全 文 ：藕粉是深受我国人民群众喜爱一种传统方便食品，它以水
生植物藕为原料加工而成，主要成分是淀粉。上世纪九十年代
以来，我国工业的飞速发展和城镇建设的不断推进，导致城乡河
流污染情况比较普遍，这对许多水生植物如荷藕等的生产造成
了很大的影响，特别是重金属污染。重金属一旦进入植物，通过
食物链的富集，最终会对人民群众的食品安全和人身健康造成
严重威胁，对这类产品中重金属的检测监控尤为重要，本文依据
《测量不确定度评定与表示》（JJF1059-1999）[1]和《化学分析测量
不确定度评定》（JJF1135-2005）[2]对 ICP-MS测定藕粉中铬元素含
量过程中的不确定度进行了评定。
1 材料与方法
1.1 试剂与仪器
1000 mg/L铬标准溶液（GBW08614），由国家标准物质研究
中心研制；浓硝酸，优级纯，国药集团。
X II型电感耦合等离子体质谱仪，美国赛默飞谢尔公司；
Mars 5微波消解仪，美国CEM公司；HP10型电热板，德国 IKA公
司；Milli-Q型纯水机，美国密理博公司。
1.2 测定方法
1.2.1 样品的处理和测定[3]
称取0.5g藕粉样品移入微波消解罐中，加5mL硝酸，放置过
夜，移入微波消解仪中，设定好微波消解的温度和时间后进行消
解，消解结束后电热板上赶酸至 1～2 mL，冷却后取出，移入
50.0mL容量瓶中，以1%（v/v）硝酸定容，上机测定。
1.2.2 标准系列制备
用 0.5mL刻度吸管吸取 0.1mL铬标准溶液( 1000μg/mL)(国
家标物中心购置，不确定度为 0.1% )于 100mL容量瓶中，用 1%
（v/v）硝酸定容至刻度。此中间溶液浓度为1μg/mL。用10mL刻
度吸管分别吸取中间液0、1.0、2.0、4.0、8.0、10.0mL于100 mL容
量瓶中，用 1%（v/v）硝酸定容至刻度，配成 0.0、10、20、40、80、
100 ng/mL标准溶液。上机测定，用标准曲线法定量。
2 结果与讨论
2.1 铬元素的线性方程
测定包括空白在内的 6个浓度点，每点测定计数值 3次，结
果见表1。对表1的实验数据进行回归分析，得到铬元素的线性
回归方程为：Y=1269.6+1278.3x，r=1.0000。
表1 铬标准曲线各点的计数值
Ci
C0
C1
C2
C3
C4
C5
标准溶液浓度 (μg/L )
0
10
20
40
80
100
计数值ICPS，Yij
837
14475
27057
50983
103624
131505
780
14408
26047
53406
103991
127407
653
14812
27402
52815
102984
128232
2.2 藕粉样品的铬含量
试验选用市售藕粉为待测样品，平行测定12次，结果表明试
验用藕粉中铬含量为0.2957mg/kg。具体结果见表2。
表2 分析结果
测定元素
Cr
测定结果（mg/kg）
0.3042、0.3091、0.2875、0.2914、
0.2924、0.2842、0.3036、0.2964、
0.2907、0.2981、0.3020、0.2893
平均值（mg/kg）
0.2957
标准偏差
0.0078
RSD（%）
2.7
3 不确定度的评价
3.1 数学模型的建立
计算公式为：x = c × Vm × 1000
式中，x：试样中铬的含量，mg/kg；
c：测定用样液中铬的浓度，ng/mL；
m：试样质量，g。
3.2 测量不确定度的来源分析
测量方法的主要步骤为称量取样，样品消化、定容、标准系
列制备、仪器分析。以此分析其不确定度来源包括以下五个分
量：（1）测量重复性带来的不确定度μ1；（2）标准品引起的不确定
度μ2；（3）玻璃器皿带来的不确定度μ3；（4）试样质量（m）称量引
入的不确定度μ4；（5）标准曲线的不确定度μ5。
3.3 计算各分量的不确定度
2013年4月
第4期（总第173期）
轻工科技
LIGHT INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY 食品与生物
【作者简介】周元元（1981-），男，江苏阜宁人，工程师，研究方向：食品安全检测。
ICP-MS法测定藕粉中铬含量的不确定度分析
周元元，卢 伟，杨 嘉
（扬州市产品质量监督检验所，江苏 扬州 225111）
【摘 要】 微波消解处理样品，利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定藕粉中的铬元素含量，通过分析其不确定
度来源，对 ICP-MS法测定藕粉中铬含量的不确定度进行评定。当藕粉中铬含量为 0.2957mg/kg时，其扩展不确定度为
0.0320mg/kg（k=2）。
【关键词】 电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）；藕粉；铬；不确定度
【中图分类号】 TS255 【文献识别码】A 【文章编号】2095-3518（2013）04-14-02
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3.3.1 测量重复性带来的不确定度 μ 1
在相同条件下，对被测样品进行 12次重复测定，由表 2可
知，-x =0.2957mg/kg，标准偏差S(x)=0.0078，相对不确定度为μ1=
S(x)/
-x =0.027。
