高粱中溴氰菊酯残留量测定的不确定度评定

杨 涛，李 静，鹿 毅

（1.新疆产品质量监督检验研究院，新疆乌鲁木齐830011； 2新疆质量技术监督局，新疆乌鲁木齐830003）

高粱（Sorghum bicolor(L.)Moench）禾本科一年生草本植物，性喜温暖，抗旱、耐涝，是酿造酱香、清香型等白酒的主要原料，占原料配粮总量的80%左右[1-5]。溴氰菊酯又名“敌杀死”，是菊酯类农药中毒力最高的一种，常用于高粱、玉米等作物的蚜虫防治，效果良好。众所周知，农药的喷施可消灭病虫害，提高作物的产量[6-8]，但农药喷施过后残留在作物表面的农药含量是否会对人体产生影响，符合国家限量值，不对检验结果造成误判、错判，就需要对作物上的农药残留进行准确测定。不确定度反映出检测过程中各因素对测定结果的影响程度[9-11]，是对测定结果质量和可行度的定量表征，常用来定量评定检验结果的准确度。本文基于JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》[12]，依据国家标准GB/T 5009.146—2008《植物性食品中有机氯和拟除虫菊酯类农药多种残留量的测定》[13]对高粱中溴氰菊酯残留量测定的不确定度进行了分析和评估，明确了测定过程中的主要影响因素，为高粱中溴氰菊酯残留量的测定提供质量控制的科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器和试剂

高粱样品：市售。

试剂：溴氰菊酯标准溶液（农业部环境保护科研监测所，质量浓度为100 μg/mL），石油醚，苯，乙酸乙酯。

仪器设备：AE-100电子天平（精度0.0001 g；天平示值误差：0 g≤m≤50 g，± 0.0005 g），Mettler；450-GC气相色谱仪（具有电子捕获检测器），布鲁克公司；RV10数显型旋转蒸发仪，北京赛美思仪器设备有限公司。

1.2 测定方法

1.2.1 标准溶液的配制

准确移取1.0 mL溴氰菊酯标准品用石油醚定容至100 mL，配制成浓度为1 μg/mL的溴氰菊酯储备液。准确移取2.0 mL溴氰菊酯储备液，用石油醚定容至5 mL，配制成浓度为0.4 μg/mL的溴氰菊酯标准工作液。准确移取1.0 mL溴氰菊酯储备液，分别用石油醚定容至50 mL、25 mL、10 mL、5 mL，配制成浓度为 0.02 μg/mL、0.04 μg/mL、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL的溴氰菊酯标准工作液。

1.2.2 样品前处理

将高粱样品粉碎，称取混合均匀的高粱样品10 g于100 mL三角瓶中，加入20 mL石油醚，摇匀，于振荡器上振摇0.5 h。用20 mL石油醚淋洗弗罗里硅土净化柱，弃去淋洗液。准确吸取试样2 mL，加入已淋洗过的净化柱中，用100 mL石油醚-乙酸乙酯（95+5）洗脱，收集洗脱液于蒸馏瓶中，于旋转蒸发仪上浓缩近干，用石油醚定容至1 mL供气相色谱分析。

1.3 气相色谱测定条件

色谱柱为HP-5（30 m×0.32 mm×0.25 μm），载气：高纯氮（99.999%），流速为1.5 mL/min，分流进样，进样量为1.0 μL，分流比为20∶1，进样口温度：250℃。检测器温度：280℃，升温程序：160℃保持4 min，以15℃/min的速度升高到280℃保持10min。

2 数学模型的建立

高粱中溴氰菊酯的计算公式：

式中：X—试样中溴氰菊酯含量，mg/kg；c—从标准曲线中获得试样中溴氰菊酯的含量，μg/mL；V1—样品提取液总体积，mL；V2—净化柱上样品体积，mL；V3—样品定容体积，mL；m—试样的质量，g。

3 不确定度的主要来源

从测定过程和数学模型分析得出，高粱中溴氰菊酯残留量测定的不确定度主要来源于：标准溶液稀释过程引入的不确定度，样品前处理过程引入的不确定度，标准曲线的拟合，测量重复性引入的不确定度。

4 不确定度评定

4.1 标准溶液配制引入的不确定度评定

4.1.1 标准溶液引入的不确定度

根据标物证书得溴氰菊酯标准溶液质量浓度为100 μg/mL，不确定度为±0.11 μg/mL，按均匀分布处理k= 3，则标准溶液引入的相对标准不确定度urel(ss)为：

