气相色谱法测定代用茶中三氯杀螨醇残留量的不确定度评定
作者: 原超
摘 要:采用气相色谱法测定代用茶中的三氯杀螨醇残留量,分析评定影响测量的各不确定度分量,得出合成与扩展不确定度。当代用茶样品中三氯杀螨醇残留量为0.542 mg·kg-1时,扩展不确定度为0.029 mg·kg-1(k=2),其中标准曲线拟合分量与测量重复性分量的相对贡献较大,检验检测机构应重视仪器维护与人员培训工作。
关键词:气相色谱法;代用茶;三氯杀螨醇;不确定度
Evaluation of Uncertainty for Gas Chromatography Determination of Dicofol Residues in Alternative Teas
YUAN Chao
(Changzhi General Inspection and Testing Centre, Changzhi 046000, China)
Abstract: The residual dicofol in alternative tea was determined by gas chromatography. The uncertainty components affecting the measurement were analyzed and evaluated, and the uncertainty of synthesis and expansion were obtained. When the residual amount of dicofol in contemporary tea samples is 0.542 mg·kg-1, the extended uncertainty is 0.029 mg·kg-1(k=2). The relative contribution of the standard curve fitting component and the measurement repeatability component is greater. Therefore, inspection and testing institutions should pay more attention to the maintenance of instruments and personnel training.
Keywords: gas chromatography; substitute tea; dicofol; uncertainty
近年来,代用茶因具有增强免疫力、改善睡眠等功效而在市场上热销,深受消费者喜爱。代用茶产品通常由药食同源或保健品类中的一种或多种物质组成,农药残留与重金属含量超标是市场监管部门在代用茶产品抽检监测中最常见的问题[1-2]。《代用茶》(GH/T 1091—2014)[3]中规定,三氯杀螨醇等11种农药残留组分按《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》(NY/T 761—2008)中的方法测定,当检测结果临近最大残留限量时,为获得准确可靠的检测数据,检验人员需要科学合理地进行测量不确定度评定。本研究依据《测量不确定度评定与表示》(JJF 1059.1—2012)[4]中的方法,评定气相色谱法测定代用茶中三氯杀螨醇残留量的测量不确定度。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
某品牌代用茶,购自金威超市;100 μg·mL-1三氯杀螨醇溶液标准样品,农业农村部环境保护科研监测所;乙腈,色谱纯,德国默克公司;正己烷、丙酮,色谱纯,美国赛默飞世尔公司。
1.2 仪器与设备
GC-2010气相色谱仪带ECD检测器,日本岛津公司;ME3002E电子天平(精度0.01 g),瑞士梅特勒—托利多公司;HY-4A数显调速振荡器,杰瑞尔电器公司;HSC-B水浴氮吹仪,天津市恒奥科技公司;JL-SPE-12B固相萃取装置,上海靳澜仪器公司;Mega BE-Fl固相萃取柱(1 gm 6 mL),美国安捷伦公司。
1.3 试验方法
参照《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》(NY/T 761—2008)第2部分方法二进行测定[5]。
1.3.1 试样制备净化
准确称取5.0 g经粉碎混匀的代用茶试样,放入具塞三角瓶中,精确加入20.0 mL超纯水与50.0 mL乙腈,120 r·min-1的振荡器中振荡30 min,过滤,滤液收集于装有约6 g氯化钠的100 mL具塞比色管中,加塞剧烈振荡1 min,静置30 min。待分层后,准确吸取10.0 mL上层乙腈溶液于50 mL烧杯中,置于80 ℃水浴锅中通氮气蒸发至近干,加入2.0 mL正己烷,盖上铝箔,待净化。
将固相萃取柱依次用5.0 mL丙酮+正己烷(1+9)、5.0 mL正己烷预淋洗条件化,弃去淋洗液,当淋洗液流至吸附层时,迅速加入待净化溶液,将洗脱液收集于15 mL具塞刻度试管中,再用5.0 mL丙酮+正己烷(1+9)冲洗2次烧杯,将洗涤液过柱并收集于上述试管中,置于50 ℃水浴氮吹仪中蒸发至小于5 mL,全部转移至5 mL容量瓶中,用正己烷定容,涡旋混匀,气相色谱仪分析。
1.3.2 标准溶液配制
准确吸取0.5 mL浓度为100 μg·mL-1的三氯杀螨醇溶液标准样品于5 mL容量瓶中,用正己烷稀释定容至刻度,配制成10 μg·mL-1的三氯杀螨醇标准储备液。再吸取0.5 mL三氯杀螨醇标准储备液于5 mL容量瓶中,用正己烷稀释定容至刻度,配制成1 μg·mL-1的三氯杀螨醇标准中间液。
