氣相色譜測(cè)定蔬菜中甲基對(duì)硫磷的不確定度評(píng)定

摘要：目的探討適用于氣相色譜法測(cè)定蔬菜中甲基對(duì)硫磷農(nóng)藥殘留量的不確定度評(píng)定的方法。方法從測(cè)定程序分析不確定度來源，并計(jì)算各不確定度分量及合成不確定度。結(jié)果被測(cè)樣品蔬菜中甲基對(duì)硫磷農(nóng)藥殘留量測(cè)定的測(cè)量不確定度主要來源于測(cè)量重復(fù)性，其它因素影響相對(duì)較小。通過選擇合適的、可行的試驗(yàn)方案，規(guī)范操作可以有效減少不確定度，保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。結(jié)論提出的方法適用于蔬菜中甲基對(duì)硫磷農(nóng)藥殘留量的不確定度評(píng)定。

關(guān)鍵詞：氣相色譜法；甲基對(duì)硫磷；不確定度；評(píng)定依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)ISO/PIEC 17025《測(cè)試和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》中5.4.6\"測(cè)量不確定度的評(píng)估\"條款規(guī)定：測(cè)試實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立并實(shí)施測(cè)量不確定度評(píng)估程序。測(cè)量不確定度是表征合理賦予被測(cè)量之值的分散性，與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)[1-2]。測(cè)量結(jié)果的可用性很大程度取決于測(cè)量結(jié)果不確定度的大小。對(duì)蔬菜中甲基對(duì)硫磷農(nóng)藥殘留量檢驗(yàn)方法的測(cè)量不確定度研究迄今未見文獻(xiàn)報(bào)道。作者根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5009.20-2003和我國\"測(cè)量不確定度評(píng)定與表示\"的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[1-4]，對(duì)氣相色譜法定量測(cè)定蔬菜中甲基對(duì)硫磷農(nóng)藥殘留量的測(cè)量不確定度進(jìn)行研究，找出影響不確定度的因素，求出各不確定度分量對(duì)總測(cè)量不確定度的相對(duì)貢獻(xiàn)，對(duì)不確定度進(jìn)行評(píng)估，并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行表述。為氣相色譜法定量測(cè)定農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量的測(cè)量不確定度評(píng)定提供參考模型，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的分析測(cè)試工作具有一定的實(shí)用價(jià)值。

1資料與方法

1.1方法及原理

1.1.1測(cè)量方法 GB/T5009.20-2003，食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的測(cè)定[4]。

1.1.2原理 試樣經(jīng)乙腈提取、氯化鈉分層去水后，有機(jī)相經(jīng)Carb/NH2固相萃取柱凈化后，用丙酮定容，經(jīng)GC/FPD（或GC-MS、GC/NPD）進(jìn)行有機(jī)磷檢測(cè)，根據(jù)保留時(shí)間和峰面積分別進(jìn)行定性和定量。

1.2材料和儀器

1.2.1樣品 蔬菜（泥）（質(zhì)控樣，2013年9月12日測(cè)定）。

1.2.2甲基對(duì)硫磷標(biāo)準(zhǔn)液 100 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液（農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所，編號(hào)為GSB05-2285-2008，不確定度為±0.17 μg/mL，2013年5月購買）。

1.2.3設(shè)備 氣相色譜儀GC7890A（安捷倫科技有限公司，編號(hào)為001-042-3）；1/‰電子分析天平（Sartorius，編號(hào)為001-004-3）；200 μL移液槍(Eppendorf North America，Inc，系統(tǒng)誤差為±0.6 μL)。

2實(shí)驗(yàn)過程

2.1測(cè)定蔬菜（泥）（農(nóng)殘考核樣）有機(jī)磷含量的步驟，見圖1。

圖1 測(cè)定蔬菜（泥）（農(nóng)殘考核樣）有機(jī)磷含量流程圖

2.2工作曲線制備 用200 μL移液槍分別吸取100 μg/mL甲基對(duì)硫磷標(biāo)準(zhǔn)溶液8、16、24、32、6 μL用丙酮稀釋到1.0 mL，上機(jī)測(cè)定，見表1。

2.3樣品測(cè)定 試樣經(jīng)乙腈提取、氯化鈉分層去水后，有機(jī)相經(jīng)Carb/NH2固相萃取柱凈化后，定容到2.0 mL，經(jīng)GC/FPD進(jìn)行甲基對(duì)硫磷檢測(cè)，見表2。

3不確定度評(píng)定

3.1建立數(shù)學(xué)模型Cx=■ (1)

其中：Cx--試樣中甲基對(duì)硫磷的含量，mg/Kg；C0--測(cè)定液中甲基對(duì)硫磷濃度，μg/mL；m--樣品取樣量，g；V--試樣定容體積，mL

3.2不確定度來源分析

3.2.1 A類不確定度來源（uArel） 即由重復(fù)測(cè)定樣品引起的。

3.2.2 B類不確定度來源

3.2.2.1樣品稱量引起的相對(duì)不確定度(umrel) 包括天平的允差、偏載誤差、重復(fù)性誤差引起的不確定度。

3.2.2.2樣品定容體積引起的的相對(duì)不確定度(uvrel) 包括2 mL容量瓶允差、定容時(shí)的估讀誤差、校準(zhǔn)與使用溫度不同引起的不確定度。

3.2.2.3測(cè)定過程引起的相對(duì)不確定度（uxrel） 包括工作曲線擬合引起相對(duì)不確定度uxrel-1，移液槍的相對(duì)不確定度uxrel-2，標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)不確定度uxrel-3，氣相色譜儀的相對(duì)不確定度uxrel-4。