4.1.2 标准溶液稀释过程中量器校准引入的不确定度

在溴氰菊酯标准溶液稀释过程中使用了A级100 mL单标线容量瓶，A级50 mL单标线容量瓶，A级25 mL单标线容量瓶，A级10 mL单标线容量瓶，A级5 mL单标线容量瓶，A级2 mL、1 mL单标线吸管。查阅JJG 196—2006《常用玻璃量器检定规程》[14]得，A级100 mL单标线容量瓶的容量允差为±0.10 mL；A级50 mL单标线容量瓶的容量允差为±0.05 mL；A级25 mL单标线容量瓶的容量允差为±0.05；A级10 mL单标线容量瓶的容量允差为±0.05；A级5 mL单标线容量瓶的容量允差为±0.05。A级2 mL单标线吸管示值允差为±0.01 mL；A级1 mL单标线吸管示值允差为±0.007 mL；按矩形分布考虑，包含因子k= 3，量具校准引入的不确定度列于表1。

表1 量器校准引入的不确定度

由表1数据的相对标准不确定度合成的量器校准引入的相对标准不确定度为：urel(VLB)=1.04%，由于本实验在20℃的条件下进行，因此，此处不考虑因溶液温度和容量瓶与校准温度不同而引起的不确定度。

4.1.3 标准溶液配制引入的不确定度

由标准溶液及标准溶液稀释不确定度分量合成的标准溶液配制引入的相对标准不确定度urel(B)为：

4.2 样品制备过程引入的不确定度

4.2.1 样品称量引入的不确定度

分析天平检定证书给出允差为±0.0005 g，服从矩形分布，取包含因子k= 3，样品质量为10.0018 g，则标准物质称量引入的相对标准不确定度urel(ms)为：

4.2.2 量器校准引入的不确定度

在样品前处理过程中使用了100 mL量筒、25 mL量筒、10 mL量筒及A级2 mL、1 mL单标线吸管；其中100 mL量筒的容量允差为±1.0 mL，25 mL量筒的容量允差为±0.50 mL，5 mL量筒的容量允差为±0.10 mL，A级2 mL单标线吸管示值允差为±0.01mL，A级1mL单标线吸管示值允差为±0.007mL；按矩形分布考虑，包含因子k= 3，100 mL量筒、25 mL量筒、5 mL量筒及A级2 mL、1 mL单标线吸管引入的相对标准不确定度分别为：0.607%、1.44%、1.15%、0.288%和0.404%。由于本实验在20℃的条件下进行，因此，此处不考虑溶液温度和容量瓶与校准温度不同引起的不确定度。由量器校准引入的相对标准不确定度为：urel(VLY)=2.00%。

4.2.3 样品制备过程引入的不确定度

由样品称量及量器校准不确定度分量合成的样品制备过程引入的相对标准不确定度urel(Y)为：

4.3 校准曲线引入的不确定度

对系列标准工作液进行测定，用气相色谱分别测定3次，得到相应的峰面积A，用最小二乘法进行拟合，得到标准工作曲线的线性回归方程，结果见表2。

表2 标准工作曲线线性回归方程拟合结果

运用该曲线对高粱样品中溴氰菊酯残留量进行测定，高粱样品测定次数为3，即p=3，测得高粱样品中溴氰菊酯的含量c0为0.1013 μg，则标准曲线拟合得标准不确定度u(cur)为：

式中：b—标准曲线的斜率，b=81599.2；p—高粱样品测定次数，p=3；n—标准溶液的测定次数，n=15；c0—高粱样品中溴氰菊酯的含量，μg/mL；c—标准溶液浓度的平均值，μg/mL；ci—系列标准溶液的浓度，μg/mL；s—峰面积的标准偏差。

则标准曲线拟合引入的相对标准不确定度urel(cur)为：

4.4 测量重复性引入的不确定度

4.5 合成不确定度

由上述各相对标准不确定度合成高粱中溴氰菊酯残留量测定的相对标准不确定度ucrel(x)为：

4.6 扩展不确定度

根据测量不确定度评定指南对一般检测实验室要求,在置信概率p=95%时，取k=2。因此，高粱中溴氰菊酯含量测定的相对扩展不确定度为u95rel=k×ucrel(x)=2×0.0319=0.0638。测得高粱中溴氰菊酯的含量为：0.1015 mg/kg，则扩展不确定度为0.1015×0.0638=0.006486 mg/kg，则高粱中溴氰菊酯含量的分析结果为(0.1015±0.0065)mg/kg，k=2。

5 结论

以气相色谱法定量测定高粱中溴氰菊酯含量为例，讨论了高粱中溴氰菊酯含量测定的不确定度的主要来源及其各不确定度分量的评定方法，分析了影响测定准确性的各因素的不确定度，比较其对总测定不确定度的贡献。由分析结果可知，本实验的主要不确定度由标准曲线拟合、样品制备及标准溶液稀释过程中的量器使用引入，其他的因素影响相对较小。因此在测定高粱中溴氰菊酯含量的实验过程中应对气相色谱定期进行维护和保养，增强仪器稳定性，确保仪器在检测时处于最佳工作状态，确保测量结果的可信度；尽量选用A级玻璃器皿，减少提取液及标准溶液稀释过程中引入的不确定度；提升分析人员的操作技能，使分析人员熟练掌握样品前处理步骤，注意样品的平行性，以提高检测的准确性。

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