石墨炉原子吸收法测定蔬菜中镉含量不确定度的评定

1、石墨炉原子吸收法测定蔬菜中镉含量不确定度的评定许华杰1,2，谭红1，宋玉萍1,2，陈红亮1,2，谢锋1，何锦林1（1. 贵州省理化测试分析研究中心 ，贵州 ，贵阳 550002；2. 贵州大学化学工程学院 ，贵州 ，贵阳 550003）摘要：对石墨炉原子吸收法测定蔬菜中镉含量不确定度进行评定。以白菜为例，分析了整个检测过程产生的不确定度，给出扩展不确定度以及最终结果表示：（0.028±0.001）mg/kg。并且分析了产生不确定度的主要来源，为有效地控制用该方法来测定蔬菜中镉含量的质量提供可靠的理论依据。关键词：不确定度；石墨炉原子吸收；蔬菜；镉The Evaluation of U

2、ncertainty in Measurement of Cadmium in Vegetables by the Graphite Stove Atom Absorption LawXU Huajie1,2, TAN Hong2, SONG Yuping1,2,CHEN Hongliang1,2, XIE Feng2, HE Jinlin2(1.College of Chemical Engineering, Guizhou University, Guiyang 550003, China; 2.Center For Physics and Chemical Analysis, Guizh

3、ou Province, Guiyang 550002, China) Abstract：Through the assessment of uncertainty in measurement of cadmium in vegetables by the graphite stove atom absorption law. As cabbage example, it analyzes the uncertainty of the entire process measurement, the extended uncertainty and the eventual result: (

4、0.028±0.001) kg. And it analyzes the main source of uncertainty, which provide reliable theoretical basis for the effective control the cadmium content of vegetables quality by the method.Keyword：Uncertainty；Graphite furnace atomic absorption；vegetables；cadmium1 前言1993年，国际标准化组织ISO、国际计量局BIPM、国际法

5、制计量组织OIML等7个国际组织联合发布了测量不确定度表示指南1-2。我国于1999年，经国家质量技术监督局批准，颁布实施由全国法制计量技术委员会提出的测量不确定度评定与表示3。适用范围包括国家计量基准、标准物质、测量及测量方法、计量认证和实验室认可、测量仪器的校准和检定、生产过程的质量保证和产品的检验和测试、贸易结算以及资源测量等测量技术领域。如今，为了满足全球市场经济发展的需求，要求报告测量结果时,必须用不确定定度来确定测量结果的可信程度。同时，不确定的评估也是国际检测实验室之间互认和通用准则接轨的基础4-6。本文以白菜为例，分析评定用石墨炉原子吸收法测定蔬菜中镉含量的不确定度，为有效地控

6、制用该方法来测定蔬菜中镉含量的质量问题提供可靠的理论依据。 2 材料与方法称取蔬菜（白菜）样品1.500g，经HN03HClO4消化处理后，定容至25.0ml，用石墨炉-原子吸收光谱法测定其中的镉含量。不确定度采用JJF1059-1999测量不确定度的评定与表示的评定3。 作者简介：许华杰，男，硕士研究生。通讯作者：谭红，女，研究员，E-mail：Tan-hong3 数学模型蔬菜中镉含量可表示为：。（其中：w蔬菜中镉含量，mg/kg；C消解液中的浓度，ng/ml；V消解液的体积，ml；m蔬菜的重量，g。） 4 不确定度分量的分析4.1 C引起的不确定度4.1.1 重复性引起的不确定度消解液的1

7、8次的测定结果见表2所示，所以重复测定产生的不确定度为： 。表1：C的重复检测结果蔬菜名称镉含量（ng/ml）白菜1.6811.7021.6531.4951.7011.6911.6951.6851.6121.6431.6861.7231.6051.6921.6871.6771.6931.7114.1.2 标准溶液引起的不确定度配制标准溶液产生的不确定度的计算如下：用镉贮备液（1000±1）mg/L按1100，1100，150的比例稀释至镉标准使用液2ng/ml。（r1，r2，r3为稀释系数）。1.00ml的移液管检定证书给出的±0.005ml，按均匀分布计算标准偏差为：；重

