摘要：化学分析中，测量结果的不确定度是不可避免的。检测过程中，人、机、料、法、环都直接影响检测结果的不确定度，分析结果必然带有误差。本文以检测食用油中的酸价为例，通过对检测过程的分析，找出不确定度的影响因素，建立不确定度评定方法，最终确定食用油中酸价的扩展不确定度。
关键词：酸价；不确定度；扩展不确定度
根据GB 5009.229-2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》第一法冷溶剂指示剂滴定法为检验依据，测量食用油中的酸价。建立数学模型，对检验过程中各种影响因素进行分析评估。以JJF1059-1999《测定不确定度评定与标识》为依据，通过计算各变量的不确定度计算出合成不确定度，最终得到检测结果的扩展不确定度。
1.实验过程
1.1 仪器设备
1.1.1 分析天平：感量0.001g。
1.1.2 10mL微量滴定管：最小刻度为0.05mL
1.2 化学试剂
1.2.1 0.1mol/L氢氧化钠标准滴定水溶液
1.2.2 乙醚-异丙醇混合液
1.2.3 酚酞指示剂
1.3 建立食用油中酸价的数学模型
XAV———酸价，单位为毫克每克（mg/g）；
V ———试样测定所消耗的标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；
V0 ———相应的空白测定所消耗的标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；
c ———标准滴定溶液的摩尔浓度，单位为摩尔每升（mol/L）；
56.1———氢氧化钠的摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol）；
m ———油脂样品的称样量，单位为克（g）。
2、分析食用油中酸价不确定度的主要来源
根据酸价的数学模型，分析检测过程中不确定度的主要来源，并通过计算，确定各变量（u1，u2，u3……）的不确定度。对酸价的检测过程以及数学模型的进行分析，确定以下变量。
2.1 测量结果重复性的不确定度（urel1）
2.2 滴定氢氧化钠标准溶液体积引入的不确定度（urel2）
2.3 标定氢氧化钠标准溶液引入的不确定度（urel3）
2.4 天平称量的不确定度（urel4）
2.5 稀释标准溶液引入的不确定度（urel5）
3、测量不确定度各分量的分析与计算
3.1测量结果重复性的不确定度u1
根据GB 5009.229 《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》的测定方法，对同一样品连续测定10次，数据如下表1：
表1
则相对标准不确定度为：u1=0.0248
3.2 滴定样品消耗氢氧化钠标准溶液体积引起的不确定度u2
4.2.1 滴定管体积
根据计量检定，检定证书给出10mL微量滴定管的允许差为±0.050mL，取均匀分布，包括因子k=√3，其标准不确定度为：u2=0.0289mL
3.2.2 温度
实验室温度变化范围为±2℃，水的膨胀系数为2.1/℃，因此产生的体积变化为±（0.57×2×2.1×10-4=±0.00024 mL。其标准偏差为：0.00014mL。
将两个分量合成体积V的不确定度为：0.0289mL
则相对标准不确定度为：u2=0.0289/5.86=0.0049
3.3 标准溶液引入的不确定度
3.3.1 重复标定标准溶液引入的不确定度
对氢氧化钠标准溶液标定8次，结果见下表2：
表2
则相对标准不确定度为：u1=0.000268
3.3.2天平称量的引入不确定度
根据计量检定，电子天平的不确定度为0.5mg，则u（m1）= 0.5mg
称量过程引起的不确定度，取均匀分布，其标准不确定度为u（m2）= 0.2887mg
则天平引入的标准不确定度：u（m）=0.5774mg，
则相对不确定度：um=0.5774/0.6063=0.0009g
3.3.3 滴定管体积
检定证书给出50mL滴定管的允许差为±0.050mL，取均匀分布，包括因子k=√3，其标准不确定度为：u（V）=0.0289mL，则相对不确定度uV=0.0289/32.89=0.0009
将三个分量合成的不确定度为：u3=0.0013
3.4 天平称量的不确定度u4
由检定证书上给出的，电子天平的不确定度为0.5mg，则u（m1）= 0.5mg
称量过程引起的不确定度，取均匀分布，其标准不确定度为u（m2）= 0.2887mg
则天平引入的标准不确定度：u（m）=0.5774mg，
则相对不确定度：u4=0.5774/20.4117=0.028
3.5 稀释标准溶液引入的不确定度u5
用20mL移液管吸取20.0m氢氧化钠标准溶液（0.1067mol/L）至200.0mL容量瓶，并加蒸馏水至刻度。
3.5.1 根据检定证书标明的20mL移液管的最大允差为0.05mL，按均匀分布和最佳测量能力评定，包括因子k=√3，由此引入的标准不确定度为=0.0289mL
3.5.2 根据检定证书标明的200.0mL容量瓶的最大允差为0.15mL，取均匀分布，按最佳测量能力评定，包括因子k=√3，则引入的标准不确定度为=0.0866mL将两个分量合成的不确定度为：u5=0.0913mL
4、合成标准不确定度各分量
表3
实验过程的不确定度来源及其不确定度值均列于表3：
上述测定样品中酸价含量的各不确定度分量相互独立，则相对合成标准不确定度为：
u=0.0948
u（X）=0.17*0.0948=0.016
5、扩展不确定度
取包含因子k=2，则酸价测定扩展不确定度为u=0.016×2=0.03 mgKOH/g
6、检测结果
油脂酸价为：X=（0.17±0.03）mgKOH/g，k=2。
7、结论
分析评估不确定度时，需要尽量考虑产生不确定度的所有来源，因为合成不确定度的数值几乎完全取决于重要的不确定度分量。由以上的评定可以看出，本法测量结果的不确定度主要来自于对试样的检测重复性。因此，在检测过程中，必须严格控制实验条件，尽量是平行滴定过程中实验条件相近，规范实验操作。
参考文献：
[1] JJF1059-1999 测量不确定评定与表示[S]
[2] JJG196-1990，常用玻璃量器检定规程[S]
论文作者:陈晓岚1,石敏2
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/16
标签：不确定论文; 标准论文; 溶液论文; 氢氧化钠论文; 滴定管论文; 测量论文; 体积论文; 《基层建设》2018年第36期论文;