喬雪冬，楊 猛，王環(huán)宇，趙勇強(qiáng)，周樹柏

白乳膠pH值測量結(jié)果不確定度的評定

喬雪冬1，楊 猛1，王環(huán)宇2，趙勇強(qiáng)1，周樹柏1

（1. 撫順哥倆好化學(xué)有限公司，遼寧 撫順 113217； 2. 撫順市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，遼寧 撫順 113006）

依據(jù)JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》對GB/T8325-1987《聚合物和共聚物水分散體pH值測定方法》中酸度計(jì)測量哥倆好1#白乳膠pH值的不確定度進(jìn)行評定，對影響測量不確定度的因素進(jìn)行探究。結(jié)果表明，影響測量結(jié)果的主要不確定度分量是儀器基本誤差引入的不確定度，其次是重復(fù)性測量和緩沖溶液配制過程中引入的不確定度。

白乳膠；pH；不確定度

白乳膠是以醋酸乙烯為單體，水為分散介質(zhì)，加入保護(hù)膠體及引發(fā)劑、增粘劑、消泡劑、增塑劑等，通過乳液聚合而制得的一種水基型膠粘劑，具有初粘性能好，無毒、無味、無腐蝕、無刺激、無污染，不易燃，粘稠適度，強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于地板、木器制品、鉛筆等木制品加工安裝，同時也適用于書本、無線裝訂以及纖維物品等多孔性材料的粘接，并可配制乳膠漆、乳液涂料、聚合物水泥沙漿，用于墻面、地面、建筑裝修、美術(shù)裝潢等[1,2]。而 pH值作為白乳膠研發(fā)制備過程中的幾大重要參數(shù)之一，雖不能對產(chǎn)品的最終粘接質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響，但也會很大程度上地影響產(chǎn)品的黏度、初粘強(qiáng)度及其貯存穩(wěn)定性[3,4]。因此，為保證白乳膠pH值測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，要求對測量結(jié)果的不確定度進(jìn)行評定[5,6]。

本文依據(jù)JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》[7]對GB/T8325-1987《聚合物和共聚物水分散體pH值測定方法》[8]中玻璃電極酸度計(jì)測量哥倆好1#白乳膠pH值的不確定度進(jìn)行評定，確定并簡化不確定度來源、量化不確定度分量、計(jì)算合成不確定度和擴(kuò)展不確定度，對影響測量不確定度的因素進(jìn)行分析，找出主要影響因素，為進(jìn)一步提高檢測數(shù)據(jù)的可靠性和一致性提供參考依據(jù)。

1 測量過程簡述

采用GB/T8325-1987《聚合物和共聚物水分散體pH值測定方法》測量1#白乳膠pH值。

使用儀器：雷磁PHS-3C型pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司。

測量方法：按照緩沖溶液配制說明書，先分別用GR鄰苯二甲酸氫鉀10.12 g、GR磷酸二氫鉀3.388 g和GR磷酸氫二鈉3.533 g與1 000 mL的高純?nèi)ルx子水配制pH為4.00和6.86的緩沖溶液；然后,接通PHS-3C型pH計(jì)電源,開機(jī)預(yù)熱30 min,使用上述標(biāo)準(zhǔn)液，采用兩點(diǎn)法對電極進(jìn)行校正；最后，使用蒸餾水清洗電極頭部，并用濾紙將電極上的水吸干，再將電極浸入被測溶液中，玻璃棒攪拌均勻，讀數(shù)穩(wěn)定后讀取pH值。測量條件，(23±2)℃，相對濕度40%～60%。

2 建立數(shù)學(xué)模型

被測哥倆好1#白乳膠的pH值:

式中：y—1#白乳膠的pH值;

x—pH計(jì)讀數(shù)。

3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

3.1 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度是被檢驗(yàn)樣品測量重復(fù)性引起的不確定度u1(x)，是用實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差來表征的。對哥倆好1#白乳膠的pH值進(jìn)行6次連續(xù)測量，得到pH值測量列，利用統(tǒng)計(jì)分析的方法對標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行評定(表1)。

表1 1#白乳膠pH測量值Table 1 pH of 1# white emulsion by PHS-3C

以其算術(shù)平均值作為測量結(jié)果：

單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為：

輸入量x的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

自由度：v=n-1=5

3.2 B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

PHS-3C型pH計(jì)引入的誤差主要包括儀器基本誤差、溫度補(bǔ)償器誤差和重復(fù)性誤差，三種誤差皆由儀器說明書得知，皆屬B類評定。pH計(jì)引入的誤差可認(rèn)為是均勻分布的

