肥皂中氯化物含量测定的不确定度评定

郑桂璇，石声鑫，朱 虹，林于淳

（广东省汕头市质量计量监督检测所，广东 汕头 515000）

氯化物的构成元素包括氯和基团或者另一种因素，氯化物在无机化学领域里是指带燮电的氯离子和其他元素带正电的阳离子结合而成的盐类化合物。根据关于肥皂中氯化物测定依据QB/T2623.6-2003《肥皂试验方法肥皂中氯化物含量的测定滴定法》[1]、JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》[2]。对肥皂中氯化物含量的测定过程中的不确定度进行评定。本试验采用滴定法以硝酸银标准滴定溶液的消耗量，计算肥皂中氯化物的含量。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

水（GB/T6682，1 级），硝酸（分析纯），硫酸铁（III）铵（80 g/L），硫氰酸铵（0.1 moL/L 标准溶液），硝酸银（0.1 moL/L 标准溶液），肥皂样品。

1.2 仪器与设备

普通实验仪器、ME204 电子天平（d=0.1 mg）、JJ1000 电子天平（d=0.01 g）、200 mL 单标线容量瓶、25 mL、100 mL 单标线吸量管、50 mL 棕色酸式滴定管、50 mL 酸式滴定管、HH-6 数显恒温水浴锅。

1.3 分析步骤

将试验用的肥皂样品两份（斜对角）切为薄片，捣碎后完全混合后装入容器后备用。在100 mL 的高型烧杯内放置5 g 样品，准确度为0.01 g。将试验份样品用50 mL 热水溶解，将该样品溶液移到200 mL 的的单刻度容量杯中，加入硝酸银标准滴定溶液和硝酸分别为25.0 mL 和5 mL。在沸水放置容量瓶，直到完全分离脂肪酸且生成氯化银，并且形成聚集。过滤后弃掉最初的10 mL，过滤和利用干燥折叠滤纸。最后保留大约110 mL 的滤液，在锥形瓶内放置100 mL滤液，并加入2～3 mL 硫酸铁(Ⅲ）铵溶液，剧烈摇动状态下滴定硫氰酸铵标准滴定溶液，最终达到红棕色30 s 不变化[3]。

1.4 建立数学模型

样品中氯化物含量即为被测量。测定数学模型如下:

式中：W 为样品中氯化物含量，%；c1和c2分别为硝酸银标准溶液和耗用硫氰酸铵标准滴定溶液的摩尔浓度，mol/L；V 为耗用硫氰酸铵标准滴定溶液的体积，mL；0.058 5 为试验中以克表示的氯化钠的毫摩尔质量，g/mmol;F 为前处理器皿体积影响因子；m 为试验份的质量g。

2 结果与分析

2.1 计算不确定度分量过程

2.1.1 检测氯化物含量重复性引入的相对标准不确定度urel(W重复性)

在检测试验样品中氯化物含量时，通过检测重复性引入的不确定度u (W重复性)，如果基点是实验标准差，不确定度定性为A 类。取试验样品连续重复测量6 次（n=6）（数据见表1）。

表1 试样测量结果

单次测量结果的标准不确定度为

则氯化物测量重复性引入的相对标准不确定度urel(w)为

2.1.2 硝酸银标准滴定溶液浓度引入的相对标准不确定度urel(c1)

硝酸银标准滴定溶液c1=0.101 3 mol/L，参照QB/T2739-2005《洗涤常用试验方法滴定分析（容量分析）用试验溶液的制备》4.5 配制[4],产生不确定度的因素有两个方面。

2.1.2.1 因为对氯化钠质量工作基准试剂称量引入的相对标准不确定度urel(mNaCl)

本实验滴定体积有二个主要影响因素：50 mL 棕色酸式滴定管体积的校准、温度影响。

（1） 50 mL 棕色酸式滴定管体积的校准引入的不确定度u(V50mL滴定管)。

查校准证书可知，实验中使用的50 mL 棕色酸式滴定管实际容量测量结果扩展不确定度u (50mL滴定管)=0.03 mL (k=2), 则50 mL 棕色酸式滴定管体积的校准引入的标准不确定度为:

（2） 实际温度与校准温度不一致引入的不确定度u(VT)。

上述2 种分量合成得到滴定终点时消耗的AgNO3的体积的标准不确定度为

2.1.3 硫氰酸铵标准滴定溶液浓度引入的相对标准不确定度urel(c2)

硫氰酸铵标准滴定溶液c2=0.100 2 mol/L，参照QB/T2739-2005《洗涤常用试验方法滴定分析（容量分析）用试验溶液的制备》4.14 配制。

根据硫氰酸铵标准滴定溶液的配置过程，判定其不确定度来源于以下2 个方面。

本实验滴定约33mLNH4SCN 的体积,滴定时用的是分度值为0.1 mL 的50 mL 酸式滴定管，则滴定体积有2 个主要影响因素：50 mL 酸式滴定管体积的校准、温度影响。

（1） 50 mL 酸式滴定管体积的校准引入的不确定度u(V50mL滴定管)。

查校准证书可知，实验中使用的50 mL 酸式滴定管实际容量测量结果扩展不确定度u (50mL滴定管)=0.03 mL(k=2), 则50mL 酸式滴定管体积的校准引入的标准不确定度为：

（2） 实际温度与校准温度不一致引入的不确定度u(VT)。

则滴定终点时消耗的NH4SCN 的体积的相对标准不确定度为

2.1.4 样品质量引入的标准不确定度urel(m)

称量使用JJ1000 电子天平（d=0.01 g），查检定证书可知，该天平最大载荷示值误差测量结果的扩展不确定度u天平=0.05 g（k=2）,则称量样品时引入的相对标准不确定度为

2.1.5 滴定终点时消耗的NH4SCN 的体积引入的相对标准不确定度urel(V)

本实验NH4SCN 滴定的体积约9 mL,采用25 mL的滴定管进行滴定，分度值为0.1 mL，则滴定体积有二个主要影响因素：25 mL 滴定管体积的校准、温度影响。

2.1.5.1 25 mL 滴定管体积的校准引入的不确定度u(V50mL滴定管)

查校准证书可知，实验中使用的25 mL 酸式滴定管实际容量测量结果扩展不确定度u (50mL滴定管)=0.02 mL (k=2), 则25 mL 酸式滴定管体积的校准引入的标准不确定度为

2.1.5.2 实际温度与校准温度不一致引入的不确定度u(VT)

2.1.5.3 则滴定终点时消耗的NH4SCN 的体积引入的相对标准不确定度为

2.1.6.2 实际温度与校准温度不一致引入的不确定度u(V温度)

将以上2 项进行合成，可得前处理器皿体积引入的相对标准不确定度为

2.2 不确定度合成及扩展

氯化物测定过程中合成相对不确定度为

所以，该肥皂样品的氯化物含量为（0.35±0.02）%

3 结论

根据以上评定，足以证明，肥皂样品重复性检测过程中形成的不确定度，是氯化物含量检测的不确定度产生的关键因素，而称取样品质量引入的不确定度是次要原因。所以，目前工作的重点是进行仪器和量具的良好维护和定期检定，以及提升操作人员的技术水平。