4不確定度分量的計(jì)算

4.1 A類不確定度評(píng)定 同一操作人員在相同的條件下對(duì)同一試樣進(jìn)行6次檢測(cè)，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法擬合甲基對(duì)硫磷含量測(cè)定結(jié)果分別為8.09 mg/Kg、7.88 mg/Kg、7.82 mg/Kg、7.90 mg/Kg、8.01 mg/Kg、7.86 mg/Kg，平均值為7.93 mg/Kg。樣品重復(fù)測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度按貝賽爾公式計(jì)算，RSD=0.011，p=6則

uArel= RSD/■=0.011/■=0.0045

4.2 B類不確定度評(píng)定

4.2.1樣品稱量引起的相對(duì)不確定度(umrel)查稱量使用的電子天平檢定證書，其最大允許誤差±0.010 g，偏載誤差±0.010 g，重復(fù)性誤差±0.015 g，取k=■，由于樣品的稱樣量為4.832 g，所以由于樣品稱取的引起的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度umrel=■×■=0.0025

4.2.2樣品定容體積引起的的相對(duì)不確定度（uvrel）[5]

4.2.2.1校準(zhǔn) A級(jí)2 mL容量瓶允差±0.01 mL，取k=■，則uvrel-1=■×■=0.003；

4.2.2.2定容時(shí)的估讀誤差，估計(jì)為±0.01 mL，取k=■，則uvrel-2=■×■=0.003；

4.2.2.3溫度 由容量瓶校準(zhǔn)溫度與使用時(shí)溫度不同引起的不確定度uvrel-3在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得水溫Tt=23℃。

Δv=vt-v20=(α水-α玻)×V20×(Tt-T20)=(2.1×10-4-1.5×10-5)×2×(23-20)=0.12×10-2(mL)。取k=■，則uvrel-3=Δ■=■=0.00035；

uvrel=■=■=0.0043；

4.2.3測(cè)定過程引起的相對(duì)不確定度（uxrel）

4.2.3.1工作曲線擬合引起相對(duì)不確定度uxrel-1[6-7] 甲基對(duì)硫磷含量x是工作曲線回歸計(jì)算得出，由上述實(shí)驗(yàn)計(jì)算得出，回歸方程y=ax+b（y為色譜峰面積，x為甲基對(duì)硫磷含量μg/mL），則x=(y-b)/a；本次實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)回歸方程為：y= 1085.5x+24.293，r=0.9999。按實(shí)驗(yàn)方法的要求，對(duì)每個(gè)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測(cè)定3次，求出其平均峰面積，則x的標(biāo)準(zhǔn)不確定度uxrel-1可按式(3)求得[8]：

uxrel-1=■■（3）

式中：sr=■；sxx=■x■-■■；式中a-工作曲線斜率，a=1085.5；p-樣品測(cè)定液測(cè)量次數(shù)，p=6；n-標(biāo)準(zhǔn)曲線各點(diǎn)測(cè)量總次數(shù)，n=15；X-各標(biāo)準(zhǔn)溶液中甲基對(duì)硫磷含量的平均值，X=2.88 μg/mL；X0-樣品測(cè)定溶液中甲基對(duì)硫磷含量平均值，X0=19.13 μg/mL，將各值代入式中得S=4.167902，Sxx=18.688則uxrel-1=0.0051。

4.2.3.2移液槍的相對(duì)不確定度uxrel-2 200 μL移液槍(±0.6 μL) 的不確定度為■=0.346（K=■），標(biāo)準(zhǔn)平均移取體積為24 μL，則uxrel-2=■=0.014。

4.2.3.3標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)不確定度uxrel-3[9-10] 由證書可知其不確定度±0.17 μg/mL，則uxrel-3=■=0.0017。

4.2.3.4氣相色譜儀的相對(duì)不確定度uxrel-4 證書可知?dú)庀嗌V儀的的定量重復(fù)性為3.0%，則uxrel-4=■=0.0122（K=■）。

綜合以上結(jié)果則uxrel=■=0.0193

4.3 B類不確定度計(jì)算及結(jié)果 urelB=■=0.0199

4.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算及結(jié)果 ucrel=■=0.020

5考核樣中甲基對(duì)硫磷含量的擴(kuò)展不確定度U(C)

考核樣中甲基對(duì)硫磷的含量為C=7.93 mg/Kg。取包含因子k=2(95%置信概率)，擴(kuò)展不確定U(C)=2×7.93×0.020≈0.32 mg/Kg。

6測(cè)定結(jié)果表示

考核樣中甲基對(duì)硫磷的含量表示為：Cx=C±U(C)=(7.93±0.32)mg/kg。擴(kuò)展不確定U(C)=2×7.93×0.020≈0.32mg/kg，包含因子k=2。

7結(jié)論

以氣相色譜法定量測(cè)定蔬菜中甲基對(duì)硫磷農(nóng)藥殘留量為例，討論了測(cè)定蔬菜中甲基對(duì)硫磷農(nóng)藥殘留量測(cè)量不確定度的主要來源及其各不確定度分量評(píng)定方法，分析了影響測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度結(jié)果的各個(gè)因素，比較其對(duì)總測(cè)量不確定度的相對(duì)貢獻(xiàn)。由此可見，被測(cè)樣品蔬菜中甲基對(duì)硫磷農(nóng)藥殘留量測(cè)定的測(cè)量不確定度主要來源于測(cè)量重復(fù)性，其它的因素影響相對(duì)較小。通過選擇合適的、可行的試驗(yàn)方案，規(guī)范操作就可以有效減少不確定度，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠。該方法也可以應(yīng)用于氣相色譜法測(cè)定茶葉、蔬菜、水果、大米中其他農(nóng)藥殘留量測(cè)量不確定度分析，還可以應(yīng)用于高效液相色譜法測(cè)定防腐劑含量的不確定度評(píng)定。

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