食用植物油含皂量的测定不确定度评定

◎ 陶海军，闫军剑，董 华，高 健，周万祥

（中粮东海粮油工业（张家港）有限公司，江苏 张家港 215634）

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

水：符合GB/T 6682—2008规定中三级水的要求；丙酮水溶液：量取20 mL水加入至980 mL丙酮中，摇匀；盐酸标准溶液：c（HCL）=0.01 mol·L-1；氢氧化钠溶液：c（NaOH）=0.01 mol·L-1。

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

1.2 测定方法

检测方法依照《粮油检验 植物油脂含皂量的测定》（GB/T 5533—2008）。

2 数学模型

样品的含皂量按（1）计算。

式（1）中：X-含皂量，单位为%；V-滴定试样溶液消耗盐酸标准溶液的体积，单位为mL；V0-滴定空白溶液消耗盐酸标准溶液的体积，单位为mL；c-盐酸标准溶液的浓度，单位为mol/L；m-试样质量，单位为g；0.304-每毫摩尔油酸钠的质量，单位为g/mmol。

3 测量不确定度来源分析

测量不确定度来源主要为样品重复测定引入的不确定度u(s)、试样称量引入的不确定度u(m)、标准溶液浓度引入的不确定度u(c)及试样消耗盐酸标准溶液体积引入的不确定度u(v)，样品重复测定引入的不确定度为A类，其他为B类。

4 不确定度评定

4.1 样品重复测定引入的不确定度u(s)

对同一份试样进行了10次测定[1]，标准溶液浓度0.010 02 mol/kg，平均值为0.01%。则样品重复测定引入的不确定度计算为：

4.2 试样称量引入的不确定度u(m)

电子天平的扩展不确定度：u=8 mg，k=2，称样量约为40.00 g，则试样称量引入的不确定度计算为：

4.3 盐酸标准溶液浓度引入的不确定度u(c)

4.3.1 无水碳酸钠的纯度引入的不确定度ur(w)

无水碳酸钠为标准物质，纯度为99.98%，扩展不确定度（k=2）为0.05%[2]。则无水碳酸钠的纯度引入的不确定度计算为：

4.3.2 无水碳酸钠的称量引入的不确定度u(m)

电子天平的扩展不确定度（0.01～5）u=0.03 mg（k=2），则无水碳酸钠的称量引入的不确定度计算为：

无水碳酸钠的称样量约为0.20 g，则相对标准不确定计算为：

4.3.3 溶液标定体积引入的不确定度

（1）滴定管体积引入的不确定度。滴定管扩展不确定度u=0.004 mL（k=2），则滴定管体积引入的不确定度计算为：

滴定管的使用体积为38 mL，则相对标准不确定计算为：

（2）滴定管和溶液使用温度与校正温度不一致引入的不确定度。测定温度控制在（20±2）℃，由于水的膨胀系数远大于玻璃的膨胀系数，因此只考虑水膨胀引起的不确定度[3]，水的膨胀系数为2.1×10-4/℃，在95%置信概率（k=1.96）时引入的不确定度计算为：

以上合成可得出溶液标定体积引入的不确定度：

4.3.4 标定过程中的随机因素引入的不确定度

两人8次平行标定结果平均值为0.1002 mol·L-1，则标定过程中的随机因素引入的不确定度计算为：

4.3.5 盐酸标准溶液的稀释引入的不确定度

容量瓶和单标线吸量管扩展不确定度分别为为0.07 mL（k=2）、0.002 0 mL（k=2）。则其引入的不确定度计算分别为：

相对标准不确定度计算为：

以上合成可得：

4.4 试样消耗盐酸标准溶液体积引入的不确定度u(V)

4.4.1 滴定管体积引入的不确定度

滴定管扩展不确定度U=0.002 mL（k=2），则滴定管体积引入的不确定度计算为：

滴定管的10次平均使用体积为1.583 mL，则相对标准不确定计算为：

4.4.2 滴定管使用温度与校正温度不一致引入的不确定

在测定过氧化值时，实验室温度一般控制在（20±2）℃范围内。由于水的膨胀系数远大于玻璃的膨胀系数，因此只考虑水膨胀引起的不确定性[4]，水的膨胀系数小于玻璃的膨胀系数为2.1×10-4/℃，在95%置信概率（k=1.96）时引入的不确定为：

试样消耗盐酸标准溶液体积引入的不确定度u(V)以上2项合成得出：

5 合成标准不确定度

合成标准不确定度计算为：

u(P)=0.01×0.12=0.001 2%

6 扩展不确定度

取包含因子k=2（置信概率95%），则扩展不确定度计算为：2u(p)=2×0.001 2=0.003%

7 含皂结果的表示

食用植物油的含皂量可表示为：P=0.01%±0.003%，k=2。

8 结语

食用植物油中皂含量测定的不确定度来源主要有：样品重复性测定、样品称量、标准溶液浓度及样品消耗盐酸标准溶液体积，因此，在实验中应设法降低该不确定度分量[5]。