徐楠楠

江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院 江蘇南京 210007

測(cè)量不確定度是評(píng)定測(cè)量水平的重要指標(biāo)，也是判定測(cè)量結(jié)果的重要依據(jù)。[1]現(xiàn)根據(jù)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(cè)定 滴定法》中的要求及檢測(cè)方法，依據(jù)JJF 1059．1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》的規(guī)定，結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)過程，對(duì)廚房油垢清洗劑中的堿度含量測(cè)定結(jié)果進(jìn)行不確定度的評(píng)定。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 測(cè)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(lán)指示劑溶液，并用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液C（HCl）=0．1mol/L滴定至終點(diǎn)。

1.2 結(jié)果

試樣的堿度以氧化鈉（Na2O）質(zhì)量分?jǐn)?shù)Y（%）表示：

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

m為試樣的質(zhì)量，g；0．031為與1．00mL鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(HCl)=1．000 mol/L]相當(dāng)?shù)?，以克表示的氧化鈉的質(zhì)量；

2 各個(gè)分量不確定度的傳播系數(shù)計(jì)算

以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的廚房油垢清洗劑作實(shí)驗(yàn)樣品，測(cè)定其堿度，得到10次重復(fù)測(cè)定的結(jié)果平均值為0．93%，故各參數(shù)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(gè)參數(shù)不確定度的傳播系數(shù)為：

3 A類評(píng)定：多次重復(fù)測(cè)量的不確定度評(píng)定u（xi）

根據(jù)貝塞爾公式，對(duì)10次的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行分析有：自由度νA=n-1=9，平均值xi=0．93%，實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s（xi）=0．0033，故重復(fù)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

4 B類評(píng)定：測(cè)定儀器造成的不確定度評(píng)定

4.1 稱樣量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（m）

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

4.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度帶來的不確定度u（C）

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制規(guī)范可以知道，C（HCl）=0．1（0．1±0．001）mol/L（k=2），所以鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（C）=0．00005，根據(jù)規(guī)范要求，標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液必須二人各做四個(gè)平行樣，則自由度v2=7。

4.3 樣品消耗標(biāo)液體積引起的不確定度u（V）

樣品在滴定的終點(diǎn)處所消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為6mL，用體積容量為25mL的A級(jí)滴定管滴定，允許誤差為±0．2%，按k=3考慮，則A級(jí)滴定管體積示值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（V）=6×0．002/3=0．004，因A級(jí)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(shù)的誤差，已包含在u（xi），不應(yīng)考慮。

5 各個(gè)分量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度計(jì)算

根據(jù)以上各個(gè)分量的傳播系數(shù)式，求得各個(gè)分量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

（1）A類評(píng)定的不確定度：

由此可見堿度的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要是受實(shí)驗(yàn)重復(fù)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(tài)分布的假設(shè)，故而不可能給出kp和Up。

6 擴(kuò)展不確定度

取包含因子k=2，計(jì)算擴(kuò)展不確定度為：U=k·uC（Y）=2×

0． 10×10-2=0．20%。

7 結(jié)語

根據(jù)JJF 1059[1]．1-2012《測(cè)定不確定度評(píng)定與表示》的要求規(guī)定，如某個(gè)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(gè)不確定度分量值的三分之一時(shí)，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(jì)。

通過以上計(jì)算，堿度含量測(cè)定方法的擴(kuò)展不確定度為：U=0．20%（k=2），此數(shù)值的大小主要取決于實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性（A類評(píng)定）。對(duì)于不同堿度含量的產(chǎn)品，此方法標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，應(yīng)進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)，且結(jié)果之差不超過平均值的2%，以平均值作為測(cè)定結(jié)果。如使用極差法來評(píng)估，則單次測(cè)量結(jié)果xi的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)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(fù)性、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)定、樣品滴定消耗的體積等合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度；稱樣量造成的不確定度，因誤差太小可忽略不計(jì)。其中實(shí)驗(yàn)重復(fù)性和標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定的不確定度對(duì)該試驗(yàn)的測(cè)定結(jié)果影響較大[2]。因此，在測(cè)定堿度含量的試驗(yàn)中，應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)“雙人八標(biāo)”的要求進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)按方法標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行平行測(cè)定，減少不必要的誤差，確保試驗(yàn)檢測(cè)工作的順利進(jìn)行，獲得準(zhǔn)確可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。[3]