液相色譜-原子熒光光譜法測定蝦中無機砷的不確定度評定

鄭 靜，賀 璐

（浙江宏正檢測有限公司，浙江寧波 315100）

測量不確定度評定不僅對于測量結果的評價具有重要意義，還可以通過對每個不確定度分量大小的分析，明確檢測結果的影響因素，從而提高檢測結果的準確性[1]。另外，合格評定國家認可委員會已明確提出要求實驗室采用測量不確定度描述測量結果質量[2]。目前，液相色譜-原子熒光光譜法測定食品中無機砷相對來說是一個較新的領域。本文通過評定該法的A類不確定度和B類不確定度，為實驗室在該類測量過程中不確定度的評定提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品與試劑

鮮對蝦；亞砷酸鹽[As(Ⅲ)]標準儲備液，濃度1000 mg/L；砷酸鹽[As(Ⅴ)]標準儲備液，濃度 1000 mg/L；硝酸（優級純）；正己烷；磷酸二氫銨（分析純）；鹽酸溶液，20%；硼氫化鉀溶液，30 g/L；氬氣純度（99.9%）。

1.2 儀器與設備

液相色譜-原子熒光聯用儀LC-AFS8500：北京海光儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 儀器條件

實驗儀器條件見表1和表2。

表1 液相色譜條件

表2 原子熒光檢測條件

1.3.2 檢驗方法

液相色譜-原子熒光光譜法[3]。根據無機砷不同的價態組分（三價砷和五價砷）性質差異，在色譜柱中的保留時間不同，從而達到價態分離。食品中的無機砷經0.15 mol/L的稀硝酸提取凈化后，經液相色譜進行分離，分離后的目標化合物在酸性環境下與硼氫化鉀溶液反應，生成氣態砷化合物。待測元素被原子熒光檢測系統轉化為光譜信號，其信號強度與砷濃度成正比，按保留時間定性，外標法定量從而確定被測組分含量。

1.3.3 樣品處理

稱取樣品1.0 g到塑料離心管，準確加入10 mL的0.15 mol/L的硝酸溶液。90 ℃恒溫箱振搖提取3 h，離心。取上清液5 mL加入5 mL正己烷，振搖離心，棄去上層正己烷，吸取下層清液0.45 μm有機濾膜過濾及C18柱凈化，待測。

1.3.4 標準曲線繪制

取5支10 mL容量瓶，分別準確加入1.0 mg/L的混合標準使用液0 mL、0.20 mL、0.40 mL、 0.60 mL和0.80 mL，加水至刻度。吸取標準系列溶液100 μL注入液相色譜-原子熒光光譜聯用儀分析，得到色譜圖，以砷濃度為橫坐標，色譜峰面積為縱坐標，繪制標準曲線。

1.4 數學模型

樣品中無機砷含量的計算公式如下：

式中：x為樣品中無機砷的含量，mg/kg；c為測定溶液中無機砷化合物濃度，μg/L；V為試樣消化液體積，mL；m為試樣質量，g；1000為換算系數。總無機砷含量等于三價砷含量和五價砷含量的加和。

2 不確定度來源及評定

2.1 A類不確定度分量

對在重復性測量條件下測得的量值用統計分析的方法計算，包括稱量時天平的重復性誤差、讀數重復性誤差、測量程序重復性誤差和測量系統重復性誤差等[4]。在重復性條件下獨立重復測定5次，結果見表3，按貝塞爾公式法計算A類標準不確定度計算公式為：

表3 無機砷含量測定結果

式中：x—為被測樣品無機砷為含量的平均值，mg/kg；x為各個被測樣品無機砷含量，mg/kg；uArel(x—)為無機砷含量的A類相對標準不確定度分量；S(x)為無機砷含量的標準偏差，mg/kg；n為測定次數，n=5。

2.2 B類不確定度分量

2.2.1 稱取樣品質量引入的相對標準不確定度urel(m)

