檢測食用酒精氰化物含量的不確定度評定

劉 楊，王 超，劉倩倩，湯有宏

（安徽潤安信科檢測科技檢測有限公司，安徽亳州236820）

酒中的氰化物主要來自原料，以木薯、野生植物釀制的酒，氰化物含量較高，氰化物的毒性主要由其在體內釋放的氰根而引起，可引起頭暈、頭痛、乏力等，皮膚長期接觸后，可引起皮疹，表現為斑疹、丘疹等癥狀，氰化物是食品的一項重要安全檢測指標，本文采用紫外分光光度法進行食用酒精中氰化物含量的檢測，通過實驗對該過程的不確定度進行分析討論。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

材料與試劑：食用酒精樣品1（加標），氫氧化鈉溶液（2 g/L），乙酸溶液(1+24)，氰離子標準溶液（1000 mg/L），磷酸鹽緩沖溶液(0.5 mol/L)，氯胺T溶液(10 g/L)，異煙酸-吡唑啉酮溶液，酚酞指示劑(10 g/L)。

儀器設備：紫外可見分光光度計（配1 cm比色皿），分析天平（感量為0.1 mg），恒溫水浴鍋：37℃±1℃，電加熱板：120℃±1℃，1 mL移液管A級，2 mL移液管A級，10 mL移液管A級，10 mL具塞比色管，100 mL容量瓶A級。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗原理

食用酒精在堿性條件下加熱，然后在pH7.0條件下，用氯胺T將氰化物轉變為氯化氰，再與異煙酸-吡唑啉酮作用，生成藍色染料，與標準系列比較定量。

1.2.2 操作步驟

（1）吸取1.0 mL試樣于50 mL燒杯中，加入5 mL的2 g/L氫氧化鈉溶液，放置10 min，然后置于120℃電加熱板上加熱至溶液剩余約1 mL，取下放至室溫，用2 g/L氫氧化鈉溶液轉移至10 mL具塞比色管中，最后加2 g/L氫氧化鈉至5 mL。

（2）用移液管分別吸取0 mL、0.4 mL、0.8 mL、1.2 mL、1.6 mL、2.0 mL氰離子標準中間液于10 mL具塞比色管中，加2 g/L氫氧化鈉至5 mL。

（3）于試樣及標準管中分別加入2滴酚酞指示劑，然后加入乙酸溶液調至紅色褪去，再用2 g/L氫氧化鈉溶液調至近紅色，然后加2 mL磷酸鹽緩沖溶液(如果室溫低于20℃，即放入25～30℃水浴中10 min)，再加入0.2 mL氯胺T溶液，搖勻放置3 min，加入2 mL異煙酸-吡唑啉酮溶液，加水稀釋至刻度，加塞振蕩混合均勻，在37℃恒溫水浴鍋中放置40 min，取出用1 cm比色杯以空白管調節零點，于波長638 nm處測吸光度。

2 結果與討論

2.1 數學模型

蒸餾酒及其配制酒結果計算，試樣中氰化物(以 CN-計)的含量按式(1)計算：

式中：X——試樣中氰化物含量(以CN-計)，mg/L；

m——測定用試樣中氰化物的質量，μg；

1000——換算系數；

V——試樣體積，mL；

計算結果保留兩位有效數字。

2.2 不確定度來源

從測定全過程分析，不確定度來源主要包括以下方面：

（1）樣品測定重復性產生的相對標準不確定度（Ur1）；（2）樣品前處理過程中產生的相對標準不確定度（Ur2）；（3）標準使用液配制產生的相對標準不確定度（Ur3）；（4）紫外可見分光光度計產生的相對標準不確定度（Ur4）。

2.3 不確定度的評定

2.3.1 樣品測定過程中重復性產生相對標準不確定度（Ur1）

對食用酒精樣品1（加標）中氰化物含量進行6次重復測定，結果見表1。

表1 食用酒精樣品中氰化物含量結果

平均含量為X=0.348 mg/L，計算其標準偏差為0.0017，所以其相對標準不確定度：

2.3.2 樣品前處理過程中產生的相對標準不確定度Ur2

樣品前處理過程產生的不確定度主要來源于食用酒精樣品的量取、定容。食用酒精樣品前處理產生的不確定度，1 mL、2 mL移液管引起的相對不確定度和比色管引起的相對標準不確定度分別為Ur2y（V1）、Ur2y（V2）、Ur2b（V1）。

