原子吸收分光光度法测定食品中铅的不确定度分析

石墨炉原子吸收法测定生菜石墨炉原子吸收法测定生菜 食品食品 中铅含量不确定度的评定分析中铅含量不确定度的评定分析 1 目的目的 对食品中铅的测定的不确定度进行分析 找出影响其不确定度的因素 对 不确定度进行评估 如实反映测量的置信度和准确性 2 适应范围适应范围 适用于石墨炉原子吸收分光光度法对食品中铅的测定 GB 5009 12 2010 3 职责职责 3 1 检测人员负责按操作规程操作仪器 了解影响不确定度的因素 确保测量过 程中仪器正常运转 消除各种可能影响实验结果的意外因素 掌握不确定度的 计算方法 为有效地控制用该方法来测定食品中铅的质量问题提供可靠的理论 依据 3 2 校核人员负责检查原始记录及不确定度的计算方法 3 3 技术负责人负责审核监测结果和不确定度分析结果 4 不确定度分析不确定度分析 4 1 材料与方法 用美国瓦里安 SPECTRAA220Z FS 石墨炉原子吸收分光光度法测定食品中 铅的含量 铅标准物采用国家标准物质研究中心的标准物质 Pb GSB 04 1742 2004 唯一标识 09610 有效期 到 2011 年 6 月止 标准值 1000ug mL 不确定度 7 g mL K 2 称取生菜样品 3 500g 经 HNO3 HCLO4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铅含量 4 2 数学模式 生菜中铅含量可表示为 X C V 10 3 w 其中 X 生菜中铅的含量 mg kg C 消解液中的浓度 ug L V 消解液的体积 mL w 生菜的重量 g 5 不确定度的分析计算不确定度的分析计算 5 1 C 引起的不确定度 5 1 1 重复性引起的不确定度 消解液的 16 次的测定结果见表 1 所示 所以重复测定产生的不确定度为 22 1 1 1 7 86 10 n i i u CXXn n 表表 1 C 重复测量的数据重复测量的数据 样品 名称 铅含量 ug L 平均 值 X 30 0429 0229 2528 2429 0329 5528 4530 37 生菜 27 2029 1429 7531 9229 4231 3429 6332 31 29 67 5 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 用铅储备液 1000 7 mg L 按 1 10 1 10 1 10 1 20 的比例稀 释至铅标准使用液 50ug L 50CC 123412310142011234储 r r r r r r r V V r V V r r r r 为稀释系数 5 00mL 的移液枪检定给出的 0 006mL 按均匀分布计算标准偏差为 0 0035mL 重复 10 次测量产生的标准偏差为 0 006mL 温度引起0 006 3 的不确定度按 2 体积膨胀系数为 2 1 10 4 1 即 5 00 2 2 1 10 4 2 1 10 3mL 按 95 的置信概率 K 2 转换为标准偏差为 2 1 10 3 2 1 05 10 3 mL 所以 5 00mL 的移液枪引起的不确定度为 2232 5 3 0 00350 0061 05 1 41 10 55 U 50 0mL 的容量瓶检定给出的 0 005mL 按均匀分布计算标准偏差为 0 0029mL 重复 10 次产生的标准偏差为 0 006mL 温度引起的不确0 005 3 定度按 2 体积膨胀系数为 2 1 10 4 1 即 50 0 2 2 1 10 4 2 1 10 2mL 按 95 的置信概率 K 2 转换为标准偏差为 2 1 10 2 2 1 05 10 2 mL 所以 50 0mL 的容量瓶引起的不确定度为 2 49 10 4 2222 500 00290 006 1 05 10 5050 U 100 0mL 的容量瓶检定给出的 0 007mL 按均匀分布计算标准偏差为 0 0040mL 重复 10 次产生的标准偏差为 0 007mL 温度引起的不确0 007 3 定度按 2 体积膨胀系数为 2 1 10 4 1 即 100 0 2 2 1 10 4 4 2 10 2mL 按 95 的置信概率 K 2 转换为标准偏差为 4 2 10 2 2 2 1 10 2 mL 所以 100 0mL 的容量瓶引起的不确定度为 2 25 10 4 2222 1000 00400 007 2 1 10 100100 U 所以 50 223 242 1 41 10 2 49 10 550 UUUUU 1235 123 r r r rrr 1 43 10 3 1 43 10 3 100 223 242 1 41 10 2 25 10 5100 UUU 45 4 r r 配制标准溶液产生的相对不确定度为 221 22222 2 21 U CUU rUUU u c Cr 234 234 储 r r r C 储rrr 23 23 23 23 2 7 1 43 10 1 43 10 1 43 10 1 43 10 1000 7 56 10 3 5 1 3 标准曲线引起的不确定度 表是标准系列的 3 次检测结果 对该数据进行拟合得 Y 0 00958X 0 01200 r 1 0000 斜率 b 0 00958 计算结果见表 3 所示 2 5 4 1 9 84 10 2182 n i i YY Sy n 2 1 1750 n i i SxxXX 242 3 2 1 11 9 84 1011 29 6725 00 0 0371 0 0095816181750 n i i SyCX U c bPn XX 其中 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 CX 所以由标准曲线带来的相对不确定度 3 3 3 0 0371 1 25 10 29 67 U c u c C 表表 2 标准溶液的测定结果 标准溶液的测定结果 浓度 ug L 吸光度 0 00 01270 01310 0154 10 00 11150 11020 1025 20 00 20330 20420 1943 30 00 29240 29850 3034 40 00 39580 39010 4035 50 00 48140 50000 4935 表表 3 计算结果 计算结果 浓度 ug L 吸光度 Y1标准曲线模拟的吸光度 Y Y1 Y 2 10 5 2 i XX 0 00 01370 01200 29625 10 00 10810 10780 01225 20 00 20060 20360 9025 30 00 29810 29940 1725 40 00 39650 39520 14225 50 00 49160 49100 04625 5 1 4 检测仪器引起的不确定度 仪器检定证书给出的 U 4 10 3 K 2 即 33 4 4 10 22 10u c 5 1 5 C 引起的不确定度 2222 1234 223 23 23 22 7 86 10 7 56 10 1 25 10 2 10 7 90 10 u Cu cu cu cu c 5 2 V 引起的不确定度 消解液定容至 25 0mL 后测定 25 0mL 容量瓶引起的不确定度计算如下 25 0mL 的容量瓶检定给出的 0 005mL 按均匀分布计算标准偏差为 0 0029mL 重复 10 次产生的标准偏差为 0 006mL 温度引起的不确0 005 3 定度按 2 体积膨胀系数为 2 1 10 4 1 即 25 0 2 2 1 10 4 1 05 10 2mL 按 95 的置信概率 K 2 转换为标准偏差为 1 05 10 2 2 5 25 10 3 mL 所以 25 0mL 的容量瓶引起的不确定度为 3 39 10 4 223 2 250 00290 006 5 25 10 2525 U u V 5 3 w 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 0003g K 2 按均匀分布 置信 因子 则计算误差引入的标准不确定度 8 66 10 31 1 0 0003 3 2 U w 5g 在天平上 9 次重复称量 得其极差 R 为 0 0003g 极差系数为 2 98 则变 动性标准偏差引入的标准不确定度为 g 4 2 0 0003 2 981 01 10U wR C 称重引起的标准不确定度为 1 33 10 4g 22 12 U wU wU w 16 次称样的 w 平均值为 3 5028 所以 3 80 10 5 u wU ww 6 标准不确定度的合成与扩展标准不确定度的合成与扩展 最终的相对不确定度为 22