气相色谱法测定果蔬中毒死蜱的不确定度评定

气相色谱法测定果蔬中毒死蜱的不确定度评定
李芳;王兴磊;尚爽;粟有志;齐鑫;刘绪斌;沙力
【摘要】对气相色谱法测定果蔬中毒死蜱残留的不确定度进行评定。

通过对测定过程中各变量的分析，确定了不确定度来源，建立了数学模型，计算出了各变量的不确定度，最后计算出合成不确定度。

当果蔬中毒死蜱残留量为0.218μg/g时，测定结果的扩展不确定度为0.022μg/g(k=2)。

%The uncertainty of determination of chlorpyrifos residue in fruits and vegetables by gas chromatography was evaluated. By analyzing the various variable parameters among the procedures, the components of uncertainty were identified, the mathematical model was established, and every components of uncertainty was calculated, thereby, the combined uncertainty was finally obtained. The expanded uncertainty was 0. 022
μg/g ( k=2 ) with 0. 218 μg/g of the content of chlorpyrifos residue in fruits and vegetables.
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2014(000)022
【总页数】4页(P136-138,180)
【关键词】气相色谱;毒死蜱;不确定度评定;果蔬
【作者】李芳;王兴磊;尚爽;粟有志;齐鑫;刘绪斌;沙力
【作者单位】伊犁出入境检验检疫局综合技术服务中心，新疆伊宁 835000;伊犁师范学院化学与生物科学学院，新疆伊宁 835000;伊犁出入境检验检疫局综合技
术服务中心，新疆伊宁 835000;伊犁出入境检验检疫局综合技术服务中心，新疆
伊宁 835000;伊犁出入境检验检疫局综合技术服务中心，新疆伊宁 835000;伊犁
出入境检验检疫局综合技术服务中心，新疆伊宁 835000;伊犁出入境检验检疫局
综合技术服务中心，新疆伊宁 835000
【正文语种】中文
【中图分类】O657.7
测量不确定度是评定测量水平的指标，判定测量结果可靠性的依据。

国家实验室认可委员会已将测量不确定度作为检测实验室通过认可评审的要求之一［1－2］。

因此，实验室的每个检测项目均应有能力对其测量不确定度进行评定。

毒死蜱属于低毒有机磷农药，作用迅速，目前已经成为国际市场上最大吨位的农药品种［3］，该化合物有效期可达数月，容易引起环境残留［4］。

本文用气相色谱法对果蔬中毒死蜱进行测定，分析测量结果的不确定度来源并对其进行评定。

1 实验部分
1.1 实验方法
将果蔬粉碎后，称取10 g 于100 mL 聚四氟乙烯离心管中，加入10 mL 去离子水，加入25 mL 乙腈，超声提取20 min，离心分离10 min，过滤，滤液置于50 mL 具塞比色管中，加入6 g NaCl 充分震荡，静置20 min，待充分分层，移取上层清液10 mL 于50 mL 鸡心瓶中，旋转蒸发近干，用丙酮定容至1 mL，供气相
色谱FPD 检测器测定用。

用(100.0±0.08)μg/mL 的毒死蜱标准溶液稀释成浓度为0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 μg/mL的标准溶液，每种浓度标液均用气相色谱仪测定两次，得到相应的峰面积计算出平均值，进行线性拟合。

1.2 数学模型
充分考虑样品检测过程中毒死蜱残留的各种不确定因素，建立不确定性评估模型:
式中:X——果蔬中毒死蜱的含量，μg/g
c样——为最终上机测试液中毒死蜱的浓度，μg/mL
V终——最终定容体积，mL
V总——加入提取液总体积，mL
V分——分取提取提取液体积，mL
m——样品称量质量，g
frec——回收率校正因子，其值为回收率倒数
2 不确定度分量的主要来源
2.1 毒死蜱中间储备液及标准曲线溶液配制引入的不确定度
毒死蜱标准溶液稀释成中间液过程所引入的不确定度由毒死蜱标准溶液浓度的不确定度、移液管和容量瓶体积的不确定度、校准和使用温度不同导致的不确定度组成。

标准曲线溶液配制引入的不确定度由系列移液管和容量瓶体积的不确定度、校准和使用温度不同导致的不确定度组成。

2.2 果蔬样品质量称量引入的不确定度
由称量使用天平的最大允许误差构成。

2.3 体积引入的不确定度
由提取溶剂总体积V总、提取液分取体积V分和最终样液定容体积V终的不确定度组成。

2.4 制样过程引入的不确定度
测试果蔬样品的制备过程非常复杂，需经过提取、净化、浓缩等前处理步骤，要计算出每个前处理步骤对测量结果产生的不确定度的贡献十分困难，可采用回收率数
据，对制样过程引入的不确定度进行评估。

