玉米中铅含量测定方法的不确定度初探

曲　艺

(黑龙江职业学院，黑龙江 哈尔滨 150111)



玉米中铅含量测定方法的不确定度初探

曲艺

(黑龙江职业学院，黑龙江 哈尔滨 150111)

摘要：关于玉米中铅含量的测定方法进行研究，对国家标准方法《GB/T 13080-2004》中推荐的原子吸收法进行不确定度评价，分析产生误差的主要原因，寻找提高准确率的方法。现对实验中的几个对结果有较大影响的步骤的不确定度进行计算，对结果产生最主要的不利影响的是标准工作曲线的不确定度，相对标准不确定度达到3.588×10-2，除此之外还有称量以及定容过程中不确定度，分别为1.786×10-5和5.780×10-4。

关键词：饲用玉米；铅含量测定；原子吸收法；不确定度

玉米是东北种植范围最广的农作物，每年都有大量的玉米流入市场，小部分深加工作为成品粮销售，而更多的则是作为畜牧饲料的主要原料被庞大的畜牧产业消化掉。玉米是饲用粮淀粉和蛋白质的主要来源，在畜牧业有着举足轻重的作用。然而随着土地的污染日趋严重，重金属的污染也对玉米的质量产生了影响，铅就是一种重要的重金属污染物质。如果玉米中的铅含量过高就会直接影响其制品的安全性。以铅为代表的重金属物质是很难被代谢掉的，会储存在动物体内，进而影响人们的身体健康，因此，对玉米中铅含量的检测就显得尤为重要。[1]

国际标准化组织(ISO)等7个国际组织于1993年完成了《测量不确定度表示指南》的第一版,并以7个权威的国际组织的名义联合发布,由ISO正式出版发行；1997年这7个国际组织创立了计量学指南联合委员会(JCGM)实施了关于测量不确定度评定与表示的通用标准。[2]

我国现行的标准为《JJF 1059.1-2012 测量不确定度评定与表示》。现对国家标准方法GB/T 13080- 2004中推荐的原子吸收法检测玉米中铅含量进行了不确定度评价，分析产生误差的主要原因，寻找提高准确率的方法。降低铅超标玉米流入饲料生产过程的可能，保护人畜的健康。

1仪器及药品

仪器及药品有：原子吸收分光光度计(空心阴极灯)，马福炉，分析天平(0.0001g)，粉碎机，无灰滤纸，瓷坩锅(用盐酸处理)，可调温电炉，平底柱形聚四氟乙烯坩埚，A级容量瓶(100mL、50mL、10mL)，A级移液管(10mL、5mL、1mL)，A级分度吸管(10mL)，0.6mol/L稀盐酸溶液，6mol/L盐酸溶液，6mol/L硝酸溶液(43mL硝酸，定容至100mL)，1mg/mL铅标准储备液，乙炔。

2测定方法

选取黑龙江地产玉米样品500g，缩分至100g，粉碎后过筛，要求粉碎后的样品全部通过1.0mm绢筛，封存备用。

准确称取试样5.000g置于瓷坩埚中，在电炉上进行预灰化后，置于马福炉中灰化3h，如存在残留炭粒，可滴加硝酸干燥后重复灰化，直至无残留为止。依次按要求加入5mL浓度为6mol/L的盐酸溶液以及5mL浓度为6mol/L的硝酸溶液，水浴加热浓缩至(2～3)mL，转移至50mL容量瓶中，用蒸馏水反复冲洗确保消化液完全转移，冷却之后用蒸馏水定容并用无灰滤纸进行过滤摇匀备用。用同样的方法制备空白溶液。[3]

准确吸取1.0mL铅标准储备液用蒸馏水定容至100mL，得到0.01mg/mL的标准工作液，分别准确吸取0.0mL、1.0mL、2.0mL、4.0mL、8.0mL标准工作液于50mL容量瓶中，分别加入6mol/L盐酸溶液1mL，用蒸馏水定容并摇匀，在283.3nm波长的条件下测定其吸光度，绘制标准曲线。其中浓度作为横坐标，吸光度作为纵坐标。随后将试样溶液和空白溶液导入原子吸收分光光度计测定其吸光度，依据标准曲线进行定量。