儀器的基本誤差：0.02 pH

溫度補(bǔ)償器誤差：0.01pH

儀器重復(fù)性誤差：0.01pH

PHS-3C型pH計(jì)標(biāo)定所用緩沖溶液引入的誤差主要包括標(biāo)準(zhǔn)物純度誤差、標(biāo)準(zhǔn)物稱量誤差和標(biāo)準(zhǔn)溶液定容體積誤差，每種pH緩沖溶液的三種誤差皆由緩沖溶液配制說明書得知，皆屬B類評定。緩沖溶液引入的誤差可認(rèn)為是均勻分布的

pH=6.86的緩沖溶液的準(zhǔn)確度為0.01pH

pH=4.00的緩沖溶液的準(zhǔn)確度為0.01pH

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度的評定

將各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量整理，并列于表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量表Table 2 Standard uncertainty values

對于數(shù)學(xué)模型：y=x，靈敏系數(shù)為：合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

取包含因子k=2，置信概率約為95%，則擴(kuò)展不確定度為：

即1#白乳膠pH值測量結(jié)果為：6.785pH，擴(kuò)展不確定度為U=0.040pH，包含因子k=2。

5 分析結(jié)果

將六項(xiàng)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分析值繪成圖1。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量示意圖Fig.1 Diagram of standard uncertainty values

可以發(fā)現(xiàn)：影響測量結(jié)果的主要不確定度分量是儀器基本誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，其次是重復(fù)性測量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度；另外，采用兩點(diǎn)法校正 pH計(jì)所引入的緩沖溶液綜合不確定度應(yīng)該是與測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度相當(dāng)。因此，在實(shí)際應(yīng)用過程中，重復(fù)測量過程和緩沖溶液配制過程應(yīng)嚴(yán)格控制，如重復(fù)測量時應(yīng)操作過程一致、篩選重復(fù)測量數(shù)據(jù)并剔除壞點(diǎn)，配制緩沖溶液應(yīng)合理取樣，樣品制備均勻、溶解充分均可進(jìn)一步縮小測量結(jié)果的不確定度。

［1］ 陳加山, 王中來. 改性聚醋酸乙烯酯乳液的研究進(jìn)展[J]. 化學(xué)與黏合, 2007, 4(29)：272-288.

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圖1 環(huán)烷烴的譜圖相似性Fig.1 Chromatogram similarity of cycloparaffin

表5 試驗(yàn)結(jié)論Table 5 Conclusion

可以看到，鏈烷烴的絕對干擾達(dá)到了0.18%，而一環(huán)環(huán)烷烴及更重的多環(huán)環(huán)烷烴的干擾程度又大得多（0.5%左右），對最終分析的準(zhǔn)確度影響不可忽視（合格指標(biāo)是11%）。

（5）基于以上原因，我們在實(shí)際分析中重點(diǎn)考察芳香烴餾分中的鏈烷烴和一環(huán)環(huán)烷烴的含量，通過優(yōu)化分離條件，使其盡量小一些，以免分析數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏高的誤差[6]。

4 結(jié) 論

本文討論了影響柴油中多環(huán)芳烴分析的幾個因素，并給出了解決的方法。其中的解釋不一定完全正確，歡迎專家批評指正。

參考文獻(xiàn)：

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Evaluation of the Uncertainty of Measurement for the Determination of pH of White Emulsion

QIAO Xue-dong1,YANG Meng1,WANG Huan-yu2，ZHAO Yong-qiang1，ZHOU Shu-bai1
（1. Fushun Geliahao Chemistry Co., Ltd., Liaoning Fushun 113217, China; 2. Fushun City Product Quality Supervision and Inspection, Liaoning Fushun 113006, China）

Based on JJF1059.1-2012evaluation and expression of uncertainty in measurement, the uncertainty of measurement for the determination of pH of Geliahao 1#white emulsion with the method of GB/T8325-1987determination for pH of aqueous dispersions of polymers and copolymerswas evaluated and investigated. The results show that key factor to cause the uncertainty of measurement in the determination is the basic error of the acidometer, followed by repeated measurement and preparation process of buffer solutions.

White emulsion; pH; Uncertainty

O 657

： A

： 1671-0460（2015）04-0870-03

2015-02-14

喬雪冬（1973-），男，遼寧撫順人，工程師，主要從事膠粘劑研究。E-mail：qiaoxd-98@163.com。

楊猛（1982-），男，高級工程師，博士，主要從事膠粘劑及水性聚合物方面的研究。E-mail：yangm525@163.com。