劉 楊,王 超,劉倩倩,湯有宏
(安徽潤(rùn)安信科檢測(cè)科技檢測(cè)有限公司,安徽亳州236820)
酒中的氰化物主要來(lái)自原料,以木薯、野生植物釀制的酒,氰化物含量較高,氰化物的毒性主要由其在體內(nèi)釋放的氰根而引起,可引起頭暈、頭痛、乏力等,皮膚長(zhǎng)期接觸后,可引起皮疹,表現(xiàn)為斑疹、丘疹等癥狀,氰化物是食品的一項(xiàng)重要安全檢測(cè)指標(biāo),本文采用紫外分光光度法進(jìn)行食用酒精中氰化物含量的檢測(cè),通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)該過(guò)程的不確定度進(jìn)行分析討論。
材料與試劑:食用酒精樣品1(加標(biāo)),氫氧化鈉溶液(2 g/L),乙酸溶液(1+24),氰離子標(biāo)準(zhǔn)溶液(1000 mg/L),磷酸鹽緩沖溶液(0.5 mol/L),氯胺T溶液(10 g/L),異煙酸-吡唑啉酮溶液,酚酞指示劑(10 g/L)。
儀器設(shè)備:紫外可見分光光度計(jì)(配1 cm比色皿),分析天平(感量為0.1 mg),恒溫水浴鍋:37℃±1℃,電加熱板:120℃±1℃,1 mL移液管A級(jí),2 mL移液管A級(jí),10 mL移液管A級(jí),10 mL具塞比色管,100 mL容量瓶A級(jí)。
1.2.1 實(shí)驗(yàn)原理
食用酒精在堿性條件下加熱,然后在pH7.0條件下,用氯胺T將氰化物轉(zhuǎn)變?yōu)槁然瑁倥c異煙酸-吡唑啉酮作用,生成藍(lán)色染料,與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量。
1.2.2 操作步驟
(1)吸取1.0 mL試樣于50 mL燒杯中,加入5 mL的2 g/L氫氧化鈉溶液,放置10 min,然后置于120℃電加熱板上加熱至溶液剩余約1 mL,取下放至室溫,用2 g/L氫氧化鈉溶液轉(zhuǎn)移至10 mL具塞比色管中,最后加2 g/L氫氧化鈉至5 mL。
(2)用移液管分別吸取0 mL、0.4 mL、0.8 mL、1.2 mL、1.6 mL、2.0 mL氰離子標(biāo)準(zhǔn)中間液于10 mL具塞比色管中,加2 g/L氫氧化鈉至5 mL。
(3)于試樣及標(biāo)準(zhǔn)管中分別加入2滴酚酞指示劑,然后加入乙酸溶液調(diào)至紅色褪去,再用2 g/L氫氧化鈉溶液調(diào)至近紅色,然后加2 mL磷酸鹽緩沖溶液(如果室溫低于20℃,即放入25~30℃水浴中10 min),再加入0.2 mL氯胺T溶液,搖勻放置3 min,加入2 mL異煙酸-吡唑啉酮溶液,加水稀釋至刻度,加塞振蕩混合均勻,在37℃恒溫水浴鍋中放置40 min,取出用1 cm比色杯以空白管調(diào)節(jié)零點(diǎn),于波長(zhǎng)638 nm處測(cè)吸光度。
蒸餾酒及其配制酒結(jié)果計(jì)算,試樣中氰化物(以 CN-計(jì))的含量按式(1)計(jì)算:
式中:X——試樣中氰化物含量(以CN-計(jì)),mg/L;
m——測(cè)定用試樣中氰化物的質(zhì)量,μg;
1000——換算系數(shù);
V——試樣體積,mL;
計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。
從測(cè)定全過(guò)程分析,不確定度來(lái)源主要包括以下方面:
(1)樣品測(cè)定重復(fù)性產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度(Ur1);(2)樣品前處理過(guò)程中產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度(Ur2);(3)標(biāo)準(zhǔn)使用液配制產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度(Ur3);(4)紫外可見分光光度計(jì)產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度(Ur4)。
2.3.1 樣品測(cè)定過(guò)程中重復(fù)性產(chǎn)生相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度(Ur1)
對(duì)食用酒精樣品1(加標(biāo))中氰化物含量進(jìn)行6次重復(fù)測(cè)定,結(jié)果見表1。
表1 食用酒精樣品中氰化物含量結(jié)果
平均含量為X=0.348 mg/L,計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.0017,所以其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
2.3.2 樣品前處理過(guò)程中產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度Ur2
樣品前處理過(guò)程產(chǎn)生的不確定度主要來(lái)源于食用酒精樣品的量取、定容。食用酒精樣品前處理產(chǎn)生的不確定度,1 mL、2 mL移液管引起的相對(duì)不確定度和比色管引起的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為Ur2y(V1)、Ur2y(V2)、Ur2b(V1)。
(1)1 mL移液管為A級(jí)標(biāo)準(zhǔn),允許差為0.005 mL,按均勻分布,其產(chǎn)生的不確定度:
體積讀數(shù)的不確定度按估算誤差0.003 mL,同樣服從均勻分布,則其產(chǎn)生的不確定度:
