氫化物原子熒光光譜法測定飼料中硒含量的不確定度評定

胡 引

（遵義市產品質量檢驗檢測院，貴州遵義 563000）

硒是一種無機非金屬元素，是人和動物所必需的微量元素之一。缺硒可能導致某些重要器官功能失調，降低機體免疫能力[1]。在飼料中添加適量的硒元素，能夠促進動物的生長及發育，提高動物種群繁殖能力及增強動物的抗病能力。

依據GB/T 13883—2008《飼料中硒的測定》 中氫化物原子熒光光譜法對飼料樣品中的硒含量進行測定，并依據《測量不確定度評定與表示》[2]中的評定方法進行不確定度分析與評定。

1 材料與方法

1.1 儀器和試劑

AFS-933 型原子熒光光度計，北京吉天儀器有限公司產品；石墨電熱板，成都奧普樂儀器有限公司產品；電子天平，梅特勒-托利多國際有限公司產品，精度0.1 mg。

硒標準溶液（1 000mg/L），國家有色金屬及電子材料分析測試中心提供，相對擴展不確定度為0.7%（k=2）；玻璃器皿，四川蜀玻（集團） 有限責任公司提供；硝酸、高氯酸、鹽酸、硼氫化鉀、氫氧化鉀，均為優級純試劑，鐵氰化鉀，分析級純試劑。

1.2 儀器參數

光電倍增管負高壓270 V，燈電流70 mA，載流：3%鹽酸，還原劑：硼氫化鈉（5 g/L） 和氫氧化鈉（5 g/L） 混合溶液。

2 分析方法概述

準確稱取2.0 g 試樣，精確到0.000 1 g，置于高型燒杯中，加入硝酸溶液12.0 mL，高氯酸溶液3 mL，蓋上表面皿微微加熱至冒黃煙，停止加熱，用少量硝酸溶液沖洗杯壁，靜置過夜。待電熱板上加熱至冒高氯酸煙，繼續加熱至近干。冷卻后加入鹽酸溶液2.5 mL，用少量的水沖洗表面皿及杯壁，繼續加熱至冒高氯酸煙時，冷卻并轉移至50 mL 容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻、干過濾。量取待測液20.00 mL于50 mL容量瓶中，分別加入鹽酸溶液8 mL、鐵氰化鉀溶液2 mL（質量濃度為200 g/L），用水稀釋至刻度，搖勻、待測。加標回收試驗：分別稱取8 組試樣，每組試樣質量精確至2.0 g，在樣品中分別加入0.1，0.1，0.2，0.2，0.3，0.3，0.4，0.4 μg 硒標準溶液，與未加標樣品同時同條件進行消解、檢測。

標準工作溶液的制備：①用10 mL 單標線吸管準確吸取10.00 mL，1 000 μg/mL 的硒標準儲備溶液于100 mL 容量瓶中，用0.05 mol/L 鹽酸定容，得到100 μg/mL 硒標準溶液。②用1.00 mL 單標線吸管準確吸取1.00 mL，100 μg/mL 的硒標準溶液于100 mL容量瓶中，用濃度0.05 mol/L 鹽酸溶液定容，得到1 μg/mL 標準溶液。③用10 mL 單標線吸管準確吸取10.00 mL，1 μg/mL 的硒標準溶液于100 mL 容量瓶中，用濃度0.05 mol/L 鹽酸溶液定容，得到0.1 μg/mL 標準溶液。④用5 mL 刻度吸管分別準確吸取0.1 μg/mL硒標準溶液0，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00 mL于50 mL 容量瓶中，分別加入8 mL 鹽酸、鐵氰化鉀溶液2 mL（質量濃度為200 g/L），用水稀釋至刻度，搖勻。配制成質量濃度為0， 1.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00 μg/L 系列硒標準工作溶液。

3 不確定度來源和數學模型

采用GB/T 13883—2008《飼料中硒的測定》[3]的方法來測定飼料中硒含量，故不考慮該方法本身的誤差。在測量不確定度評定中只需考慮與試驗操作有關的不確定度分量。硒測定結果計算公式如下：

式中：X（Se）——被測樣品中硒的含量，mg/kg；

C——測定樣液中硒的含量，μg/L；

C0——空白樣品中硒的含量，μg/L；

V——試樣定容體積，mL；

f——樣品稀釋倍數；

m——樣品質量，g。

4 結果與分析

4.1 標準曲線測定數據

對硒標準系列進行測定，以最小二乘法對數據進行擬合，得到曲線方程為I=87.431 7*Cse+14.045 4，相關系數R=0.999 9。

標準曲線測定數據見表1。

表1 標準曲線測定數據

4.2 樣品測定數據

對飼料樣品及空白試驗進行7 次平行測定，空白試驗中硒質量濃度取7 次測定結果平均值，飼料樣品分四水平進行加標回收試驗。

樣品空白中硒測定結果見表2，飼料中硒測定結果見表3。

表2 樣品空白中硒測定結果

表3 飼料中硒測定結果

5 不確定度分量

5.1 由標準物質引入的不確定度

5.1.1 標準儲備液引入的不確定度

試驗采用國家有色金屬及電子材料分析測試中心生產的1 000 mg/L 硒標準儲備液，其證書給出的相對擴展不確定度U=0.7%（k=2）。由此可計算出硒標準儲備液的合成標準不確定度u（C）為：

