厨房油垢清洗剂中碱度含量测量结果不确定度评定分析

徐楠楠

江苏省产品质量监督检验研究院 江苏南京 210007

测量不确定度是评定测量水平的重要指标，也是判定测量结果的重要依据。[1]现根据QB/T 4383-2012《厨房油垢清洗剂》及GB/T 7378-2012《表面活性剂 碱度的测定 滴定法》中的要求及检测方法，依据JJF 1059．1-2012《测量不确定度评定与表示》的规定，结合具体实验过程，对厨房油垢清洗剂中的碱度含量测定结果进行不确定度的评定。

1 实验部分

1.1 测定步骤

称取约2g试样，精确至0．0001g，置于锥形瓶中。在试样中加50mL水，充分溶解后加两滴甲基橙或溴酚蓝指示剂溶液，并用盐酸标准滴定溶液C（HCl）=0．1mol/L滴定至终点。

1.2 结果

试样的碱度以氧化钠（Na2O）质量分数Y（%）表示：

式中：V为滴定所消耗的盐酸标准溶液的体积，mL；C为所用的盐酸标准溶液的浓度，mol/L；

m为试样的质量，g；0．031为与1．00mL盐酸标准滴定溶液[c(HCl)=1．000 mol/L]相当的，以克表示的氧化钠的质量；

2 各个分量不确定度的传播系数计算

以标准规定的厨房油垢清洗剂作实验样品，测定其碱度，得到10次重复测定的结果平均值为0．93%，故各参数的最佳值可假定为：

m=2．0000g；C=0．1000mol/L；V=6．00mL。

按含量公式（Y）（1），算出各个参数不确定度的传播系数为：

3 A类评定：多次重复测量的不确定度评定u（xi）

根据贝塞尔公式，对10次的测定结果进行分析有：自由度νA=n-1=9，平均值xi=0．93%，实验标准差s（xi）=0．0033，故重复测量的标准不确定度为：

4 B类评定：测定仪器造成的不确定度评定

4.1 称样量的标准不确定度u（m）

所使用的天平经过检定合格并在有效期内，天平的标准偏差为0．1mg，故不确定度为u（m）=0．0001，自由度为ν1=∞。

4.2 标准溶液浓度带来的不确定度u（C）

依据标准溶液的配制规范可以知道，C（HCl）=0．1（0．1±0．001）mol/L（k=2），所以盐酸标准溶液浓度的标准不确定度u（C）=0．00005，根据规范要求，标定标准溶液必须二人各做四个平行样，则自由度v2=7。

4.3 样品消耗标液体积引起的不确定度u（V）

样品在滴定的终点处所消耗的标准溶液体积为6mL，用体积容量为25mL的A级滴定管滴定，允许误差为±0．2%，按k=3考虑，则A级滴定管体积示值的标准不确定度u（V）=6×0．002/3=0．004，因A级滴定管示值的精确度比较高，则可假定自由度v3=∞。

在滴定中，人员的操作及读数的误差，已包含在u（xi），不应考虑。

5 各个分量标准的不确定度计算

根据以上各个分量的传播系数式，求得各个分量的标准不确定度为：

（1）A类评定的不确定度：

由此可见碱度的合成标准不确定度主要是受实验重复性的影响，在这种情况下不能作出碱度含量（Y）的分布是接近正态分布的假设，故而不可能给出kp和Up。

6 扩展不确定度

取包含因子k=2，计算扩展不确定度为：U=k·uC（Y）=2×

0． 10×10-2=0．20%。

7 结语

根据JJF 1059[1]．1-2012《测定不确定度评定与表示》的要求规定，如某个不确定度分量值小于合成不确定度分量值的十分之一，或小于另一个不确定度分量值的三分之一时，该不确定度分量可以忽略。故由分析天平带来的不确定度分量值很小，可忽略不计。

通过以上计算，碱度含量测定方法的扩展不确定度为：U=0．20%（k=2），此数值的大小主要取决于实验的重复性（A类评定）。对于不同碱度含量的产品，此方法标准中规定，应进行两次平行试验，且结果之差不超过平均值的2%，以平均值作为测定结果。如使用极差法来评估，则单次测量结果xi的实验标准差s（xi）为：

8 综述

通过上述不确定度分析，碱度的不确定度有样品重复性、标准溶液的配制及标定、样品滴定消耗的体积等合成标准不确定度；称样量造成的不确定度，因误差太小可忽略不计。其中实验重复性和标准溶液滴定的不确定度对该试验的测定结果影响较大[2]。因此，在测定碱度含量的试验中，应严格按照标准“双人八标”的要求进行标准溶液的配制和标定，实验时应按方法标准进行平行测定，减少不必要的误差，确保试验检测工作的顺利进行，获得准确可靠的试验数据。[3]