食用植物油含皂量的測定不確定度評定

◎ 陶海軍，閆軍劍，董 華，高 健，周萬祥

（中糧東海糧油工業(yè)（張家港）有限公司，江蘇 張家港 215634）

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

水：符合GB/T 6682—2008規(guī)定中三級水的要求；丙酮水溶液：量取20 mL水加入至980 mL丙酮中，搖勻；鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液：c（HCL）=0.01 mol·L-1；氫氧化鈉溶液：c（NaOH）=0.01 mol·L-1。

微量滴定管：5 mL，分度值0.02 mL，A級；容量 瓶：250 mL，A級；移液管：1 mL，A級；PL4002型天平：分度值0.01 g。

1.2 測定方法

檢測方法依照《糧油檢驗 植物油脂含皂量的測定》（GB/T 5533—2008）。

2 數(shù)學(xué)模型

樣品的含皂量按（1）計算。

式（1）中：X-含皂量，單位為%；V-滴定試樣溶液消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為mL；V0-滴定空白溶液消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，單位為mL；c-鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，單位為mol/L；m-試樣質(zhì)量，單位為g；0.304-每毫摩爾油酸鈉的質(zhì)量，單位為g/mmol。

3 測量不確定度來源分析

測量不確定度來源主要為樣品重復(fù)測定引入的不確定度u(s)、試樣稱量引入的不確定度u(m)、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度引入的不確定度u(c)及試樣消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積引入的不確定度u(v)，樣品重復(fù)測定引入的不確定度為A類，其他為B類。

4 不確定度評定

4.1 樣品重復(fù)測定引入的不確定度u(s)

對同一份試樣進(jìn)行了10次測定[1]，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度0.010 02 mol/kg，平均值為0.01%。則樣品重復(fù)測定引入的不確定度計算為：

4.2 試樣稱量引入的不確定度u(m)

電子天平的擴展不確定度：u=8 mg，k=2，稱樣量約為40.00 g，則試樣稱量引入的不確定度計算為：

4.3 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度引入的不確定度u(c)

4.3.1 無水碳酸鈉的純度引入的不確定度ur(w)

無水碳酸鈉為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，純度為99.98%，擴展不確定度（k=2）為0.05%[2]。則無水碳酸鈉的純度引入的不確定度計算為：

4.3.2 無水碳酸鈉的稱量引入的不確定度u(m)

電子天平的擴展不確定度（0.01～5）u=0.03 mg（k=2），則無水碳酸鈉的稱量引入的不確定度計算為：

無水碳酸鈉的稱樣量約為0.20 g，則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定計算為：

4.3.3 溶液標(biāo)定體積引入的不確定度

（1）滴定管體積引入的不確定度。滴定管擴展不確定度u=0.004 mL（k=2），則滴定管體積引入的不確定度計算為：

滴定管的使用體積為38 mL，則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定計算為：

（2）滴定管和溶液使用溫度與校正溫度不一致引入的不確定度。測定溫度控制在（20±2）℃，由于水的膨脹系數(shù)遠(yuǎn)大于玻璃的膨脹系數(shù)，因此只考慮水膨脹引起的不確定度[3]，水的膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃，在95%置信概率（k=1.96）時引入的不確定度計算為：

以上合成可得出溶液標(biāo)定體積引入的不確定度：

4.3.4 標(biāo)定過程中的隨機因素引入的不確定度

兩人8次平行標(biāo)定結(jié)果平均值為0.1002 mol·L-1，則標(biāo)定過程中的隨機因素引入的不確定度計算為：

4.3.5 鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的稀釋引入的不確定度

容量瓶和單標(biāo)線吸量管擴展不確定度分別為為0.07 mL（k=2）、0.002 0 mL（k=2）。則其引入的不確定度計算分別為：

相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算為：

以上合成可得：

4.4 試樣消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積引入的不確定度u(V)

4.4.1 滴定管體積引入的不確定度

滴定管擴展不確定度U=0.002 mL（k=2），則滴定管體積引入的不確定度計算為：

滴定管的10次平均使用體積為1.583 mL，則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定計算為：

4.4.2 滴定管使用溫度與校正溫度不一致引入的不確定

在測定過氧化值時，實驗室溫度一般控制在（20±2）℃范圍內(nèi)。由于水的膨脹系數(shù)遠(yuǎn)大于玻璃的膨脹系數(shù)，因此只考慮水膨脹引起的不確定性[4]，水的膨脹系數(shù)小于玻璃的膨脹系數(shù)為2.1×10-4/℃，在95%置信概率（k=1.96）時引入的不確定為：

試樣消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積引入的不確定度u(V)以上2項合成得出：

5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算為：

u(P)=0.01×0.12=0.001 2%

6 擴展不確定度

取包含因子k=2（置信概率95%），則擴展不確定度計算為：2u(p)=2×0.001 2=0.003%

7 含皂結(jié)果的表示

食用植物油的含皂量可表示為：P=0.01%±0.003%，k=2。

8 結(jié)語

食用植物油中皂含量測定的不確定度來源主要有：樣品重復(fù)性測定、樣品稱量、標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度及樣品消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，因此，在實驗中應(yīng)設(shè)法降低該不確定度分量[5]。