□ 胡曉亞 劉敬婉 河南三方元泰檢測技術(shù)有限公司
測量不確定度可合理地表征被測量值的分散性,在測量結(jié)果的完整表述中,應包括測量的不確定度。本文依據(jù)《測量不確定度評定與表示》(JJF 1059.1—2019)[1],對《食醋衛(wèi)生標準的分析方法》(GB/T 5009.41—2003)[2]中各因素進行評估,依據(jù)樣品的檢測結(jié)果,結(jié)合所用儀器、器皿的校準證書給出的不確定度因素進行整體評價。
實驗室接收到山西某食醋,按照《食醋衛(wèi)生標準的分析方法》(GB/T 5009.41—2003),檢測總酸(以乙酸計)含量為3.06 g/100 mL,再檢結(jié)果為3.37 g/100 mL(檢測員3),經(jīng)另2人復檢結(jié)果為3.21 g/100 mL(檢測員1),3.28 g/100 mL(檢測員2),不符合產(chǎn)品標準《釀造食醋》(GB/T 18187—2000)中對總酸含量的要求(總酸≥3.5 g/100 mL)。
2.1.1 取樣體積引入的標準不確定度
查閱證書可知,10 mL分度吸量管的擴展不確定度為0.001 9,k=2,則實際誤差為±0.000 95,按照矩形分布處理,屬于B類評定,則標準不確定度:
2.1.2 溫度變化引入的標準不確定度
實驗在溫度為27 ℃條件下進行,水的膨脹系數(shù)20 ℃為2.1×10—4/℃,視溫度變化為均勻分布屬于B類評定,則標準不確定度為:
兩種分量合成得到的10.0 mL移 液管的標準不確定度u(2)為:
2.2.1 取樣體積引入的標準不確定度
查閱證書可知,100 mL容量瓶的實際容量為99.95 mL,則實際誤差為±0.05,按照矩形分布處理,屬于B類評定,則標準不確定度:
2.2.2 溫度變化引入的標準不確定度
實驗在溫度為27 ℃條件下進行,水的膨脹系數(shù)20℃為2.1×10—4/℃,視溫度變化為均勻分布屬于B類評定,標準不確定度為:
兩種分量合成得到的100.0 mL容量瓶的標準不確定度u(3)為:
則相對標準不確定度為
2.3.1 取樣體積引入的標準不確定度
查閱證書可知,20 mL單標線吸量管擴展不確定度為0.004 8,k=2,則實際誤差為±0.002 4,按照矩形分布處理,屬于B類評定,則標準不確定度:
2.3.2 溫度變化引入的標準不確定度
實驗在溫度為27 ℃條件下進行,水的膨脹系數(shù)20 ℃為2.1×10—4/℃,視溫度變化為均勻分布屬于B類評定,標準不確定度為:
兩種分量合成得到的20.0 mL移液管的標準不確定度u(4)為:
則相對標準不確定度為
2.4.1 取樣體積引入的標準不確定度
查閱證書可知,25 mL堿式滴定管擴展不確定度為0.011,k=2,則實際誤差為±0.005 5,按照矩形分布處理,屬于B類評定,則標準不確定度
2.4.2 溫度變化引入的標準不確定度
實驗在溫度為27 ℃條件下進行,水的膨脹系數(shù)20 ℃為2.1×10—4/℃,視溫度變化為均勻分布屬于B類評定,標準不確定度為:
兩種分量合成得到的消耗體積的標準不確定度u(5)為:
則相對標準不確定度為
2.5.1 重復性標定引起的標準不確定度
標定氫氧化鈉標準滴定溶液8次,結(jié)果分別為0.103 41 mol/L、0.103 38 mol/L、0.103 49 mol/L、0.103 48 mol/L、0.103 38 mol/L、0.103 37 mol/L、0.103 47 mol/L和0.103 44 mol/L, 平 均 值 為0.103 4 mol/L, 標 準 差 為S(c)為0.000 048 92 mol/L。
則標定重復性引起的標準不確定度為
標定重復性引起的相對標準不確定度為
2.5.2 基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量引起的標準不確定度
質(zhì)量的不確定度由天平稱量的最大誤差造成,由天平的校準證書可以得到天平的測量不確定度為0.000 3 g,k=2,可得實際測量誤差為±0.15。視稱量誤差變化分布為矩形分布,則標準不確定度為稱量過程為2次(一次去皮,一次總重),則天平稱量誤差引入的標準不確定度為
鄰苯二甲酸氫鉀的稱樣量分別為:0.757 7 g、0.753 3 g、0.756 0 g、0.753 4 g、0.751 8 g、0.753 4 g、0.757 3 g和0.751 6 g,平均值為0.754 3 g。則基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量引起的相對標準不確定度為:
綜合以上實驗結(jié)果,合成不確定度為:
取包含因子k=2(95%置信度),則食醋中總酸含量測定相對擴展不確定度為:
樣品檢測結(jié)果為:
由實驗數(shù)據(jù)平均值計算總酸含量的最佳估計值:X=3.240 g/100 mL,其擴展不確定度為:
所以,食醋中總酸含量的測定結(jié)果 為(3.240±0.013 4)g/100 mL,k=2。
檢測過程中的各不確定度匯總情況見表1。由表1可知,以上檢測過程的6個重要的關(guān)鍵因素對檢測過程的貢獻大致接近,因此檢測過程要嚴格控制標準溶液滴定、移取樣品、滴定及定容等各環(huán)節(jié)。
表1 檢測過程中各分量不確定度匯總
刁春霞等對2個批次食醋的盲樣進行評估,結(jié)果擴展不確定度為0.03g/100mL[3];吳有根等對湖南長康、山西紫林和山西清徐3個品牌的食醋進行不確定度評估,結(jié)果不確定度大約在0.044 6~0.048 6 g/100 mL[4];林吉年對食醋總酸不確定度的評估結(jié)果為擴展不確定度0.03 g/100 mL[5]。
本實驗室針對此次臨界值樣品結(jié)果:食醋中總酸含量測定相對不確定度為0.004 138,根據(jù)最佳估計值3.240 g/100 mL,其擴展不確定度為0.013 4 g/100 mL,大約是以上幾家實驗室評定結(jié)果的30%,最終測定結(jié)果為(3.240±0.0134)g/100 mL,k=2。
綜合以上評定結(jié)果,根據(jù)《釀造食 醋》(GB 18187—2000)[6]中 總酸含量≥3.50 g/100 mL的要求對檢測樣品進行判定,當檢測結(jié)果≤3.45 g/100 mL時即可考慮對樣品作出不合格判定。