2.5 测试过程随机误差导致的不确定度
包括天平的重复性，移液器的重复性，果蔬样品的均匀性和代表性，果蔬样品前处理过程中净化、浓缩等各步骤的重复性，进样的重复性和气相色谱仪测得峰面积重复性等因素引入的不确定度。

3 不确定度分量的评定
3.1 毒死蜱中间储备液及标准曲线溶液配制引入的不确定度
本测试采用(100.0±0.08)μg/mL 毒死蜱标准液，将1 mL上述浓度的毒死蜱标准
液完全转移至10 mL 容量瓶中用丙酮定容，配制成10 μg/mL 的标准中间储备液，再配制系列标准曲线溶液。

表1 系列标准曲线溶液配制表Table 1 Confection of a series of Standard curve solution溶液移/取(μ标g样/mL)移体取积标/m样L 定容体积/mL 浓度系/列(μ溶g液/mL)10 1 10 1.00 1.0 5 10 0.50 1.0 2 10 0.20 1.0 1 10 0.10 0.10
5 10 0.05 0.10 2 10 0.02
3.1.1 标准工作曲线溶液配制引入的不确定
根据标准溶液证书提供，毒死蜱标准液的浓度为(100.0±0.08)μg/mL，假设为正
态分布，则毒死蜱标准溶液浓度引入的标准不确定度和相对不确定度分别为
u(stock)=0.08/1.96=0.0408 μg/mL，u(stock)/Cstock=0.0408/100=0.000408。

配制毒死蜱标准中间液引入的不确定度:
(1)配制毒死蜱中间储备液引入的体积不确定度是由10 mL 容量瓶引入的。

按照JJG196－2006《常用玻璃量具检定规程》［5］A 级单标线10 mL 容量瓶的容量允许差为±0.02 mL，按照均匀分布计算，则标准偏差为
(2)室内温度对容量瓶使用引起的不确定度，假设温度相差3 ℃，丙酮的热膨胀系
数为1.40×10－3℃，则因温度引起的产生的体积变化为±10×3×1.40×10－
3=±0.0420 mL，其不确定度为假设为均匀分布。

两项合成则:
则相对不确定度为:
标准曲线溶液的配制过程中使用了一系列量具，来源于1 000 μL 可调式移液器移取1 mL 标液、5 000 μL 可调式移液器分别移取2 mL、5 mL 标液和10 mL 容量瓶最大允许误差。

根据《移液器试行检定规程》［6］和《常用玻璃量具检定规程》的要求，按照矩形分布考虑，标准曲线溶液配制过程温度变化产生的不确定度实验室内温度变化(20±3)℃，丙酮的热膨胀系数为1.40×10－3℃，假设为均匀分布由此估算相对不确定度如表2。

表4 为标准曲线溶液配制体积引入的不确定的分析。

表2 标准曲线配制过程中量器具校准引起的不确定度Table 2 Uncertainty of a series of standard curve solution量取器具标最准大不允确差定引度入/的mL
标准温不度确引定起度的/±℃ 确定相度对标u(准Vi不)/Vi移10液00器μ移L 取可调1式mL ±0.010/槡3=0.00577 1×3×1.40×10－3 /槡3=0.00242 (槡
0.005772+0.002422)/V1=0.000626移50液00器μ移L 取可调2式mL
±0.005/槡3=0.00289 2×3×1.40×10－3 /槡3=0.00485 (槡
0.002892+0.004852)/V2=0.00282 50液00器μ移L 取可调5式mL移
±0.006/槡3=0.00346 5×3×1.40×10－3 /槡3=0.0121 (槡
0.003462+0.01212)/V5=0.00252 10 m A L 容级量瓶±0.02/槡3=0.0115
10×3×1.40×10－3 /槡3=0.0242 (槡 0.01152+0.02422)/V10=0.00268
表4 系列标准曲线溶液体积不确定度Table 4 Uncertainty of a series of standard curve solution浓度配制/(标μg样·溶m L液－1)相对标准不确定度
u(Vi)/Vi 1.0 槡0.0006262+0.002682 =0.00275 0.5 槡0.002522+0.002682
=0.00368 0.2 槡0.002822+0.002682 =0.00389 0.1 槡0.0006262+0.002682 =0.00275 0.05 槡0.002522+0.002682 =0.00368 0.02 槡0.002822+0.002682
=0.00389
则标准曲线溶液配制体积引入的不确定为:
由上可知，标准曲线溶液配制过程引入不确定度为:
3.1.2 标准曲线溶液的浓度－峰面积拟合的直线求得C 时所引入的不确定度
对1 μg/mL、0.5 μg/mL、0.2 μg/mL、0.1 μg/mL、0.05 μg/mL、0.02 μg/mL 的毒死蜱标准工作曲线溶液，分别测定2 次，所得峰面积如表5 所示。

