氢化物原子荧光光谱法测定饲料中硒含量的不确定度评定

胡 引

（遵义市产品质量检验检测院，贵州遵义 563000）

硒是一种无机非金属元素，是人和动物所必需的微量元素之一。缺硒可能导致某些重要器官功能失调，降低机体免疫能力[1]。在饲料中添加适量的硒元素，能够促进动物的生长及发育，提高动物种群繁殖能力及增强动物的抗病能力。

依据GB/T 13883—2008《饲料中硒的测定》 中氢化物原子荧光光谱法对饲料样品中的硒含量进行测定，并依据《测量不确定度评定与表示》[2]中的评定方法进行不确定度分析与评定。

1 材料与方法

1.1 仪器和试剂

AFS-933 型原子荧光光度计，北京吉天仪器有限公司产品；石墨电热板，成都奥普乐仪器有限公司产品；电子天平，梅特勒-托利多国际有限公司产品，精度0.1 mg。

硒标准溶液（1 000mg/L），国家有色金属及电子材料分析测试中心提供，相对扩展不确定度为0.7%（k=2）；玻璃器皿，四川蜀玻（集团） 有限责任公司提供；硝酸、高氯酸、盐酸、硼氢化钾、氢氧化钾，均为优级纯试剂，铁氰化钾，分析级纯试剂。

1.2 仪器参数

光电倍增管负高压270 V，灯电流70 mA，载流：3%盐酸，还原剂：硼氢化钠（5 g/L） 和氢氧化钠（5 g/L） 混合溶液。

2 分析方法概述

准确称取2.0 g 试样，精确到0.000 1 g，置于高型烧杯中，加入硝酸溶液12.0 mL，高氯酸溶液3 mL，盖上表面皿微微加热至冒黄烟，停止加热，用少量硝酸溶液冲洗杯壁，静置过夜。待电热板上加热至冒高氯酸烟，继续加热至近干。冷却后加入盐酸溶液2.5 mL，用少量的水冲洗表面皿及杯壁，继续加热至冒高氯酸烟时，冷却并转移至50 mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀、干过滤。量取待测液20.00 mL于50 mL容量瓶中，分别加入盐酸溶液8 mL、铁氰化钾溶液2 mL（质量浓度为200 g/L），用水稀释至刻度，摇匀、待测。加标回收试验：分别称取8 组试样，每组试样质量精确至2.0 g，在样品中分别加入0.1，0.1，0.2，0.2，0.3，0.3，0.4，0.4 μg 硒标准溶液，与未加标样品同时同条件进行消解、检测。

标准工作溶液的制备：①用10 mL 单标线吸管准确吸取10.00 mL，1 000 μg/mL 的硒标准储备溶液于100 mL 容量瓶中，用0.05 mol/L 盐酸定容，得到100 μg/mL 硒标准溶液。②用1.00 mL 单标线吸管准确吸取1.00 mL，100 μg/mL 的硒标准溶液于100 mL容量瓶中，用浓度0.05 mol/L 盐酸溶液定容，得到1 μg/mL 标准溶液。③用10 mL 单标线吸管准确吸取10.00 mL，1 μg/mL 的硒标准溶液于100 mL 容量瓶中，用浓度0.05 mol/L 盐酸溶液定容，得到0.1 μg/mL 标准溶液。④用5 mL 刻度吸管分别准确吸取0.1 μg/mL硒标准溶液0，0.50，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00 mL于50 mL 容量瓶中，分别加入8 mL 盐酸、铁氰化钾溶液2 mL（质量浓度为200 g/L），用水稀释至刻度，摇匀。配制成质量浓度为0， 1.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00 μg/L 系列硒标准工作溶液。

3 不确定度来源和数学模型

采用GB/T 13883—2008《饲料中硒的测定》[3]的方法来测定饲料中硒含量，故不考虑该方法本身的误差。在测量不确定度评定中只需考虑与试验操作有关的不确定度分量。硒测定结果计算公式如下：

式中：X（Se）——被测样品中硒的含量，mg/kg；

C——测定样液中硒的含量，μg/L；

C0——空白样品中硒的含量，μg/L；

V——试样定容体积，mL；

f——样品稀释倍数；

m——样品质量，g。

4 结果与分析

4.1 标准曲线测定数据

对硒标准系列进行测定，以最小二乘法对数据进行拟合，得到曲线方程为I=87.431 7*Cse+14.045 4，相关系数R=0.999 9。

标准曲线测定数据见表1。

表1 标准曲线测定数据

4.2 样品测定数据

对饲料样品及空白试验进行7 次平行测定，空白试验中硒质量浓度取7 次测定结果平均值，饲料样品分四水平进行加标回收试验。

样品空白中硒测定结果见表2，饲料中硒测定结果见表3。

表2 样品空白中硒测定结果

表3 饲料中硒测定结果

5 不确定度分量

5.1 由标准物质引入的不确定度

5.1.1 标准储备液引入的不确定度

试验采用国家有色金属及电子材料分析测试中心生产的1 000 mg/L 硒标准储备液，其证书给出的相对扩展不确定度U=0.7%（k=2）。由此可计算出硒标准储备液的合成标准不确定度u（C）为：

