植物性食品中甲胺磷测定不确定度评定
2022-08-09史文青
崔 诚,史文青
(1.陕西普恩检测技术有限公司,陕西西安 710000;2.陕西省农村科技开发中心,陕西西安 710000)
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
丙酮:色谱纯,德国默克;活性炭:copure174,深圳逗点生物科技有限公司;甲胺磷标准品:1 000 μg/mL,北京坛墨质检科技有限公司。
1.2 仪器与设备
PerkinElmer Clarus 580 型气相色谱仪:配有FPD 检测器,珀金埃尔默股份有限公司;RV8 旋转蒸发仪:德国IKA 公司。
1.3 检测方法
称取10 g 样品,精确至0.001 g,置于锥形瓶中,加入0.2 ~0.4 g 活性炭及80 mL 丙酮,振荡0.5 h,抽滤。将滤液置于40 ℃水浴中减压浓缩定容至5 mL,供气相色谱分析用。
1.4 标准溶液制备
吸取浓度1 000 μg/mL 的甲胺磷标准品1 mL,用丙酮定容至10 mL,配制成浓度为100 μg/mL 的标准储备液,分别准确吸取不同体积的标准使用液,配制成浓度为0.02 μg/mL、0.05 μg/mL、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL和0.5 μg/mL的标准系列,供气相色谱测定,绘制标准曲线。
2 建立数学模型
2.1 含量计算
甲胺磷的含量按下式计算:
式中:ρ为试样中被测组分含量,mg/kg;ρ1为标准曲线算出质量浓度,μg/mL;m为样品质量,g;V1为浓缩体积,mL。
2.2 不确定度分量汇总组成
测定过程的不确定度分量汇总如表1 所示。
表1 不确定度分量汇总表
3 不确定度分量的量化
3.1 A 类不确定度评估
按照不确定度评估列表,本检测方法中的A 类不确定度共有两种,分别是分析方法中的精密度u(p)及样品浓度中的标准曲线u(c),按照其影响因素及其计算公式,对本检测方法进行A 类不确定度评估[1]。
3.1.1 精密度u(p)
根据GB/T 5009.103—2003 检测方法,对马铃薯中甲胺磷进行检测,并在基质中添加浓度水平为0.01 mg/kg 的标准物质,对其进行6 次重复性测试,根据数据及公式计算,其中s(p)为相对标准偏差,m为平行样品次数,计算精密度不确定度u(p)=1.37%。测试结果见表2。
表2 甲胺磷精密度计算表
3.1.2 标准曲线u(c)
用甲胺磷标准工作液配制成0.02 μg/mL、0.05 μg/mL、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL 和0.5 μg/mL 的标准系列,根据其响应值绘制标准曲线,测试结果见表3。
xi=0.17,标准曲线的拟合方程为y=8 772.76xi-88.02,斜率a=8 772.76,根据贝塞尔公式[2],将表3 中数据带入其中计算标准曲线的标准差为标准曲线拟合引入的相对标准不确定度为:
表3 标准曲线的不确定度计算表
式中:s为标准曲线的标准差;c为待测试样中甲胺磷的含量;为标准曲线浓度的平均值;a为标准曲线的斜率;p为试样溶液的测定次数(p=4);N为标准曲线的标点数,N=5。
3.2 B 类不确定度评估
本实验室设有中央空调常年温控,同时实验室禁止开窗,故忽略环境温度及气压的影响,其他不确定度来源仅考虑参考物质的纯度、稀释过程、称量过程和测定仪器响应中可能的非线性和样品的不均匀性这些不确定度的分量。
按照不确定度评估列表,本检测方法中的B 类不确定度共有5 种,分别是分析方法中的准确度u(R)、样品浓度中的标准品u(std)、体积的量度允差uflask和温度膨胀utemp及质量的天平允差u(m),按照其影响因素及其计算公式,对本检测方法进行B 类不确定度评估[3]。
3.2.1 准确度u(R)
根据GB/T 5009.103—2003 检测方法,对马铃薯中甲胺磷进行检测,并在基质中添加浓度水平为0.01 mg/kg 的标准物质,对其进行6 次重复性测试,计算得到其回收率为95.5%~99.0%,平均回收率为97.3%,根据准确度不确定度公式其中aR为回收率半宽度4.5%,计算不确定结果u(R)为1.84%。
3.2.2 标准品u(std)
根据GB/T 5009.103—2003 检测方法,选用的甲胺磷标准品的不确定度为0.11 μg/mL,根据标准品计算公式计算,其中a为标准物质证书给定的不确定度,k为参考系数取2,计算不确定度结果u(std)为0.055,标准品相对不确定度urel(std)为0.06%。
3.2.3 体积的量度允差uflask和温度膨胀utemp
根据GB/T 5009.103—2003 检测方法,对马铃薯中甲胺磷进行检测,量取体积的移液枪和容量瓶的容量误差服从三角分布[4]。其中,标准溶液储备液定容体积为10 mL 容量瓶,经计量校准后,容量瓶符合A 级标准,其量度允差为±0.02 mL,配制标准溶液储备液时,采用1 000 μL 移液枪,容量允差为±1 μL,配制标准工作曲线时用移液枪分别移取2 μL、5 μL、10 μL、20 μL 和50 μL 储备液,容量允差分别为±0.24 μL、±0.4 μL、±0.8 μL、±0.8μL 和±1.5 μL。
温度膨胀服从矩形分布,计算公式为:
体积的相对合成不确定度计算公式为:
综上根据计算公式,体积不确定度测试结果如表4 所示。
表4 体积不确定度测试计算表
3.2.4 质量的天平允差u(m)
根据GB/T 5009.103—2003 检测方法,对马铃薯中甲胺磷进行检测,用千分之一的天平称取样品,根据电子天平检定证书数据可知,该天平的最大允许偏差abalance为±0.01 g,按照矩形分布处理,根据数据和公式u(m)=计算得到urel(m)=0.06%。
4 计算合成标准不确定度
分析在对马铃薯中甲胺磷的检测所产生的不确定度因素及其来源,通过分析方法、样品浓度、体积及质量4 方面进行评估,最终计算合成不确定度,其计算公式如下:
式中:u(p)为精密度不确定度;urel(c)为标准曲线相对不确定度;u(R)为准确度的标准不确定度;urel(std)为标准品相对不确定度;urel(v)为体积的相对合成总不确定度;urel(m)为质量的相对不确定度。
5 计算扩展不确定度
扩展不确定度U是由合成不确定度乘以包含因子k(也称范围因子)得到,并且通过对各个分量的分析,符合正态分布[5]。选择具有95%置信水平区间时,包含因子为2,即k=2(也可通过计算自由度后查t分布临界值表得到,评定结果表示见表5。
表5 合成标准不确定度计算表
依据GB/T 5009.103—2003 检测方法,在马铃薯中甲胺磷的检测过程中,通过评估各分量的不确定度可知,标准曲线引入的不确定度最大,其次是准确度、精密度和体积的量取,不确定度分量最小的是样品的称样量和标准品浓度。
6 结论
检测结果在要求提供不确定度的情况下,按照上述规程对加标量为0.025 mg/kg 的样品进行不确定度评定,检测结果为0.023 2 mg/kg,不确定度的报告表示为0.023 2±0.003 1 mg/kg,置信水平区间为95%,k=2。