8、复10次测量产生的标准偏差为：0.006ml；温度引起的不确定度按±2，体积膨胀系数为2.1×10-4（1/），即1.00×2×2.1×10-4=4.2×10-4ml，按95%的置信概率（k=1.96）转换为标准偏差为：4.2×10-4 /1.96=2.14×10-4ml，所以1.00ml的移液管引起的相对不确定度为：。50.0ml的容量瓶检定证书给出的±0.005ml，按均匀分布计算标准偏差为：；重复10次测量产生的标准偏差为：0.007ml；温度引起的不确定度按±2，体积膨胀系数为2.1&#

9、215;10-4（1/），即50×2×2.1×10-4=2.1×10-2ml，按95%的置信概率（k=1.96）转换为标准偏差为：2.1×10-2 /1.96=1.07×10-2ml，所以50ml的容量瓶引起的相对不确定度为：。100ml的容量瓶检定证书给出的±0.006ml，按均匀分布计算标准偏差为：；重复10次测量产生的标准偏差为：0.008ml；温度引起的不确定度按±2，体积膨胀系数为2.1×10-4（1/），即100×2×2.1×10-4=4.2×10-2m

10、l，按95%的置信概率（k=1.96）转换为标准偏差为：4.2×10-2 /1.96=2.14×10-2ml，所以100ml的容量瓶引起的相对不确定度为：。所以：配制标准溶液产生的相对不确定度为：4.1.3 标准曲线引起的不确定度表2是标准系列的2次检测结果，对该数据进行拟合得：Y=0.1098X+0.0123，r=0.9999，斜率b=0.1098。计算结果见表3所示。表2：标准溶液的测定结果浓度（ng/ml）吸光度0.00.01090.00950.50.07050.06991.00.12280.12181.50.17700.17612.00.23220.2310（其中：

11、P测试C的次数，n测试标准溶液次数，b标准曲线的斜率，测试C的平均值，测试标准溶液的平均值。）所以由标准曲线带来的相对不确定度。表3：计算结果浓度（ng/ml）吸光度Yi标准曲线模拟的吸光度Y（Yi-Y)2/10-6（Xi-X)20.00.01090.00950.01231.967.841.000.50.07050.06990.067210.97.290.251.00.12280.12180.12210.490.090.001.50.17700.17610.17700.000.810.252.00.23220.22860.23190.0910.91.004.1.4 检测仪器引起的不确定度仪器鉴

12、定证书上的RSD为0.2%，按正态分布95%的置信概率计算，置信因子为1.96 ，即：。4.1.5 C引起的不确定度4.2 V引起的不确定度消解液定容至25.0ml后测定，25.0ml的容量瓶引起的不确定度计算如下：25ml的容量瓶检定证书给出的±0.005ml，按均匀分布计算标准偏差为：；重复10次测量产生的标准偏差为：0.006ml；温度引起的不确定度按±2，体积膨胀系数为2.1×10-4（1/），即25×2×2.1×10-4=1.05×10-2ml，按95%的置信概率（k=1.96）转换为标准偏差为：1.05×

13、;10-2 /1.96=5.36×10-3ml，所以50ml的容量瓶引起的相对不确定度为：4.3 m引起的不确定度根据检定证书可知所用天平的灵敏度为0.0001g，按均匀分布，置信因子。被测量的可能值区间为半区间，即，则计算误差引入的标准不确定度：。用砝码在天平上9次重复称量，其极差R为0.0001g，观测列呈正态分布，查表得极差系数C为2.97，则变动性标准偏差引入的标准不确定度为：称重引起的标准不确定度为：，18次称样的平均值为1.5003g，所以：。5 标准不确定度的合成与扩展最终的相对标准不确定度为：经过18次重复测出的w=0.0278mg/kg，所以：mg/kg。取扩展因子k=2，则扩展不确定度为：mg/kg。6 结果表示白菜中镉含量的表示为：（0.028±0.001）mg/kg。7 讨论从不确定度的整个评定过程中可以看出，影响最终不确定度结果的主要是标准溶液的配制和标准曲线校准过程，而称重和消解液的定容过程对最终不确定度结果影响不大。所以，要控制好用石墨炉原子吸收法测定蔬菜中镉含量的质量，就必须严格的控制好标准溶液的配制和标准曲线校准过程。参考文献：1施昌彦.测量不确定度评定与表示指南M.北京：中国计量