原子吸收法测定酱油中钠不确定度的评定

原子吸收法测定酱油中钠不确定度的评定
高帅;薛海燕
【摘要】通过对测定酱油中钠含量的不确定度评定分析，找出引起不确定度产生的主要因素，评定确认由最小二乘法拟合校准标准曲线及测量重复性是影响结果的最主要因素，使用标准物质（标准储备液）及稀释过程引入的不确定度也应引起重视，此方法对类似的火焰原子吸收法测定样品中待测元素含量有借鉴和参考作用。

%An analysis toward the uncertainty of the lead in soy sauce was performed.The result showed that the uncertainty was mainly caused by the standard calibration curves by the least squares fitting and repeatability error .At the same time, it should be emphasized that the dilution of standard substance or the standard reserve solution may be also introduced the uncertainty.The above-mentioned analysis method as a reference was afforded effectively to other metallic elements determination by atomic absorption spectrometry.
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2014(000)012
【总页数】3页(P139-140,204)
【关键词】原子吸收法;钠;不确定度;测量
【作者】高帅;薛海燕
【作者单位】新疆产品质量监督检验研究院，新疆乌鲁木齐 830004;新疆产品质量监督检验研究院，新疆乌鲁木齐 830004
【正文语种】中文
【中图分类】TQ914.1
本文采用国家标准GB/T5009.91－2003《食品中钾、钠的测定》，试样用混酸消解处理后，用石墨炉原子吸收光度法进行钠的测定。

按JJF1059－1999《测量不确定度评定与表示》中规定的方法和要求［1］，对酱油中钠含量的测量不确定度进行了评定和分析，找出在检测过程中减小不确定度的有效途径［3－7］。

1 实验部分
1.1 主要仪器和试剂
原子吸收光谱仪(PE800)，美国PE公司。

硝酸，德国默克公司;高氯酸，天津化学试剂厂。

1.2 实验原理
试样经酸消解后，注入原子吸收火焰分光光度计中，原子化后吸收589.6 nm共振线，在一定浓度范围，其吸收值与钠含量成正比，与标准系列比较定量。

1.3 实验过程
吸取混匀后的试样2.00 mL于高脚烧杯中，加10mL混合酸，加盖浸泡过夜，电炉上消解，直至冒白烟，消化液呈无色透明，放冷用滴管将试样消化液洗入1 000 m L容量瓶中，用水少量多次洗涤高脚烧杯，洗液合并于容量瓶中并定容至刻度，混匀备用。

2 结果与讨论
2.1 不确定度来源
原子吸收法测定酱油中钠含量的不确定度主要有以下三个来源:①标准储备液的不确定度;②样品制备过程:包括移取样品、试样稀释液总体积等;③最小二乘法拟合校
准标准曲线得到的测定用样品处理液中钠的质量浓度不确定度。

2.2 数学模型
由于本检测方法采用国家标准GB/T5009.91－2003《食品中钾、钠的测定》给出的方法来测量酱油中钠的含量，故不考虑该方法本身的误差。

因此在测量不确定度评定中只考虑与实验室操作有关的不确定度分量。

式中:W——酱油中钠的含量，mg/L
f——标准储备液所引入的修正因子
P——测定液中扣除试剂空白后钠的质量浓度，mg/L
V移——试样取样体积，mL
V定——试样处理后定容体积，mL
2.3 标准不确定度的评定
2.3.1 标准储备液的不确定度
钠标准储备液 (GSB04－1738－2004)为国家环保总局标准样品研究所提供，质量浓度标准值为1 000 mg/L，标准证书给出相对不确定度为2% (置信概率95%，k=2)。

即urel(f标物)=2%/2=1%。

2.3.2 移取样品
移液管中的液体体积主要有二个不确定度来源:
(1)本实验采用的酱油样品按GB/T5009.91－2003上规定，经混合均匀，随机取样，准确吸至2.00 mL，JJG196－1996《常用玻璃量器》规定，20℃时，2 mL A级单标移液管的容量最大允许误差为±0.01 mL，则2 m L移液管体积带来的不确定度(按矩形分布)为:
(2)环境温度为(20±4)℃。

