紫外/可見分光光度計測定食品中亞硝酸鹽含量的不確定度評定

鄭冬妮

測量不確定度是“根據所用到的信息，表征賦予被測量值分散性的非負參數。”一個完整的測量結果，除了應給出被測量的最佳估值之外，還應同時給出測量結果的不確定度。所以食品檢測中給出檢測結果外同時給出檢測結果的不確定度是很有必要的。

方法

測定過程。稱取樣品，加入飽和硼砂溶液和適量水，倒入容量瓶中沸水浴加熱15min，冷卻后加入亞鐵氰化鉀和乙酸鋅定容，放置30min，搖勻后過濾，濾液上機測定。

工作曲線的繪制。亞硝酸鹽標準使用液：吸取50mg/L亞硝酸鹽溶液10mL，用水定容至100mL，制成5.000mg/L標準液。分別取亞硝酸鹽標準使用液0，0.4，0.8，1.2，1.6，2.0mL于25mL帶塞比色管中，加入顯色劑，加水至刻度，混勻，靜置15min，用1cm比色杯，于538nm處測吸光度，同時做試劑空白。

儀器設備。電子天平 BS 210s 量程：（0～210）g最小分度值：0.0001g； 分光光度計 Cary 50比色皿：1cm 波長：538nm

結果與分析

數學模型：

式中： m0 為從工作曲線上查得試劑空白NO2-的含量，?g；m1為從工作曲線上查得樣品測試中的NO2-，?g；m為稱樣量，g；V1為分取樣品溶液體積，mL；V為樣品溶液總體積，mL；（在實驗中m≈5g，V1=10.0mL，V=250mL）

不確定度來源分析。從測量過程和被測量的數學模型分析，不確定度的主要來源：測量重復性標準不確定度分量u1；天平示值誤差引起的標準不確定度分量u2；回收率引起的標準不確定度分量u3； 250mL容量瓶容積誤差引起的不確定度分量u4；10mL移液管體積誤差引起的不確定度分量u5；分光光度法測定過程引起的不確定度分量u6。

標準不確定度分量的評定。測量重復性引入不確定度u1計算。為獲得重復性測量的不確定度，從同一樣品中獨立稱取試樣10次，分別進行測量，數據如表1。

具體計算過程：重復測量的平均值；

本次測量的標準差s（xi）為s（xi）== 0.1527 ；

的標準差；u1的自由度u1= × =4.83×10-2

天平稱量時引入的不確定度u2的計算。天平檢定證書給出校準值的擴展不確定度為U95=0.4mg，則有u2（k）=0.4mg=0.0004g（k=3）靈敏度系數為；；u2的自由度υ2→∞

回收率引起的不確定度u3的計算。由于樣品在反應過程中可能引入玷污導致NO2-含量的損失或增加，且反應液轉移過程也會導致損失等，使樣品中的NO2-含量不能按100%比率進入到測定液。其加標回收率為99.2%-101.7%；取極限值得樣品的加標回收率為99.2%-101.7%，樣品回收率計算。

U（回收）=；b+=101.7%-100%=1.7% ；b-=100%-99.2%=0.8%；u（回收）=0.72%；

υ（回收）→∞；u3=×u（回收）= 7.34?g/g×0.72%=5.3×10-2；υ3=υ（回收）→∞

250mL容量瓶容積引起的不確定度u4的計算。樣品轉移至250mL容量瓶中，作為測定液。250mL容量瓶的容量允差為0.15mL（A級，據GB/T 12806-2011）。按均勻分布，取因子k=，按分散區間半寬；u4（k）的自由度υ4K→∞；靈敏度系數為=0.0293 ；u4=×u4（k）=0.0293×0.10 =2.9×10-3；u4的自由度υ4→ ∞

10.0mL移液管體積的不確定度u5的計算。從250mL容量瓶中移取10mL溶液至比色管中。10mL移液管的容量允差為±0.05 mL（A級，據GB/T 12806-2011），按均勻分布，取因子k= 分散區間半寬a=0.05.u5（k）===0.03；u5（k）的自由度V51→∞靈敏度系數為 ==0.0029；u5=×u5（k）=0.0029×0.03=9×10-5；u5的自由度υ5 →∞

