鋁在地殼中含量達到 71. 45%,并在自然界中, 以復雜的硅酸鹽的形式存在,在人們生活中充滿了鋁 元素,隨時都可能在不經意之間攝入鋁元素,一旦攝 入過量的鋁元素,將會影響中樞神經系統,增加老年 癡呆癥發生的可能。粉條是我國具有普遍食用習慣 的一種食品,傳統粉條在加工制作過程中往往會添加 硫酸鋁鉀 ( 明礬) 作為添加劑,制成的粉條勁道、耐 煮并且口感好,深受廣大消費者的歡迎,但是粉條中 的鋁將會給人們帶來潛在的危害,必須嚴格加以控 制。
1 材料與方法
1. 1 主要儀器設備
電感耦合等離子體質譜儀 ( 美國熱電公司 Thermo X series 2,附帶自動進樣裝置) ; 純水處理系統 ( 美 國 Millipore 公司,Milii-Q advantage 10) ; 微波消解儀 ( 意大利邁爾斯通公司,THOSE ONE) ; 電熱恒溫鼓風干燥箱 ( 上海精宏實驗設備有限公司) 。
1. 2 試劑
硝酸 ( BVIII 級,北京微電子廠) ,氫氟酸 ( 優級純,北京化工廠) 。實驗用水 ( 18. 25Ω 超純水) 。
1. 3 標準溶液配制
準確吸取 1000μg /mL 的 Al 標準溶液 ( 國家鋼鐵 材料 測 試 中 心,編 號 GSB G 62006 - 90 批 號 1301) 10. 0mL 置于 100mL 容量瓶中,用 1%硝酸溶液定容至 刻度,配制成 10μg /mL 中間液,取中間液 10. 0mL, 置于 100mL 容量瓶中,以 1%硝酸溶液定容至刻度, 配成 1000ng /mL 標準使用液。用 2mL 刻度管分別移 取 0mL、 0. 1mL、 0. 2mL、 0. 4mL、 0. 8mL、 1. 6mL、 2. 0mL 標準使用液分別置于 7 個 10mL 容量瓶中,用 1%硝酸溶液定容至刻度,配成鋁標準系列 ( 0ng /mL、 10. 0ng /mL、 20. 0ng /mL、 40. 0ng /mL、 80. 0ng /mL、 160ng /mL、200ng /mL) 。
1. 4 內標溶液配制
準確吸取 In 標準溶液 ( 購于國家鋼鐵材料測試 中 心,1000μg /mL,GSB G 62041 - 90 批 號 4901 ) 1. 0mL 至 100mL 容 量 瓶 中,用 2% 硝 酸 定 容,配 成 10. 0mg / L 內標中間液。再用 1mL 移液管吸取鋁內標 中間液 1. 00mL 置于 1000mL 容量瓶中,用 2%硝酸溶 液定容至刻度,配成 10. 0 μg / L 的內標溶液。
1. 5 樣品前處理
取樣品適量于聚乙烯消解管中,加 3. 5mL 硝酸, 于趕酸器上 100 ℃ 預消解至大量黃煙冒盡,裝好外 罐,按 10℃ /min 升至 120℃,20 ℃ /min 升至 185℃, 保持 40min 的溫度程序進行微波消解,消化后于趕酸器上 150℃趕酸至少于 1mL,用水定容至 50mL 容量瓶 中,為待測液。
1. 6 測定
取標準系列及樣品待測溶液用電感耦合等離子體 質譜儀進行測定。
2 建立數學模型及分析不確定度來源
2. 1 建立數學模型
x = C × V 1000 × m 式中: x-試樣中鋁含量,mg /kg; C - 由曲線求得的樣品溶液 中鋁含量的濃度, μg /L; V-樣品的定容體積,L; m-取樣量,g。
2. 2 確定不確定度分量
依據 CNAS-GL06: 2018 《化學分析中不確定度 的評定指南》以及上述測量方法和數學模型,來識 別鋁含量的不確定度分量,主要來源有樣品稱量、樣 品定容、加標回收、標準溶液配制、標準工作曲線擬 合及測量重復性等引入的不確定度。
3 不確定度的評定
3. 1 樣品稱量帶來的相對不確定度
urel ( m)樣品稱量主要來源于天平稱量引入的相對不確定 度,查使用的該天平檢定證書給出的允許誤差為 ± 0. 0001g,按照矩形分布計算,天平稱量誤差引入的 不確定度為: u( m) = 0. 0001 槡3 = 0. 00005774g 稱量樣品為 0. 3029g,由稱量引入的相對不確定 度為: urel ( m) = 0. 00005774 0. 3029 = 0. 0002
3. 2 樣品定容體積帶來的相對不確定度
urel ( V) 樣品定容體積需要考慮以下不確定度分量。
3. 2. 1 容量器具引入的不確定度
所使用的 50mL 容量瓶符合 A 級要求,其允許誤 差為± 0. 05mL,假定為矩形分布,其 相 對 不 確 定 度 為: urel ( V1 ) = 0. 05 50槡3 = 0. 000577
3. 2. 2 溫度效應引入的不確定度
樣品定容時實驗室的溫度變化為 ( 20±6) ℃ 范圍 內變化,水的膨脹系數為 2. 1×10-4 ·℃ -1 ,假設為矩 形分布,由溫度引入的相對不確定度為: urel ( V2 ) = ( 50 × 6 × 2. 1 × 10 -4 槡3 ) 槡 2 50 = 0. 000727 因此由樣品定容體積引
4 結論
本研究采用電感耦合等離子體質譜法測定粉條中 鋁含量的不確定度評定,粉條中鋁含量為 30. 6mg /kg, 當 k = 2 時,擴展不確定度為 1. 7mg /kg,通過對實驗 中涉及的各種分量對測定結果可能產生的影響進行評 定。在所用方法的不確定評定中,應主要考慮標準溶 液配制過程引入的不確定度,應選擇校準后的量器, 并減少標準溶液稀釋次數,其次應考慮加標回收和重復性引入的不確定度,而樣品稱量和樣品定容在分量重貢獻較少。
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