廚房油垢清洗劑中堿度含量測量結果不確定度評定分析

徐楠楠

江蘇省產品質量監督檢驗研究院 江蘇南京 210007

測量不確定度是評定測量水平的重要指標，也是判定測量結果的重要依據。[1]現根據QB/T 4383-2012《廚房油垢清洗劑》及GB/T 7378-2012《表面活性劑 堿度的測定 滴定法》中的要求及檢測方法，依據JJF 1059．1-2012《測量不確定度評定與表示》的規定，結合具體實驗過程，對廚房油垢清洗劑中的堿度含量測定結果進行不確定度的評定。

1 實驗部分

1.1 測定步驟

稱取約2g試樣，精確至0．0001g，置于錐形瓶中。在試樣中加50mL水，充分溶解后加兩滴甲基橙或溴酚藍指示劑溶液，并用鹽酸標準滴定溶液C（HCl）=0．1mol/L滴定至終點。

1.2 結果

試樣的堿度以氧化鈉（Na2O）質量分數Y（%）表示：

式中：V為滴定所消耗的鹽酸標準溶液的體積，mL；C為所用的鹽酸標準溶液的濃度，mol/L；

m為試樣的質量，g；0．031為與1．00mL鹽酸標準滴定溶液[c(HCl)=1．000 mol/L]相當的，以克表示的氧化鈉的質量；

2 各個分量不確定度的傳播系數計算

以標準規定的廚房油垢清洗劑作實驗樣品，測定其堿度，得到10次重復測定的結果平均值為0．93%，故各參數的最佳值可假定為：

m=2．0000g；C=0．1000mol/L；V=6．00mL。

按含量公式（Y）（1），算出各個參數不確定度的傳播系數為：

3 A類評定：多次重復測量的不確定度評定u（xi）

根據貝塞爾公式，對10次的測定結果進行分析有：自由度νA=n-1=9，平均值xi=0．93%，實驗標準差s（xi）=0．0033，故重復測量的標準不確定度為：

4 B類評定：測定儀器造成的不確定度評定

4.1 稱樣量的標準不確定度u（m）

所使用的天平經過檢定合格并在有效期內，天平的標準偏差為0．1mg，故不確定度為u（m）=0．0001，自由度為ν1=∞。

4.2 標準溶液濃度帶來的不確定度u（C）

依據標準溶液的配制規范可以知道，C（HCl）=0．1（0．1±0．001）mol/L（k=2），所以鹽酸標準溶液濃度的標準不確定度u（C）=0．00005，根據規范要求，標定標準溶液必須二人各做四個平行樣，則自由度v2=7。

4.3 樣品消耗標液體積引起的不確定度u（V）

樣品在滴定的終點處所消耗的標準溶液體積為6mL，用體積容量為25mL的A級滴定管滴定，允許誤差為±0．2%，按k=3考慮，則A級滴定管體積示值的標準不確定度u（V）=6×0．002/3=0．004，因A級滴定管示值的精確度比較高，則可假定自由度v3=∞。

在滴定中，人員的操作及讀數的誤差，已包含在u（xi），不應考慮。

5 各個分量標準的不確定度計算

根據以上各個分量的傳播系數式，求得各個分量的標準不確定度為：

（1）A類評定的不確定度：

由此可見堿度的合成標準不確定度主要是受實驗重復性的影響，在這種情況下不能作出堿度含量（Y）的分布是接近正態分布的假設，故而不可能給出kp和Up。

6 擴展不確定度

取包含因子k=2，計算擴展不確定度為：U=k·uC（Y）=2×

0． 10×10-2=0．20%。

7 結語

根據JJF 1059[1]．1-2012《測定不確定度評定與表示》的要求規定，如某個不確定度分量值小于合成不確定度分量值的十分之一，或小于另一個不確定度分量值的三分之一時，該不確定度分量可以忽略。故由分析天平帶來的不確定度分量值很小，可忽略不計。

通過以上計算，堿度含量測定方法的擴展不確定度為：U=0．20%（k=2），此數值的大小主要取決于實驗的重復性（A類評定）。對于不同堿度含量的產品，此方法標準中規定，應進行兩次平行試驗，且結果之差不超過平均值的2%，以平均值作為測定結果。如使用極差法來評估，則單次測量結果xi的實驗標準差s（xi）為：

8 綜述

通過上述不確定度分析，堿度的不確定度有樣品重復性、標準溶液的配制及標定、樣品滴定消耗的體積等合成標準不確定度；稱樣量造成的不確定度，因誤差太小可忽略不計。其中實驗重復性和標準溶液滴定的不確定度對該試驗的測定結果影響較大[2]。因此，在測定堿度含量的試驗中，應嚴格按照標準“雙人八標”的要求進行標準溶液的配制和標定，實驗時應按方法標準進行平行測定，減少不必要的誤差，確保試驗檢測工作的順利進行，獲得準確可靠的試驗數據。[3]