張麗琴

（山西省檢驗(yàn)檢測(cè)中心食品與糧食檢驗(yàn)技術(shù)研究所，山西太原 030012）

依據(jù)《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 感官性狀和物理指標(biāo)》（GB/T 5750.4—2006）中的4-氨基安替比林三氯甲烷萃取分光光度法，測(cè)定飲用水中的揮發(fā)酚含量實(shí)驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜，容易出現(xiàn)誤差的環(huán)節(jié)較多，因此，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)價(jià)是很有必要的，測(cè)量不確定度是表示合理地賦予被測(cè)量之值的分散性，與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)[1]，衡量檢測(cè)結(jié)果是否準(zhǔn)確，本文依據(jù)《化學(xué)分析測(cè)量不確定度評(píng)定》（JJF1135—2005），對(duì)一加標(biāo)飲用水盲樣進(jìn)行了檢測(cè)，分析了不確定度的來(lái)源及影響，為以后檢驗(yàn)工作中誤差規(guī)避和結(jié)果分析提供了依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試劑

硫酸溶液（1+9）、4-氨基安替吡啉溶液（20 g/L）、硫酸銅溶液（100 g/L）、鐵氰化鉀溶液（80 g/L）

1.2 儀器及設(shè)備

設(shè)備：721 型可見(jiàn)分光光度計(jì)；移液管：1.00 mL，10.00 mL（A 級(jí)）；容量瓶：100.0 mL（A 級(jí)）；量筒：250 mL（A 級(jí)）

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 操作步驟

取水樣250.0 mL 置于500 mL 全玻璃蒸餾瓶中，以甲基橙為指示劑用硫酸溶液（1+9）調(diào)pH 至4.0 以下，加入5 mL 硫酸銅溶液及數(shù)粒玻璃珠，加熱蒸餾，直接收集250 mL 餾出液為止，將餾出液全部轉(zhuǎn)入500 mL 分液漏斗中。

另取酚標(biāo)準(zhǔn)使用液0 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL 和10.00 mL，分別置于預(yù)先盛有100 mL 純水的500 mL 分液漏斗內(nèi)，最后補(bǔ)加純水至250 mL，向各分液漏斗內(nèi)加入2 mL氨水-氯化銨緩沖溶液（pH=9.8），再各加入1.50 mL 4-氨基安替吡啉溶液和1.50 mL 鐵氰化鉀溶液，靜止10 min。加入10.0 mL 三氯甲烷，振搖2 min，靜置分層。在分液漏斗頸部塞入濾紙卷將三氯甲烷萃取溶液緩緩放入干燥比色管中，用可見(jiàn)分光光度計(jì)于460 nm 波長(zhǎng)測(cè)定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)[2]。

1.3.2 數(shù)學(xué)模型的建立

式中：m為試樣吸光度在標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上所對(duì)應(yīng)的酚含量，μg；250 為所取試樣體積，mL。

2 不確定度的來(lái)源

根據(jù)數(shù)學(xué)模型分析，揮發(fā)性酚測(cè)定實(shí)驗(yàn)的不確定度主要分為A 類(lèi)不確定度和B 類(lèi)不確定度。

2.1 A 類(lèi)不確定度

重復(fù)實(shí)驗(yàn)引入的不確定度Urel(x)的測(cè)定。測(cè)定樣品為加標(biāo)飲用水盲樣，4 次平行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1 所示，重復(fù)測(cè)定所得的質(zhì)量平均值為1.490 μg，則重復(fù)測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差為：

表1 樣品平行測(cè)定結(jié)果

樣品測(cè)量4 次的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

所以樣品重復(fù)測(cè)定引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.2 B 類(lèi)不確定度

2.2.1 量取試樣引入的不確定度U(V)

量取水樣用250 mL 量筒（A 級(jí)），最大允許差為±2.0 mL，根據(jù)平均分布，由量筒引入的不確定度為

2.2.2 酚標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度（Urel（標(biāo)））

（1）購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確定度（Urel（標(biāo)）1）。揮發(fā)酚標(biāo)準(zhǔn)溶液由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院提供，編號(hào)為GBW（E）080241，批次編號(hào)為：21063，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為1 000 mg/L，由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)可知，標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為2%，（k=2），則由購(gòu)買(mǎi)標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

