摘要： 不确定度是对测量结果可能误差的度量，也是定量说明测量结果质量好坏的一个参数。[1]本文根据QB/T 4383-2012《厨房油垢清洗剂》的要求及GB/T 7378-2012《表面活性剂 碱度的测定 滴定法》中的检测方法，依据JJF 1059.1-2012《测定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碱度含量测定结果进行不确定度评定，为建立有效的质量控制方法提供科学依据。
关键词：厨房油垢清洗剂；不确定度；碱度；酸碱滴定
[中图分类号] [文献标识码]
测量不确定度是评定测量水平的指标, 是判定测量结果的依据。[2]测量结果的不确定度评定与表示, 在国际上正在走向统一, 我国也已经颁布国家计量技术规范JJF 1059[1].1-2012《测量不确定度评定与表示》、CNAL/AC01-2002《检测和校准实验室能力的通用要求》、《计量认讼审查认可( 验收)评审准则宣贯指南》, 对检测实验室均要求具有并应用评定测量不确定度的程序。因此, 对实验室的每个检测项目均应有能力对其不确定度进行评定。
不确定度分析在对产品评价过程中日趋重要，现根据QB/T 4383-2012《厨房油垢清洗剂》的要求及GB/T 7378-2012《表面活性剂 碱度的测定滴定法》中的检测方法，依据JJF 1059.1-2012《测定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碱度含量测定结果进行不确定度评定。
1 测定方法描述
1.1 测定原理：某些表面活性剂在水溶液中由于各种分解反应而呈弱碱性。以甲基橙或溴酚蓝作指示剂，用盐酸标准滴定溶液，滴定表面活性剂的清澈溶液。
1.2 试剂与仪器
（1）甲基橙：
（2）溴酚蓝：
1.3测定步骤
称取约
在试样中加50mL水，充分溶解必要时均化，然后加两滴甲基橙指示剂或溴酚蓝指示剂溶液，并用盐酸标准滴定溶液滴定至终点。
试样的碱度以氧化钠（Na2O）质量分数Y(%)表示：
式中：V：滴定所耗盐酸标准溶液的体积，mL；
C：所用盐酸标准溶液的浓度，mol/L；
m：试样的质量，g；
0.031：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 各种分量不确定度的传播系数计算
以QB/T 4383-2012规定的标准厨房油垢清洗剂作实验样品，测定其碱度，10次重复测定的结果平均值为0.93%，于是各参数的最佳值假定为：
m =
根据含量( Y) 计算式(1) 求得各参数的不确定度传播系数为
Y/m =
Y/C = 0.031 V / m = 0.093
Y/V =
依据贝塞尔公式，对10 次测定结果进行统计分析(原始数据略) 有：自由度νA = n-1= 9，平均值x i = 0.93 %，实验标准差s ( xi ) = 0.0033，于是重复测量的标准不确定度为：
4 B 类评定——测定仪器带来的不确定度评定
4.1 清洗剂称样量的标准不确定度u ( m)
所用天平经检定合格并在有效期内，根据分析天平的说明书，仪器的标准偏差为0.1mg，所以不确定度为u ( m) = 0.0001。因其很可靠，自由度为ν1= ∞。
4.2 标准溶液浓度引起的不确定度u ( C)
根据标准溶液的配制规范可知
C (HCl) = 0. 1 (1 ±1 ×10 - 3 ) mol/L ( k = 2)，则盐酸标准溶液浓度的标准不确定度u (C) = 0.00005，根据规范要求标定溶液要求二人各做四平行，故自由度ν2 = 7。
4.3 试样消耗标准溶液的体积引起的不确定度u ( V)
滴定终点处(化学计量点前后) 消耗标准溶液6mL，用容量为25mL的A级滴定管，允许误差为±0.2%，以k = 3考虑，则滴定管体积示值的标准不确定度
u ( V ) = 
=0.004，因滴定管的示值准确度很高，可假定自由度ν3 = ∞。
滴定中人员操作及读数误差，已包含在u (x i )，不应考虑。
5 各分量标准不确定度计算
根据上面各分量的传播系数式，求出各分量的标准不确定度为：
(1) A 类评定的分量标准不确定度为：
uA = u (x i) = 0.10 ×10 - 2
(2) 清洁剂称样量( m) 的分量标准不确定度为：
u1 =|Y/m| ·u( m) =0.0046 ×0.0001 =0.46 ×10- 6
(3) 0.1mol/ L 标准溶液的浓度的分量标准不确定度：
u2 =|Y/C| u( C) =0.093 ×0.00005 =0.46 ×10- 5
(4)标准溶液使用体积的分量标准不确定度：
u3 =|Y/V| u( V) =0.0016 ×0.004 =0.64×10-5
以上分量不确定度及自由度汇总如下：
|
序号 |
各分量标准不确定度 |
自由度 | |||
|
来源 |
符号 |
数值 |
符号 |
数值 | |
|
1 |
实验的重复测量 |
uA |
0. 10×10- 2 |
vA |
9 |
|
2 |
清洗剂样品的称量m |
u1 |
0.46 ×10- 6 |
v1 |
∞ |
|
3 |
标准溶液的浓度C |
u2 |
0.46 ×10- 5 |
v2 |
7 |
|
4 |
标准溶液的体积V |
u3 |
0. 64 ×10- 5 |
v3 |
∞ |
于是，碱度含量的合成标准不确定度为：
u
得：uC ( Y) = 0.10×10 -2
可见合成标准不确定度主要受实验重复性的影响，这种情况下不好作出碱度含量(Y) 的分布是接近正态分布的假设，从而不可能给出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 小结
根据JJF 1059[1].1-2012《测量不确定度评定与表示》规定，如果某个不确定度分量值小于合成不确定度分量值的1 /10，或某个不确定度分量值小于另一个不确定度分量值的1 /3 时，该不确定度分量可以忽略不计。据此，由分析天平引入的不确定度分量值很小，因而可以忽略不计。
通过上述计算可知厨房油垢清洗剂中碱度含量测定方法的扩展不确定度为U = 0.20 %(包含因子k = 2)，此值的大小取决于实验重复性—A 类评定。对于不同碱度含量的产品，该方法标准规定应进行两次平行测定，且结果之差不超过平均值的2 % ，以平均值作为测定结果，若用极差法评估则单次测量结果x i 的实验标准差s ( x i) 为：
s ( x i) = R/C = 0.0186/ 1.13 = 0.0165
扩展不确定度U (包含因子k =2) 为：
U = k·uC≈ k·uA = 
= 2.33 %。
8 综述
通过上述不确定度分析，结果表明，厨房油垢清洗剂中碱度的不确定度有样品重复性、样品滴定消耗的体积、盐酸标准溶液的标定等合成标准不确定度；称样量引起的不确定度，由于误差太小可以忽略不计。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[3-4]。因此，在测定碱度含量的试验中，应严格按照试验标准“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，尽量减少不必要的误差，确保试验检测工作的顺利进行，获得准确可靠的试验数据。[5]
参考文献：
[1] 陶晓武、曾卓。水中总碱度测定的不确定度评估. 《城市公用事业》2006年第20 卷第4 期.
[2] 李慎安。测量结果不确定度的估计与表达. 北京: 中国计量出版社,19 97，27-56。
[3] 李子江.尿素中总氮含量测定的不确定度评定[J].化学工程师，2008，22（6）：55-56，64.
[4] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.JJF1135-2005 化学分析测量不确定度评定[S].北京：中国计量出版社，2005
[5] 何凤芹。尿素中碱度含量测定的不确定度分析。现代农业科技2012 年第2期