水的体积膨胀系数为2.1× 10－4℃－1，单标移液管总
体积V=2 mL，按照矩形分布原则，温度对体积测量的影响为:
将二个分量合成，得到取样过程引入的不确定度分量为:
2.3.3 试样稀释液总体积
容量瓶中的液体体积V主要有以下三个不确定度来源:
2.3.3.1 容量瓶体积校准的不确定度
JJG196－1996《常用玻璃量器》规定:20℃时1 000 mL A级容量瓶的容量最大允许误差为0.40 mL，则1 000 mL容量瓶体积带来的不确定度按矩形分布为:
2.3.3.2 容量瓶和溶液的温度与校准时温度不同引起的不确定度
环境温度为(20±5)℃。

水的体积膨胀系数为2.1× 10－4℃－1，试样稀释液总体积V=1000 mL，按照矩形分布原则，温度对体积测量的影响为:
u(V定2)=1000 mL×2.1×10－4×5/槡3=0.606 mL由于水的体积膨胀系数远大于玻璃的膨胀系数，温度对容量瓶体积的影响可忽略。

2.3.3.3 稀释溶液时将体积增加到容量瓶刻度时的不确定度
将溶液体积稀释到所需标准体积的重复性可以通过实验测量得到。

对典型的1 000 m L容量瓶反复充满10次并进行称量，得到实验标准差为0.02 mL，于是所引入的标准不确定度分量为u(V定3)=0.02 mL，将上述三个分量合成，则:
2.3.4 最小二乘法拟合标准曲线校准
在本实验中用铅标准储备液，配置出质量浓度为0、20.00、50.00、
100.00μg·mL－1的三个校准标准溶液。

由于校准标准溶液质量浓度的不确定度小
到足够可以忽略，因此在采用最小二乘法拟合校准曲线时，计算得到酱油处理液中的钠质量浓度ρ0的不确定度仅与吸光度的测量不确定度有关，而与校准标准溶液的不确定度无关。

同时也不考虑三个校准标准溶液质量浓度之间的相关性。

通过用最小二乘法拟合得到的校准曲线计算样品处理液中钠浓度
采用3个钠校准标准溶液各测定3次，共计9次，测量得到的吸光度A，见表1。

表1 最小二乘法拟合钠标准溶液质量浓度校准标准溶液质量浓度ρi/(μg·mL－1)吸光度1 2 3 20.00 0.323 0.331 0.329 50.00 0.687 0.694 0.676 100.00 1.304
1.315 1.311
拟合校准曲线的方程为:
吸光度测量的实验标准差为:
对被测样品的处理液共测量2次，即P=2。

测得溶液质量浓度ρ0=60.057μg·mL －1于是其标准不确定度u(ρ):
2.4 不确定度分量汇总表
表2 不确定度分量汇总表分量类别来源评定方法/分布标准不确定度相对标准不
确定度u(f标物) 标准储备液校准值 B类12% 0.01 u(V移) 移取样品 B类/矩形
0.0058 mL 0.0029 u(V定) 定容体积 B类/矩形 0.64 mL 0.00064 u(ρ0) 曲线拟合A类1.83 mg/L 0.03
2.5 合成标准不确定度
合成标准不确定度ucrel(Na)为:
酱油中钠含量W为30 390 mg/L，最后得:
2.6 扩展不确定度
扩展不确定度置信概率为95%时，取包容因子k=2扩展不确定度为:
酱油中钠的含量:W=(3.04±0.18)×104 mg/L
3 结论
通过评定分析可以看出:测定结果的不确定度主要来源于最小二乘法拟合校准标准曲线及测量重复性，使用标准物质(标准储备液)及稀释过程引入的不确定度也应引起重视，应此，在实际工作中，应尽量减小标准曲线拟合误差，提高样品检测的准确度。

参考文献
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