曾金耀

（福建省漿紙質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站，福建 福州 350005）

紙尿褲的pH值，是通過測試紙尿褲的水萃取液pH值來確定，是生產(chǎn)過程中控制酸堿度的技術(shù)指標(biāo)。嬰兒的皮膚很嬌嫩，容易受到化學(xué)品刺激和腐蝕，pH值是衡量紙尿褲產(chǎn)品對皮膚的刺激性指標(biāo)。pH值過高或過低（即偏酸性或偏堿性）都會(huì)對皮膚產(chǎn)生刺激，引起皮膚過敏等癥狀。新生兒皮膚表面的pH值為中性[1]，需數(shù)周其皮膚表面的pH值才能達(dá)到正常成人水平（5.0左右）。國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定嬰兒紙尿褲產(chǎn)品的pH值技術(shù)指標(biāo)為4.0~8.0，與嬰兒皮膚表面的pH值比較一致。本文按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 28004-2011《紙尿褲（片、墊）》中附錄B的pH值的測定方法，對紙尿褲pH值的測定作不確定度評定。

1 試驗(yàn)部分

1.1 試驗(yàn)依據(jù)

試驗(yàn)按GB/T 28004-2011《紙尿褲（片、墊）》附錄B的pH值的測定方法進(jìn)行。

1.2 主要試驗(yàn)材料與儀器

蒸餾水或去離子水（pH值為6.5~7.2）；混合磷酸鹽溶液（25℃時(shí)，pH值為6.86）；四硼酸鈉溶液（25℃時(shí)，pH值為9.18）。

雷磁pHS-3C型pH計(jì)（上海虹益）；KD-300B型精密電子天平（福州科迪）；水銀溫度計(jì)（0℃-100℃）。

1.3試驗(yàn)方法

室溫下，取1條試樣，去除底膜，從試樣中間剪?。?.0±0.1）g，置于燒杯內(nèi)，加入200 mL去離子水，并開始計(jì)時(shí)，用玻璃棒攪拌，10 min后將電極放入燒杯中測定pH值[2]。

2 試驗(yàn)結(jié)果

為獲得測定重復(fù)性引起的不確定度，對試樣平行測試10次，結(jié)果如表1。

表1 重復(fù)測試結(jié)果

3 不確定度評估

3.1 不確定度因素分析

影響pH值測定的各種因素的不確定度如圖1所示。

圖1 各種因素的不確定度

3.2 試驗(yàn)重復(fù)性產(chǎn)生的不確定度u（rep）

相同條件下，對試樣平行測試10次，重復(fù)測量的不確定度為u（rep）：

其中自由度為v（rep）=10-1=9

相對不確定度為

3.3 試樣質(zhì)量產(chǎn)生的不確定度u(m)

試樣質(zhì)量產(chǎn)生的不確定度由電子天平的校準(zhǔn)值和天平的分辨率所產(chǎn)生的兩部分不確定度組成。

（1）由天平的檢定證書可知試驗(yàn)用電子天平的最大允許誤差為±0.02 g，按均勻分布，則最大允差引起的不確定為：

（2）所用的電子天平為數(shù)顯式，其分辨率為δx=0.01 g，則由電子天平產(chǎn)生的不確定度為：

（3） 試樣質(zhì)量產(chǎn)生的不確定為：

自由度為∞。

3.4 試樣萃取液體積產(chǎn)生的不確定度u（v）

在試驗(yàn)過程中向樣品中加入一定體積的水進(jìn)行萃取，由體積產(chǎn)生的不確定度包含使用的250 ml量筒的校準(zhǔn)值與溫度變化對水體積的影響這兩個(gè)部分。

（1） 根據(jù)計(jì)量檢定證書給出的結(jié)果，200 ml量筒的允差為±2.0 ml。按均勻分布，量筒校準(zhǔn)產(chǎn)生的不確定度為：

（2） 量筒的校準(zhǔn)溫度為20 ℃，室溫為（20±5）℃，溫度變化為均勻分布，按水的膨脹系數(shù)2.1×10-4/℃，溫度變化對水體積產(chǎn)生的不確定度為：

3.5 配制緩沖溶液產(chǎn)生的不確定度u（緩沖液）

配制緩沖溶液產(chǎn)生的不確定度包含緩沖劑的純度和250 ml容量瓶這兩部分不確定度。

（1）根據(jù)緩沖劑證書，緩沖劑pH的擴(kuò)展不確定度為0.01(k=3)，緩沖劑的純度產(chǎn)生的不確定度為：

（2）由容量瓶計(jì)量檢定證書給出的結(jié)果，250 ml容量瓶的允差為±0.15 ml，按均勻分布，容量瓶校準(zhǔn)產(chǎn)生的不確定度為：

容量瓶的校準(zhǔn)溫度為為20 ℃，室溫為（20±5）℃，溫度變化為均勻分布，按水的膨脹系數(shù)2.1×10-4/℃，溫度變化對水體積產(chǎn)生的不確定度為:

由配制過程中容量瓶引入的合成不確定度為：

（3） 緩沖液配制產(chǎn)生的相對不確定度為:

3.6 pH計(jì)的不確定度u（pH計(jì)）

pH計(jì)的不確定度包含pH計(jì)校準(zhǔn)值和pH計(jì)的分辨率這兩部分。

（1）由檢定證書上的結(jié)果知，pH計(jì)的擴(kuò)展不確定度為U(k=3)=0.01 pH，pH計(jì)的校準(zhǔn)不確定度為:

（2）pH計(jì)的分辨率為δx=0.01 pH，則pH計(jì)分辨率產(chǎn)生的不確定為：

（3） pH計(jì)的合成不確定度為：

相對不確定度為：

3.7 相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

3.8 擴(kuò)展不確定度

（1） 有效自由度

假設(shè)每個(gè)輸入量的估計(jì)值為正態(tài)分布，且獨(dú)立，其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度，可按Welch-Satterthwaite公式計(jì)算[3]。

（2）擴(kuò)展不確定度

取p=0.95，自由度為∞，查t分布表得kp=1.960，則擴(kuò)展不確定度為：

3.9 結(jié)果表示

紙尿褲的pH值為7.564±0.2，其置信概率近似95%，表2給出本試驗(yàn)條件下不確定的分量值：

表2 不確定度分量匯總表

4 結(jié)語

從本次試驗(yàn)結(jié)果來看，樣品質(zhì)量和萃取液的體積對紙尿褲不確定度的貢獻(xiàn)較大，可以考慮通過使用精密度高的量具來降低不確定度，而pH計(jì)和緩沖溶液帶來的不確定較小可以忽略。

[1] 蔄茂強(qiáng),辛淑君,Peter M Elias.皮膚表面PH值及臨床意義[J].中國皮膚性病學(xué)雜志,2007(8):503-505.

[2] 全國造紙工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì).紙尿褲(片、墊):GB/T 28004-2011[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2011:11.

[3] 李慎安,郭蘭典.商品檢驗(yàn)不確定度評定示例[M].北京:中國計(jì)量出版社,2002.