3结果计算

样品铅含量(X)按以下公式计算：X=(ρ1-ρ2)×V1×1000/(m×1000)=(ρ1-ρ2)×V1/m;式中X为试样中铅含量单位为mg/kg；m为试样质量，单位为g；ρ1为测定用试样消化液含铅量，单位为μg/mL；ρ2为空白液含铅量，单位为μg/mL；V1为消化液体积，单位为mL。对每份试样进行两次平行检测，结果保留到0.01mg/kg。

4不确定度分析

4.1样品称量带来的不确定度

样品称量带来的不确定度分为质量带来的不确定度和体积带来的不确定度。质量带来的不确定度主要来源为天平的读数和天平本身的校准精度，对于本实验采用的数显天平来说，读数的偏差来源于天平自动显示时产生的，计算其标准不确定度，可靠性可以默认为百分之百自由度无限大；天平的标准不确定度在出厂时随校准证书可得，0.0001g的电子天平计算其相对标准不确定度为1.786×10-5。体积带来的不确定度主要来源为容量瓶体积，A级容量瓶以50mL规格为例，出厂的最大允许误差是(-0.05mL～0.05mL)，计算其相对标准不确定度为5.780×10-4。

4.2标准工作曲线的不确定度

标准工作曲线的不确定度来源主要有储备液以及工作液以及标准序列溶液配置过程中产生的不确定度和依照所绘制曲线计算铅含量过程中产生的不确定度。配置溶液过程中带来的不确定度包含储备液和工作液，储备液主要是铅标准物质的本身不确定度(-1μg/mL～1μg/mL)，计算其相对标准不确定度为5.773×10-4。工作液是由储备液配制得来，在稀释过程中用到的A级移液管，容量瓶等均会对工作液的不确定度产生影响，本方法要用到1.0mL移液管，100mL容量瓶，结合储备液的不确定度计算得到，在用工作液进行标准系列配置的时候，相对标准不确定度为4.769×10-3。

4.3计算标准曲线时产生的不确定度

标准曲线的计算是以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，做一直线方程，然而在进行吸光度检验时，标准序列在标准曲线上的点不会恰好全部在同一直线上，这样，在确定直线方程的时候就会产生一定的不确定度。

为了计算方程拟合时的不确定度，设线性方程如下：Y=a·C铅+b；式中a为线性方程的斜率，b为线性方程的截距，C铅为标准溶液的标样浓度。通过实验中得到的吸光度数据计算可得标准曲线的方程为：Y=0.006927C铅+0.000769；通过读数及斜率、截距的标准偏差及曲线的相关系数和仪器响应值，计算出由标准曲线带来的不确定度为3.588×10-2。

5结论

在原子吸收法检测玉米中铅含量的过程中有许多因素都会影响到实验的不确定度，包括称量质量的影响，定容时体积的影响等，其中影响最大的是标准曲线绘制中产生的不确定度，相对标准不确定度达到3.588×10-2，除此之外，称量及定容过程中不确定度分别为1.786×10-5和5.780×10-4。因此，在检验过程中应当对标准曲线的绘制过程尽可能的提高精度，降低误差，才能够最有效提高玉米中铅含量的检测准确度。

参考文献：

[1] 袁建敏，呙于明，聂伟，等.饲料中铅的测定改进[J].中国饲料，2003(19).

[2] 王燕.大豆水溶性蛋白含量测定的不确定度评定[J].粮食与食品工业，2011(5).

[3] GB/T13080-2004，饲料中铅的测定 原子吸收光谱法[S].

收稿日期:2016-03-30

作者简介：曲艺(1982-)，男，黑龙江哈尔滨人，硕士研究生，讲师，主要从事食品营养方面教学科研工作。

中图分类号：S816.41

文献标识码：A

文章编号：2095-9737(2016)06-0012-02