表5 系列标准曲线溶液的测量结果Table 5 Results for detemination of a series of standard curve solution色谱峰面积/标准溶液浓度/(μg/mL)(pA·s)1.0 0.5 0.2 0.1 0.05 0.02 A17682.41 3818.12 1520.47 769.51 380.62 141.29 A2 7595.40 3810.08 1523.56 770.53 381.46 139.51 A 7638.91 3814.10 1522.02 770.02 381.04 140.40
利用表5 数据拟合曲线，得线性回归方程为A=7682.41C－8.05，记b=7682，a=－8.05。

其中C 为溶液浓度，A 为峰面积。

对C 测定2 次，由峰面积通过直线方程求得的平均浓度C=0.443 μg/mL，则C 的标准不确定度为:
式中，SR 为标准溶液峰面积残差的标准差，SR =标准溶液平均浓度 =标准溶液浓度的残差的平方和scc =为直线斜率，P 为对C 的测定次数2 次;n 为标准溶液的测定次数，本实验n=12，将上述各值代入u(C)计算公式得出u(C)=0.00991
μg/mL，
校准过程引入的相对标准不确定度为:
3.2 果蔬样品质量称量引入的不确定度
按均匀分布计算，电子天平的检定证书给出的最大允许误差为±0.01 g，则标准不确定度为通常使用天平称量样品，需经进行两次独立称量:一次称量总重量，称量空盘重，则天平校准的标准不确定度为0.0082 g。

称量样品按10 g 计算，则相对标准不确定度为:
3.3 体积引入的不确定度
与不确定度有关的体积分量共三项，分别为提取溶剂总体积V总、提取液分取体积V分和最终样液定容体积V终。

V总、V分、V终的不确定度分别来源于25 mL 移液管、5 000 μL 可调式移液器移取10 mL(取两次)和1 000 μL 可调式移液器。

根据上述体积量器不确定度的计算方法，得标准不确定分别为u(V总)=则由定容体积引入的相对标准不确定度为:
3.4 制样过程引入的不确定度
前处理过程对果蔬中毒死蜱测定回收率的影响所产生的不确定度具体表现为3 次测量样品回收率平均值的标准偏差，3 次添加回收率测定结果为:91.0%、92.2%、94.4%，回收率平均值，标准偏差1.725%。

标准不确定度采用平均值的标准偏差对平均回收率进行显著性检验，以确定是否归入农残质量分数的计算中。

显著性检验:当t 值大于或等于双边临界值t(95，2)=4.30 时，则与1 有显著性差异，说明frec必须被使用以修正结果;若t 值小于t(95，2)值，则frec不必使用。

计算结果:值大于双边临界值t(95，2)=4.30，则与1 有显著性差异，frec必须被使用以修正结果。

测定果蔬中毒死蜱残留量，将样液浓度输入测量数学模型，可知果蔬中毒死蜱残留量分别为:0.199 μg/g、0.204 μg/g、0.201 μg/g，平均值
X=0.202 μg/g，利用frec 修正X=0.202/92.5%=0.218 μg/g。

3.5 测定过程随机误差导致的不确定度
由以上果蔬中毒死蜱残留量，可计算极差R=0.00500 μg/g，极差系数CR=1.64，随机误差导致的标准不确定度和相对标准不确定度分别为:
4 合成不确定度和扩展不确定度
果蔬中毒死蜱残留量测定结果的相对合成不确定度和合成不确定度的计算可简化为［7］:
uc(X)=X·urel(X)=0.218×0.0513=0.0111 μg/g
取置信水平为95%，包含因子k=2，则扩展不确定度为:
5 测定结果
果蔬中毒死蜱的残留量为:
参考文献
［1］刘庆，魏寿芳，叶善蓉，等.不确定度在合格评定中的应用［J］.现代测量与实验室管理，2007，15(1):52－54.
［2］郑波，张克荣，李梦龙.化学测量不确定度研究进展［J］.中国卫生检验杂志，2007，17(1):192－195.
［3］郑光，周志俊.毒死蜱的毒理学研究进展［J］.中国公共卫生，2002，
18(4):496－498.
［4］李少霞，黄伟雄，陈明，等.水中毒死蜱的气相色谱测定法［J］.环境与健康杂志，2006，9(5):458－459.
［5］ JJG 196－2006 常用玻璃量具检定规程［S］.北京:中国计量出版社，2006 ［6］ JJG 646－2006 移液器试行检定规程［S］.北京:中国计量出版社，2006.
［7］ JJF 1059－1999 测量不确定度评定与表示［S］.北京:中国计量出版社，1999.。