(cè)得樣品的質(zhì)量為1.0 042g,根據(jù)《電子天平檢定規(guī)程》(JJG 1 036-2 008)確定誤差范圍為0.05mg,再假設(shè)成矩形分布,,根據(jù)以上數(shù)據(jù)計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.0 289mg,計(jì)算公式為。重復(fù)計(jì)算兩次,產(chǎn)生的不確定度Um為0.0 409mg,Urel(m)為0.00 004,計(jì)算公式為/1 004。
標(biāo)準(zhǔn)不確定度Uf=1μg/mL,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度Urel(f)=1/1 000=0.001。根據(jù)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院提供的計(jì)量關(guān)系:“標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液濃度=1 000μg/mL時(shí),擴(kuò)展不確定度u=2μg/mL。”
中間液制備過(guò)程中,涉及一系列玻璃器皿的使用,存在允許誤差范圍,表1詳細(xì)列舉了各器皿分別存在的允差,以及對(duì)應(yīng)的相對(duì)不確定分量。根據(jù)表1標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算得到中間液相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度
表2是標(biāo)準(zhǔn)工作溶液詳細(xì)配制過(guò)程,過(guò)程中使用到的各玻璃器皿以及其對(duì)應(yīng)允差范圍等參數(shù)如表1所示。根據(jù)表1、表2計(jì)算得到
表1 量具校準(zhǔn)引入的不確定度
表2 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液稀釋過(guò)程
表3是按照標(biāo)準(zhǔn)繪制的標(biāo)準(zhǔn)曲線中,砷濃度C和儀器相應(yīng)峰面積Y的對(duì)應(yīng)數(shù)值。根據(jù)最小二乘法擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線為:Y=aC+b=302.279C+31.878,R2=0.9996。對(duì)同一樣品溶液重復(fù)進(jìn)行多次測(cè)量,結(jié)果如表4所示。
表3 標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度響應(yīng)
表4 樣液測(cè)試結(jié)果
表5列舉了重復(fù)多次測(cè)定樣品得到的各項(xiàng)測(cè)定結(jié)果。
表5 重復(fù)測(cè)定結(jié)果
表6是根據(jù)GB 5009.76-2014所列出的食品添加劑中砷含量的不確定度分量評(píng)定結(jié)果。根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算得到:
再根據(jù)
U(X)=Urel(X)×計(jì)算得到U(X)=0.12mg/kg,最后根據(jù)U=k×U(X),k=2計(jì)算得到U=0.24mg/kg。
表6 不確定度分量評(píng)定
不確定度主要來(lái)源于標(biāo)準(zhǔn)中間液和校準(zhǔn)工作溶液的配制、曲線擬合過(guò)程以及重復(fù)性測(cè)試,因此應(yīng)用原子熒光法分析食品添加劑中的砷含量,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)上述主要影響因素的管理與控制,盡可能的保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
Analysis of the Uncertainty of Arsenic Content in Food Additives By Atomic Fluorescence Spectrometry
Wang Jia-hui
(Jiangsu Institute of Product Quality Supervision and Inspection,Jiangsu Nanjing 210000)
Objective:To explore the application of food additives determination of arsenic content by Atomic Fluorescence Spectrometry with uncertainty.Methods:Food additives and baking powder as the research object,according to the characteristics of arsenic in food additives,such as the nature,by atomic fluorescence spectrometry as the basis,using appropriate experimental methods.Results:The expression of arsenic content test results (1.73±0.24)mg/kg.Conclusion:The main sources of the uncertainty of standard solution and intermediate calibration solution,curve fitting and repeatability test.
Food additive;Arsenic content;Atomic fluorescence spectrometry;Uncertainty
R155.5
A
2096-0387(2017)05-0057-03
王嘉慧(1974—),女,江蘇南京人,本科,工程師,研究方向:化學(xué)分析與研究。