标准储备液的不确定度服从矩形分布[4-5]，由标准储备液分量引入的相对标准不确定度为：

5.1.2 标准使用溶液配制过程引入的不确定度

在配制硒标准使用溶液时，用到的玻璃量器有100 mL 容量瓶、50 mL 容量瓶、10 mL 单标线吸管、1 mL 单标线吸管、5 mL 刻度吸管，均为A 级量器。玻璃量器引入的不确定度分量主要有容积允许误差、温度和校准证书给出的测量不确定度。容积允许误差可由JJG 196—2006《常规玻璃量器检定规程》[6]查得。

①容积误差引入的不确定度可认为服从三角分布[7]，取则②由温度引入的不确定度分量ub2。试验过程中，试验室温度控制在20±5 ℃范围内，玻璃量器检定温度为室温20 ℃，溶液体积的变化主要受到水的膨胀系数影响，水的膨胀系数为2.1×10-4/ ℃。按均匀分布处理[8]，取k=③校准证书给出的测量不确定度。对玻璃量器进行测量不确定度评定，可直接引用证书给出的扩展不确定度（k=2）。则ub3=

标准使用溶液配制过程中由玻璃量器引入的不确定度见表4。

表4 标准使用溶液配制过程中由玻璃量器引入的不确定度

因此，标准使用溶液配制过程中由玻璃量器引 入的合成标准不确定度为：

由此可计算出，由标准物质引入的合成不确定度为：

5.2 硒标准曲线拟合引入的不确定度

标准曲线系列质量浓度分别为0，1.00，2.00，4.00，6.00，8.00，10.00 μg/L，得到方程为I=87.431 7Cse+14.045 4。

标准溶液荧光值度的残余标准偏差：

标准溶液质量浓度残余标准偏差：

由标准曲线引入待测样品中硒质量浓度的不确定度按下试计算：

式中：b——曲线斜率，b=87.431 7；

N——样品测定次数，N=7；

n——标准系列的总数，n=7；

C——换算成2.000 0 g 样品溶液中硒质量浓度的平均值，C=4.627 μg/L；

C——标准系列浓度平均值，C=4.429。

由此可计算出U（待测）=0.041 8 μg/L。因此，由标准曲线拟合引入的相对标准不确定度为：

5.3 样品前处理过程中引入的不确定度

5.3.1 称样过程

使用精度为0.1 mg 的电子天平称取2.0 g 样品，电子天平的最大允许误差为0.1 mg，可认为服从均匀分布，取则urel（称样）

5.3.2 样品定容

样品消解后转移至50 mL 容量瓶中，定容至刻度。样品定容共用到15 个50 mL 容量瓶容量瓶，由于使用容量瓶是相互独立的，其合成不确定度可参照5.1.2 的评定方法得出，即

urel（定容）=0.271%.

5.3.3 空白试验引入的不确定度

平行测定7 各样品空白，荧光强度值数据如表2所示。平均值I=15.77，标准偏差SI=0.25，平均值的标准偏差则样品空白的相对标准不确定度urel（空白）

5.3.4 样品稀释引入的不确定度。

样品稀释过程用到一支20 mL 单标线移液管和15 个50 mL 容量瓶，由于使用每个量器是相互独立的，参照5.1.2 玻璃量器引入不确定度评定方法，得到urel（稀释）=0.325%。

5.3.5 样品消解过程的回收率引入的不确定度

加标回收率引入的不确定度分量包含仪器响应和检测重复性[9]，在再现性条件下，仪器响应包含在测量重复性中，因此可直接利用加标回收率的重复性标准偏差表示加标回收率的测量不确定度。表3给出了饲料中硒含量测定的加标回收率数据，得出平均回收率为x=91.4%，标准偏差S=4.06%，平均值的标准偏差n=8，则S=1.44%，相对标准不确定度urel（回收率）

样品前处理过程中引入的不确定度可由以上不确定度分量进行合成，即urel（样品制备）=1.728%（计算如下）。

6 合成标准不确定度及扩展不确定度

上述各个测量不确定度分量相对独立，由各个标准不确定度合成饲料中硒含量的相对合成标准不确定度为：

合成标准不确定度为u（Se）=X×urel（Se）=0.288×2.011%=0.006 mg/kg。

按照国际惯例，当置信概率p为95%时，取包含因子k=2，方法的扩展不确定度为U（Se）=k×u（Se）=0.012 mg/kg。

7 报告测量结果

该饲料样品中硒含量测定结果为（0.288±0.012） mg/kg，k=2，p=95%。

8 结论

通过采用GB/T 13883—2008 饲料中硒含量测定方法进行测定，对测定过程中标准物质、样品称量、样品溶液定容、标准曲线拟合、加标回收率等不确定度分量来源进行分析，由各不确定度分量计算得出饲料中硒含量测定合成标准不确定度为0.006 mg/kg，扩展不确定度为0.012 mg/kg。此次测定过程中影响测量不确定度最主要的因素为加标回收率引入的不确定度。因此，在用氢化物原子荧光法测定饲料样品中硒含量时，应特别注意样品消解过程中加标回收的准确度。