標準儲備液的不確定度服從矩形分布[4-5]，由標準儲備液分量引入的相對標準不確定度為：

5.1.2 標準使用溶液配制過程引入的不確定度

在配制硒標準使用溶液時，用到的玻璃量器有100 mL 容量瓶、50 mL 容量瓶、10 mL 單標線吸管、1 mL 單標線吸管、5 mL 刻度吸管，均為A 級量器。玻璃量器引入的不確定度分量主要有容積允許誤差、溫度和校準證書給出的測量不確定度。容積允許誤差可由JJG 196—2006《常規玻璃量器檢定規程》[6]查得。

①容積誤差引入的不確定度可認為服從三角分布[7]，取則②由溫度引入的不確定度分量ub2。試驗過程中，試驗室溫度控制在20±5 ℃范圍內，玻璃量器檢定溫度為室溫20 ℃，溶液體積的變化主要受到水的膨脹系數影響，水的膨脹系數為2.1×10-4/ ℃。按均勻分布處理[8]，取k=③校準證書給出的測量不確定度。對玻璃量器進行測量不確定度評定，可直接引用證書給出的擴展不確定度（k=2）。則ub3=

標準使用溶液配制過程中由玻璃量器引入的不確定度見表4。

表4 標準使用溶液配制過程中由玻璃量器引入的不確定度

因此，標準使用溶液配制過程中由玻璃量器引 入的合成標準不確定度為：

由此可計算出，由標準物質引入的合成不確定度為：

5.2 硒標準曲線擬合引入的不確定度

標準曲線系列質量濃度分別為0，1.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00 μg/L，得到方程為I=87.431 7Cse+14.045 4。

標準溶液熒光值度的殘余標準偏差：

標準溶液質量濃度殘余標準偏差：

由標準曲線引入待測樣品中硒質量濃度的不確定度按下試計算：

式中：b——曲線斜率，b=87.431 7；

N——樣品測定次數，N=7；

n——標準系列的總數，n=7；

C——換算成2.000 0 g 樣品溶液中硒質量濃度的平均值，C=4.627 μg/L；

C——標準系列濃度平均值，C=4.429。

由此可計算出U（待測）=0.041 8 μg/L。因此，由標準曲線擬合引入的相對標準不確定度為：

5.3 樣品前處理過程中引入的不確定度

5.3.1 稱樣過程

使用精度為0.1 mg 的電子天平稱取2.0 g 樣品，電子天平的最大允許誤差為0.1 mg，可認為服從均勻分布，取則urel（稱樣）

5.3.2 樣品定容

樣品消解后轉移至50 mL 容量瓶中，定容至刻度。樣品定容共用到15 個50 mL 容量瓶容量瓶，由于使用容量瓶是相互獨立的，其合成不確定度可參照5.1.2 的評定方法得出，即

urel（定容）=0.271%.

5.3.3 空白試驗引入的不確定度

平行測定7 各樣品空白，熒光強度值數據如表2所示。平均值I=15.77，標準偏差SI=0.25，平均值的標準偏差則樣品空白的相對標準不確定度urel（空白）

5.3.4 樣品稀釋引入的不確定度。

樣品稀釋過程用到一支20 mL 單標線移液管和15 個50 mL 容量瓶，由于使用每個量器是相互獨立的，參照5.1.2 玻璃量器引入不確定度評定方法，得到urel（稀釋）=0.325%。

5.3.5 樣品消解過程的回收率引入的不確定度

加標回收率引入的不確定度分量包含儀器響應和檢測重復性[9]，在再現性條件下，儀器響應包含在測量重復性中，因此可直接利用加標回收率的重復性標準偏差表示加標回收率的測量不確定度。表3給出了飼料中硒含量測定的加標回收率數據，得出平均回收率為x=91.4%，標準偏差S=4.06%，平均值的標準偏差n=8，則S=1.44%，相對標準不確定度urel（回收率）

樣品前處理過程中引入的不確定度可由以上不確定度分量進行合成，即urel（樣品制備）=1.728%（計算如下）。

6 合成標準不確定度及擴展不確定度

上述各個測量不確定度分量相對獨立，由各個標準不確定度合成飼料中硒含量的相對合成標準不確定度為：

合成標準不確定度為u（Se）=X×urel（Se）=0.288×2.011%=0.006 mg/kg。

按照國際慣例，當置信概率p為95%時，取包含因子k=2，方法的擴展不確定度為U（Se）=k×u（Se）=0.012 mg/kg。

7 報告測量結果

該飼料樣品中硒含量測定結果為（0.288±0.012） mg/kg，k=2，p=95%。

8 結論

通過采用GB/T 13883—2008 飼料中硒含量測定方法進行測定，對測定過程中標準物質、樣品稱量、樣品溶液定容、標準曲線擬合、加標回收率等不確定度分量來源進行分析，由各不確定度分量計算得出飼料中硒含量測定合成標準不確定度為0.006 mg/kg，擴展不確定度為0.012 mg/kg。此次測定過程中影響測量不確定度最主要的因素為加標回收率引入的不確定度。因此，在用氫化物原子熒光法測定飼料樣品中硒含量時，應特別注意樣品消解過程中加標回收的準確度。