稱量所用的是精度為1/10000的數字顯示電子天平，其實際分度值為0.0001 g[5]。經檢定合格，檢定證書中e=0.001 g，最大允許誤差±0.5e，即±0.0005 g。該不確定度按B類評定，采用均勻分布，包含因子，計算標準不確定度為u(m)=。本試驗稱樣量為1.0000 g，故。

2.2.2 試樣消化液體積引入的相對標準不確定度urel(V)

本次實驗使用10 mL刻度吸管吸取的提取液作為最后提取完畢的消化液，經查該刻度吸管為A級，不確定度為±0.05 mL，按均勻分布，包含因子。 假設讀數誤差為0.01 mL。則試樣消化液體積引入的相對標準不確定度為：

2.2.3 測定樣品溶液中三價砷和無價砷濃度產生的相對不確定度urel(C)

（1）配制標準溶液時量取體積引入的相對標準不確定度分量為urel(V1)。采用1 mL的A級刻度吸管移取，最大允許誤差為±0.008 mL，包含 因子0.0046 mL。設1 mL 的A級刻度吸管讀數視值誤差b為0.002 mL，則。

合并u(a)和u(b)，有

（2）標準溶液定容體積引入的相對不確定度分量urel(V2)。A級10 mL容量瓶的最大允許差為 ±0.02 mL，假設10 mL容量瓶讀數視值誤差為 0.01 mL，包含因子k取，則定容體積引入的相對不確定度分量為：

（3）標準物質溶液引入的相對標準不確定度分量urel(P)。本次實驗所使用的三價砷和五價砷標準溶液從美國Inorganic Ventures公司購買，其證書顯示As(Ⅲ)濃度C=1000 μg/mL，相對擴展不確定度為U1=4 μg/mL，k1=2；As(Ⅴ)濃度為1000 μg/mL，相對擴展不確定度為U2=4 μg/mL，k2=2，引入的相對不確定度為：

測定樣品溶液中三價砷和無價砷濃度產生的不確定為：

2.2.4 標準曲線擬合引入的相對標準不確定度urel(S)

本實驗采用外標法定量，配制三價砷和五價砷的混合標準系列溶液，繪制標準曲線，被測液中的三價砷和五價砷根據標準曲線得到定量。標準曲線擬合引入的相對標準不確定度按下式計算，相關數據及結果見表4、表5、表6。

表4 被測樣液三價砷和五價砷濃度

表5 三價砷和五價砷標準系列溶液濃度與響應值

表6 三價砷和五價砷標準曲線引入的相對標準不確定度

式中：n為標準曲線的點數，n=4；p為被測樣品測定次數，p=5；a為斜率；Sy為標準曲線殘差標準偏差；urel(Sx)為三價砷和五價砷的標準曲線引入的相對不確定度分量；Cx為被測樣品的平均濃度，μg/L；為標準系列溶液的平均濃度，μg/L；yi為標準溶液點的實際響應值；yi’為標準溶液點的理論響應值。

將三價砷和五價砷的工作曲線擬合引入的不確定度合成得到urel(S)，則urel(S)=

2.3 B類合成標準不確定度uB(x)

B類合成標準不確定度uB(x)不確定度分量彼此相互獨立，無機砷含量的相對合成不確定度為

2.4 總合成標準不確定度u(x)

已 知uA(x)=uArel(x)×=0.0152×0.474= 0.0072 mg/kg，合成標準不確定度為u(x)為

2.5 擴展不確定度

取包含因子k=2，則擴展不確定度為U=u(x)×2=0.077 mg/kg。液 相 色 譜-原 子 熒 光光譜法測定蝦中無機砷含量，測定結果表示為（0.474±0.077）mg/kg。

3 結論

本文對液相色譜-原子熒光光譜法測定對蝦中無機砷的A類和B類不確定度進行了評定，通過對各個不確定度分量的結果比較分析，其中標準曲線擬合對不確定的影響最為顯著。因此，為了減少誤差，在應用該法測定水產動物中無機砷時，對標準曲線的繪制要加以控制，合理地選擇適當的標準曲線。