分别吸取0.10 mL、0.25 mL、0.50 mL三氯杀螨醇标准中间液,0.10 mL、0.25 mL、0.50 mL三氯杀螨醇标准储备液于6个10 mL容量瓶中,用正己烷稀释定容至刻度,配制成浓度为0.010 μg·mL-1、0.025 μg·mL-1、0.050 μg·mL-1、0.100 μg·mL-1、0.250 μg·mL-1和0.500 μg·mL-1的三氯杀螨醇标准系列溶液。
1.3.3 气相色谱条件
色谱柱:DB-17毛细管柱(30 m×250 μm,0.25 μm);载气:高纯N2;柱流速:1.0 mL·min-1;进样口温度:280 ℃;进样方式:分流进样,分流比10∶1;柱温:初始温度150 ℃,保持2 min,5 ℃·min-1升温至280 ℃,保持20 min;检测器ECD温度:
300 ℃;尾吹气N2流量:30 mL·min-1。保留时间定性,峰面积外标法定量。
2 结果与分析
2.1 不确定度分析
2.1.1 数学模型建立
代用茶样品中三氯杀螨醇残留量的计算公式为
(1)
式中:X为代用茶样品中三氯杀螨醇残留量,mg·kg-1;m为称取代用茶样品质量,g;C为上机试液中三氯杀螨醇的质量浓度,μg·mL-1;V1为加入乙腈提取液体积,mL;V2为移取分层后乙腈层体积,mL;V3为试液最终定容体积,mL。
2.1.2 不确定度来源
试验过程中测量不确定度的来源为样品称量过程、试液移取定容过程、标准溶液赋值、标准曲线拟合和测量重复性产生的分量。
2.2 测量不确定度分量评定
2.2.1 样品称量过程产生的不确定度分量urel(m)
使用ME3002E电子天平称取5.0 g代用茶样品,由检定证书知,示值误差为0.01 g,偏载误差为0.03 g,重复性误差为0.02 g,按正态分布考虑,则
2.2.2 试液移取定容产生的不确定度分量urel(V)
使用50 mL单标线吸量管(A级)移取50.0 mL乙腈提取液,使用10 mL单标线吸量管(A级)吸取10.0 mL经分层后的乙腈层溶液,试液最终使用5 mL
单标线容量瓶(A级)用正己烷定容至5.0 mL,根据《常用玻璃量器》(JJG 196—2006)获得各自容量允差,20 ℃时,玻璃量器的不确定度分量按矩形分布,取。假设实验温差为±5 ℃,乙腈、正己烷的膨胀系数均为1.37×10-3 mL·℃-1,温差引入的不确定度按照均匀分布计算,结果见表1。试液移取定容过程产生的不确定度分量为
。
2.2.3 标准溶液赋值的不确定度分量urel(cb)
三氯杀螨醇溶液标准样品编号GSB05—2311—2016,批号202209,标准样品证书中的扩展不确定度为U=kurel(cb)=0.001(k=2),
。
2.2.4 标准曲线拟合过程产生的不确定度分量urel(q)
将配制的三氯杀螨醇标准系列溶液重复测定3次,数据统计见表2,用最小二乘法拟合线性回归方程,三氯杀螨醇浓度在0.010~
0.500 μg·mL-1时,线性方程为Y=201 847.1C+392.2,其中
b=201 847.1,a=392.2。该过程产生的标准不确定度计
算为
(2)
(3)
式中:n为标准系列溶液测试次数,n=18;P为代用茶样品测试次数,P=6;代用茶样品测试的平均值为0.542 mg·kg-1,代入2.1.1数学模型,计算得
C=0.108 4 μg·mL-1,标准系列溶液各浓度点的平均
值C=0.155 8,(C-C)2=0.002 25,,
SR=885.491 2,u(q)=0.002 13,相对标准不确定度为
。
2.2.5 测量重复性产生的不确定度分量urel(s)
将某品牌代用茶样品在期间精密度条件下测试6次,结果分别为0.532 mg·kg-1、0.545 mg·kg-1、0.529 mg·kg-1、0.548 mg·kg-1、0.536 mg·kg-1和0.562 mg·kg-1,平均值X为0.542 mg·kg-1,标准偏差s为0.022 60,则标准不确定度为
,
2.3 合成与扩展不确定度评定
2.3.1 合成不确定度
5个不确定度分量各不相关,按照公式计算相对合成不确定度为
标准合成不确定度为
u=0.542×0.080 8=0.014 7 mg·kg-1
2.3.2 扩展不确定度
取包含因子k=2,置信概率95%,代用茶样品中三氯杀螨醇残留量的测量扩展不确定度为U=ku=0.029 mg·kg-1。
2.4 测量不确定度结果
气相色谱法测定代用茶中三氯杀螨醇残留量为(0.542±0.029)mg·kg-1(k=2,P=95%)。
3 结论
分析评定气相色谱法测定代用茶中三氯杀螨醇残留量的不确定度,各不确定度分量对测量不确定度结果的相对贡献大小依次为标准曲线拟合分量urel(q)、测量重复性分量urel(s)、试液移取定容分量urel(V)、样品称量分量urel(m)、标准溶液赋值分量urel(cb),标准曲线拟合过程及人为操作因素对测量结果的影响较大,检验检测机构应重视仪器设备的维护保养和实验人员的操作水平培训,降低测量不确定度,使检测结果更为准确可靠。
参考文献
[1]王勍.茶叶中三氯杀螨醇残留量检测的不确定度评定[J].质量技术监督研究,2012(5):21-25.
[2]袁荷芳,朱振华.气相色谱法测定果蔬中三氯杀螨醇的不确定度评定[J].科技资讯,2013(3):214.
[3]中华全国供销合作总社.代用茶:GH/T 1091—2014[S].北京:中国标准出版社,2014.
[4]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.测量不确定度评定与表示:JJF 1059.1—2012[S].北京:中国标准出版社,2012.
[5]中华人民共和国农业部.蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定:NY/T 761—2008[S].北京:中国农业出版社,2008.