（2）標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋產(chǎn)生的不確定度Urel（標(biāo)）2。標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋方法為吸取1.00 mL 濃度為1 000 mg/L 的酚標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液于100 mL 容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，混勻，即為10 mg/L 的酚標(biāo)準(zhǔn)中間液；吸取10.00 mL 濃度為10 mg/L 的酚標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液于100 mL 容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，混勻，即為1 mg/L 的酚標(biāo)準(zhǔn)使用液。

由標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋引入不確定度的玻璃儀器有1.00 mL 和10.00 mL 的移液管Urel(移)1、Urel(移)10以及100 mL 的容量瓶Urel(容)。

1.00mL 單標(biāo)線(xiàn)移液管（A 級(jí)），最大允許差為±0.007 mL[3]，根據(jù)平均分布，由1.00 mL 移液管引入的不確定度為

10.00mL 單標(biāo)移液管（A 級(jí)），允許差為±0.020 mL[3]，根據(jù)平均分布，由10.00 mL 單標(biāo)線(xiàn)移液管引入的不確定度為

所以由1.00 mL 移液管引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

100.0 mL 單標(biāo)線(xiàn)容量瓶（A 級(jí)），最大允許差為±0.1 mL[3]，根據(jù)平均分布，由100.0 mL 容量瓶引入的不確定度為

綜上，稀釋標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

則由標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.2.3 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)引入的不確定度

表2 中的數(shù)據(jù)用最小二乘法對(duì)曲線(xiàn)進(jìn)行擬合，得到的回歸方程為A=0.0198m，r=0.999 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)差為[4]：

表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)測(cè)定值

式中：yi表示標(biāo)準(zhǔn)溶液加入的量，μg；mi表示由回歸方程計(jì)算出的酚含量，μg；n為標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)總點(diǎn)數(shù)，16。

將各個(gè)數(shù)值代入公式，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)差為0.084；由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)擬合引入的不確定度的計(jì)算公式如下：

式中：b表示回歸方程的斜率；mi表示由回歸方程計(jì)算出的酚含量，μg；C0表示樣品平均酚含量，μg；Ci表示每個(gè)樣品中的酚含量，μg；C表示標(biāo)準(zhǔn)溶液平均酚含量，μg。

根據(jù)表1 中樣品檢測(cè)結(jié)果，代入數(shù)值，計(jì)算結(jié)果為0.036 48；根據(jù)樣品平均酚含量1.490 μg，可計(jì)算出由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.2.4 檢測(cè)儀器分光光度計(jì)引入的不確定度

本實(shí)驗(yàn)所用儀器為上海佑科儀器儀表有限公司生產(chǎn)的721 型可見(jiàn)分光光度計(jì)，由儀器檢定證書(shū)可知，波長(zhǎng)不確定度為U1=0.1～0.3 nm，k=2；透射比不確定度：U2=0.2%～0.5%，k=2。按最大不確定度：

則由儀器引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3 擴(kuò)展不確定度的計(jì)算

3.1 合成相對(duì)不確定度

水中揮發(fā)酚測(cè)定的合成相對(duì)不確定度為：

3.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

水中揮發(fā)酚測(cè)定的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.3 擴(kuò)展不確定度

取擴(kuò)展因子K=2（置信概率為95%），則水中揮發(fā)酚測(cè)定的擴(kuò)展不確定度為：

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)水中揮發(fā)酚測(cè)定的不確定度評(píng)定，得到的擴(kuò)展不確定度為0.000 326 mg/L。通過(guò)對(duì)各因素引入的不確定度計(jì) 算可知，影響水中揮發(fā)酚檢測(cè)結(jié)果的主要因素有平行試驗(yàn)結(jié)果（0.009 69）、標(biāo)準(zhǔn)溶液購(gòu)買(mǎi)和稀釋?zhuān)?.004 21）、樣品量取（0.005 33）、標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)擬合（0.024 5）、儀器分光光度計(jì)（0.002 58）等，其中由標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)擬合引入的不確定度是最大的，由于標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)各個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)測(cè)量過(guò)程包括了整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，所以影響環(huán)節(jié)比較多，所以需要檢驗(yàn)員在每個(gè)環(huán)節(jié)都規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)，另外可以通過(guò)增加標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)點(diǎn)數(shù)來(lái)提高曲線(xiàn)擬合的準(zhǔn)確度，減少實(shí)驗(yàn)的不確定度[5]。