移液管溫度變化引起的不確定度U2T(V1)可只考慮液體體積變化帶來(lái)的不確定度。已知水的膨脹系數(shù)α=2.1×10-4℃,移液管在20℃校準(zhǔn),測(cè)試溫度在(20±4)℃范圍內(nèi)波動(dòng),按均勻分布,其產(chǎn)生的不確定度:
所以1 mL移液管的合成不確定度:
相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
(2)2.0 mL刻度移液管為A級(jí)標(biāo)準(zhǔn),允許差為0.010 mL,按照均勻分布,其產(chǎn)生的不確定度:
體積讀數(shù)的不確定度按估算誤差0.003 mL,同樣也服從均勻分布,則:
移液管溫度變化引起的不確定度u2(TV2)可只考慮液體體積變化帶來(lái)的不確定度。已知水的膨脹系數(shù)α=2.1×10-4℃,移液管在20℃校準(zhǔn),測(cè)試溫度在(20±4)℃范圍內(nèi)波動(dòng),按均勻分布,其產(chǎn)生的不確定度:
則2.0 mL移液管帶來(lái)的合成不確定度為:
相對(duì)不確定度:
(3)定容產(chǎn)生的不確定度,即10 mL比色管引起的相對(duì)不確定度Ur2(bV1),10 mL比色管容量允許偏差為10.012 mL,按均勻分布,其產(chǎn)生的不確定度:
體積讀數(shù)的不確定度按估算誤差0.005 mL,同樣服從均勻分布,則。
比色管溫度變化引起的不確定度u2b(TV1):已知水的膨脹系數(shù)α=2.1×10-4℃,移液管在20℃校準(zhǔn),測(cè)試溫度在(20±4)℃范圍內(nèi)波動(dòng),按均勻分布,其產(chǎn)生的不確定度:
則10.0 mL比色管帶來(lái)的合成不確定度為:
相對(duì)不確定度:
所以樣品前處理過(guò)程中產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)使用液配制產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度Ur3
(1)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書,其相對(duì)擴(kuò)展不確定度為1%(k=2),則氰離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)不確定度為:
(2)移液管的容量引起的不確定度U3y相對(duì)(V1),10 mL移液管為A級(jí)標(biāo)準(zhǔn),允許差為0.0020 mL,按均勻分布,其產(chǎn)生的不確定度:
體積讀數(shù)的不確定度按估算誤差0.005 mL,同樣服從均勻分布,則產(chǎn)生的不確定度為:
移液管溫度變化引起的不確定度u3(TV1)可只考慮液體體積變化帶來(lái)的不確定度。已知水的膨脹系數(shù)α=2.1×10-4℃,移液管在20℃校準(zhǔn),測(cè)試溫度在(20±4)℃范圍內(nèi)波動(dòng),按均勻分布,其產(chǎn)生的不確定度:
所以10 mL移液管的合成不確定度:
相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
(3)100 mL容量瓶容量允許偏差0.10 mL,按均勻分布,其產(chǎn)生的不確定度:
體積讀數(shù)的不確定度按估算誤差0.005 mL,同樣服從均勻分布,則:
容量瓶溫度變化引起的不確定度U3R(TV1)同上一樣計(jì)算,得出其產(chǎn)生的不確定度:
所以100 mL容量瓶的合成不確定度:
相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
綜上可知,標(biāo)準(zhǔn)使用液配制產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
2.3.4 紫外可見分光光度計(jì)產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度Ur4
由紫外可見分光光度計(jì)的檢定證書可知,透射比示值誤差為0.4%,按均勻分布,取,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
表2 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度
由上可知相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:
合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
取 k=2,則擴(kuò)展不確定度為:U=k×U(X)=2×0.003=0.006。
本次所測(cè)食用酒精樣品中氰化物測(cè)定結(jié)果為:0.348 mg/L±0.006 mg/L,擴(kuò)展不確定度U=0.006,它是由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度U(X)=0.003乘以包含因子k=2而得到。
本法對(duì)食用酒精氰化物含量檢測(cè)結(jié)果的不確定度進(jìn)行了評(píng)定,此測(cè)量不確定度的主要來(lái)源為樣品測(cè)定重復(fù)性、樣品前處理過(guò)程、標(biāo)準(zhǔn)使用液的配制、紫外可見分光光度計(jì)等。對(duì)其分量應(yīng)采取相應(yīng)措施,如增加待測(cè)樣品測(cè)定次數(shù),保持儀器的穩(wěn)定性,提高分析實(shí)驗(yàn)水平,以確保分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、科學(xué)性和嚴(yán)密性,盡可能降低測(cè)量的不確定度,保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。