（1）1 mL移液管為A級標準，允許差為0.005 mL，按均勻分布，其產生的不確定度：

體積讀數的不確定度按估算誤差0.003 mL，同樣服從均勻分布，則其產生的不確定度：

移液管溫度變化引起的不確定度U2T（V1）可只考慮液體體積變化帶來的不確定度。已知水的膨脹系數α=2.1×10-4℃，移液管在20℃校準，測試溫度在（20±4）℃范圍內波動，按均勻分布，其產生的不確定度：

所以1 mL移液管的合成不確定度：

相對標準不確定度：

（2）2.0 mL刻度移液管為A級標準，允許差為0.010 mL，按照均勻分布，其產生的不確定度：

體積讀數的不確定度按估算誤差0.003 mL，同樣也服從均勻分布，則：

移液管溫度變化引起的不確定度u2（TV2）可只考慮液體體積變化帶來的不確定度。已知水的膨脹系數α=2.1×10-4℃，移液管在20℃校準，測試溫度在（20±4）℃范圍內波動，按均勻分布，其產生的不確定度：

則2.0 mL移液管帶來的合成不確定度為：

相對不確定度：

（3）定容產生的不確定度，即10 mL比色管引起的相對不確定度Ur2（bV1），10 mL比色管容量允許偏差為10.012 mL，按均勻分布，其產生的不確定度：

體積讀數的不確定度按估算誤差0.005 mL，同樣服從均勻分布，則。

比色管溫度變化引起的不確定度u2b（TV1）：已知水的膨脹系數α=2.1×10-4℃，移液管在20℃校準，測試溫度在（20±4）℃范圍內波動，按均勻分布，其產生的不確定度：

則10.0 mL比色管帶來的合成不確定度為：

相對不確定度：

所以樣品前處理過程中產生的相對標準不確定度為：

2.3.3 標準使用液配制產生的相對標準不確定度Ur3

（1）根據標準物質證書，其相對擴展不確定度為1%（k=2），則氰離子標準溶液的相對不確定度為：

（2）移液管的容量引起的不確定度U3y相對（V1），10 mL移液管為A級標準，允許差為0.0020 mL，按均勻分布，其產生的不確定度：

體積讀數的不確定度按估算誤差0.005 mL，同樣服從均勻分布，則產生的不確定度為：

移液管溫度變化引起的不確定度u3（TV1）可只考慮液體體積變化帶來的不確定度。已知水的膨脹系數α=2.1×10-4℃，移液管在20℃校準，測試溫度在（20±4）℃范圍內波動，按均勻分布，其產生的不確定度：

所以10 mL移液管的合成不確定度：

相對標準不確定度：

（3）100 mL容量瓶容量允許偏差0.10 mL，按均勻分布，其產生的不確定度：

體積讀數的不確定度按估算誤差0.005 mL，同樣服從均勻分布，則：

容量瓶溫度變化引起的不確定度U3R（TV1）同上一樣計算，得出其產生的不確定度：

所以100 mL容量瓶的合成不確定度：

相對標準不確定度：

綜上可知，標準使用液配制產生的相對標準不確定度為：

2.3.4 紫外可見分光光度計產生的相對標準不確定度Ur4

由紫外可見分光光度計的檢定證書可知，透射比示值誤差為0.4%，按均勻分布，取，相對標準不確定度：

2.4 合成標準不確定度評定（表2）

表2 相對標準不確定度

由上可知相對標準不確定度：

合成標準不確定度為：

2.5 擴展不確定度評定

取 k=2，則擴展不確定度為：U=k×U(X)=2×0.003=0.006。

3 結論

本次所測食用酒精樣品中氰化物測定結果為：0.348 mg/L±0.006 mg/L，擴展不確定度U=0.006，它是由合成標準不確定度U（X）=0.003乘以包含因子k=2而得到。

本法對食用酒精氰化物含量檢測結果的不確定度進行了評定，此測量不確定度的主要來源為樣品測定重復性、樣品前處理過程、標準使用液的配制、紫外可見分光光度計等。對其分量應采取相應措施，如增加待測樣品測定次數，保持儀器的穩定性，提高分析實驗水平，以確保分析數據的準確性、科學性和嚴密性，盡可能降低測量的不確定度，保證檢測結果的準確度。