测量重复性带来的不确定度，其中包括了试样质量称量、玻
璃器皿定容、仪器检测等过程的重复性所带来的不确定度。
3.3.2 标准品引起的不确定度 μ 2
铬元素标样购自国家标物中心，标准值为1000μg/mL，相对
不确定度为 0.1%，按均匀分布处理，k= 3 ，所以μ2=0.001/ 3 =
0.00058。
3.3.3 玻璃器皿带来的不确定度 μ 3
包括样品的提取和配制所涉及的玻璃容器的不确定度。
（1）100mL容量瓶
100mL容量瓶的容差为0.1mL，按均匀分布处理，k= 3 ，相
对不确定度为：0.1/100/ 3 = 0.000577。
（2）50mL容量瓶
50mL容量瓶的容差为 0.1mL，按均匀分布处理，k= 3 ，相
对不确定度为：0.1/100/ 3 = 0.000577。
（3）10mL刻度吸管
10mL刻度吸管的容差为0.02mL，按均匀分布处理，k= 3 ，
相对不确定度为：0.02/10/ 3 = 0.00116。
（4）0.5mL刻度吸管
0.5mL刻度吸管的容差为 0.001mL，按均匀分布处理，k=
3，相对不确定度为：0.001/0.5/ 3 = 0.00116。
因此，合成玻璃器皿带来的不确定度为：
μ3 = 0.0005772 + 0.0005772 + 0.0001162 + 0.0001162 = 0.00083
3.3.4 试样质量(m)称量引入的不确定度 μ 4
称取0.5g试样由实际分度值为0.1mg的电子天平称量所得，
查天平检定证书，得（0～10）g范围内，允许误差为±0.5mg，按均
匀分布处理，k= 3 ，相对不确定度为：0.5 × 10- 3/ 3 /0.5=
0.00058。
3.3.5 标准曲线的不确定度 μ 5
（1）由上述测定结果可知，铬的标准曲线为：Y=1269.6+
1278.3x，其中a=1269.6，b=1278.3。
（2）计算回归直线标准偏差 S ( Y轴的标准偏差 )计算过程
见表3。
S = ∑j = 1
m∑
i = 1
n [ ]Yij - ( )a + bXi 2
m × n - 2 = 4207348.283 × 6 - 2 = 512.80
（3）计算X（浓度、质量）的差方和Sxx-C =41.67
Sxx =∑
i = 1
n ( )Ci - -C 2 = 8083.3
（4）计算曲线相对标准不确定度μ5
μc = SCx × b 1m + 1n +
( )Cx - -C 2
Sxx
S=512.80
b=1278.3
Cx=7.237（样品测定值）
μ5 = 512.807.237 × 1278.3 16 + 13 + ( )
7.237 - 41.67 2
8083.3 = 0.045
表3 计算过程
Ci
C0
C1
C2
C3
C4
C5
求和
Yij
837
780
653
14475
14408
14812
27057
26047
27402
51983
52406
52815
103624
103991
102984
129505
128407
129232
Yij-(a+bx)
-432.6
-489.6
-616.6
422.4
355.4
759.4
221.4
-788.6
566.4
-418.6
4.4
413.4
90.4
457.4
-549.6
405.4
-692.6
132.4
[Yij-( a+bx)]2
187142.76
239708.16
380195.56
178421.76
126309.16
576688.36
49017.96
621889.96
320808.96
175225.96
19.36
170899.56
8172.16
209214.76
302060.16
164349.16
479694.76
17529.76
4207348.28
3.3.6 合成不确定度
U( )x = u21 + u22 + u23 + u24 + u25
= 0.0272 + 0.000582 + 0.000832 + 0.000582 + 0.0452= 0.052
U(c(x))=
-x ×U(x)= 0.2957×0.052=0.0155
3.3.7 扩展不确定度
取包含因子k=2，则扩展不确定度为U=k×U(c(x))=2×0.0155=
0.0310
3.3.8 测量不确定度报告
取 95%置信概率 P，K=2，其结果报告为 X=（ -x ± U ) =
（0.2957±0.0320）mg/kg。
4 结论
ICP-MS法测定藕粉中铬含量，其不确定度的主要来源为标
准曲线和测量重复性，而标准品、样品的称重和定容过程带来的
不确定度很小，几乎可以忽略不计。所以，日常检验中应加强控
制影响检验仪器分析结果和检验重复性的各种因素，以降低测
量结果的不确定度对检验结果真实性的影响。
参考文献
[1]国家质量监督检验检疫总局.测量不确定度评定与表示,JJF1059-1999
[S].北京:中国计量出版社,1999．
[2]国家质量监督检验检疫总局.化学分析测量不确定度评定,JJF1135-
2005[S].北京:中国计量出版社,2005．
[3]朱惠扬,侯建荣,彭荣飞.电感耦合等离子体质谱测定豆奶粉中镉两种
消解方法的比较[J].中国卫生检验杂志,2009,19(4):7841.
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