分光光度法測定過程引起的不確定度u6的計算

NO2-標準溶液的不確定度u61：

500?g/mL標準溶液的質量濃度1mL移液管的容量允差為 0.01 mL（A級，據GB/T12806-2011），按均勻分布，取因子k=，

半寬a=0.01mL.；u611（k）的自由度υ621（k）→∞；靈敏度系數為；；u711的自由度υ611→∞；500mL容量瓶的容量允差為0.25mL（A級，據GB/T12806-2011）。按均勻分布，取因子k=，半寬a=0.25mL；其不確定度分量為u612（k）=0.173；靈敏系數為；自由度υ622→∞標準儲備液為GB/T 5009.33-2010中提供方法配制，確定其不確定度為1?g/mL，即標準儲備液的不確定度分量u0=1?g/mL，靈敏度 自由度υ0→∞ u61= =0.085自由度υ61 →∞

標準溶液（1.0000mg/L）的質量濃度

ρ=ρ1 10mL吸量管（移液管）的容量允差為0.02mL（A級，據GB/T12806-2011），按均勻分布，取因子k=，半寬a=0.02mL。u621（k）==0.01

靈敏度系數為c621==0.05；u621（k）的自由度υ621→ ∞ 100mL容量瓶的容量允差為0.02mL（A級，據GB/T12806-2011）。按均勻分布，取因子k=，半寬a=0.02；其不確定度分量為u622（k）=0.01mL 靈敏度系數為c622==0.02自由度υ624→∞；1mg/L標準溶液的不確定度分量u61=0.085，靈敏度為c61==0.1自由度υ61→∞；u62==0.0165吸光度測量部分數學模型，所以u72靈敏度系數為c62=取Vx的極大值Vx=10mL計算得c62=25mL/g 自由度υ72 →∞

標準系列溶液中的不確定度u63

標準系列溶液中NO2-量m3=Vi×c （其中Vi= 0，0.4，0.8，1.2，1.6，2.0mL）。針對不同的Vi，有不同的不確定度值，將Vi=2mL的不確定度分量作為整個標準系列溶液的不確定度，則有m3=Vi×c=2mL×5.0?g/mL=10?g；10mL吸量管的容量允差為0.02mL（A級，據GB/T 12806-2011）。按均勻分布，取因子k=，半寬a =0.02mL；其不確定度分量為u63（k）==0.01mL靈敏系數為c63（k）== 5.0標準溶液的不確定度u63=|c63|u63（k）=5.0×0.01=0.05 吸光度測量部分數學模型，所以u63靈敏度系數為c63==2.5；u63的自由度υ63 →∞

吸光度引起的不確定度u64

紫外可見分光光度計示值分辨率引起的不確定度u641。紫外可見分光光度計示值分辨率為sx=0.0001，按均勻分布u641=0.29sx=0.29×0.0001=2.9*10-5自由度υ641→∞ 紫外可見分光光度計示值誤差引起的不確定度分量u642分光光度計經有關部門校準合格，并給出不確定度uT為0.6%uT=0.06吸光度（A）與透射率（T）的關系為A=log=log=-。實際上，在實驗中測得最大吸光度值為0.1090，此時透射率T=78%，則靈敏系數為；u642=×uT=0.5567×0.06=0.033；自由度υ642 →∞；u64的計算：由于彼此獨立，有u64==0.039吸光度測量部分數學模型，所以u75靈敏度系數為c64==53自由度υ64→∞

U6的計算：由于u62，u63，u65各個不確定度分量彼此獨立，所以U7==1.749

自由度υ6→ ∞

合成標準不確定度的評定。不確定度分量一覽表如下表

合成標準不確定度uC的計算：由于上述各個輸入量估計值彼此獨立，有

擴展不確定度的評定

合成標準不確定度uC的有效自由度υeff的計算：

υeff=→∞

以υeff→∞，p=0.95查t分布表，得包含因子kp=1.65.擴展不確定度Up的計算：Up=kp×uC=1.65×1.750 mg/kg =2.888 mg/kg不確定度報告：擴展不確定度為U95=2.888 mg/kg ，υeff →∞。