调味料中总氮含量测定的不确定度评估.docx

调味料中总氮含量测定的不确定度一、 目的根据盐酸标准溶液滴定的毫升数来测定调味料中总氮含量的不确定度二、 原理调味料中含蛋白质、谷氨酸钠、呈味核苷酸二钠等含氮的有机化合物，与硫酸和催化剂一同加 热消化，使其分解，分解的氨与硫酸结合生成硫酸铵然后碱化蒸馏使氨游离，用硼酸吸收后再以 盐酸标准滴定溶液滴定，根据酸的消耗量计算出总氮三、 测量方法和数学模型称取样品，使之含有0.025g—0.030g氮，加1片消化片，15mL硫酸，与420°C下的消煮炉上 消化至透明的蓝绿色，继续加热0.5-1h，取出冷却后加入30ml蒸馏水，依照全自动定氮仪本身常 量程序进行测定，读取数据根据以上步骤，试样中总氮含量（以质量分数计）的数学模型如下：（V-VnJXcxO.OUOxfX =——— X 100m式中：X -样品中总氮的含量（以N计），单位为克每百克（g/100g）;V]-滴定样品消耗0.1mol/L盐酸标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；V0 -滴定空白消耗0.1mol/L盐酸标准滴定溶液的体积，单位为毫升（mL）；C-盐酸标准滴定溶液的准确数字，单位为摩尔每升（mol/L）；m-试样质量，单位为克（g）；0.0140-与盐酸标准溶液相当的以克表示的氮的质量，g四、 总氮测定结果不确定度评价1不确定度分量分析与确定根据上述测定过程及数学模型分析可得本方法中的下述不确定度分量：1.1称取样品质量m引入的不确定度Um此部分不确定度由天平读数引起，由天平校准决定。

1.2盐酸标准溶液浓度引起的不确定度Uc主要由盐酸标准溶液的配制和标定过程引入1.3盐酸标准溶液滴定体积（仪器误差）引起的不确定度Uv此部分不确定度由仪器校准决定1.4常数0.0140引起的不确定度因0.0140为常数，此部分不确定度可忽略1.5重复性实验引起的不确定度U rep该不确定度分量主要是由样品的重复测定所引入，适于不确定度的A类评定2 各不确定度分量的定量评定2.1称取样品质量m引入的不确定度U m天平检定证书标明其线性为土 0.10mg，用矩形分布因此，天平的线性分 量不确定度0-1A'3 0.0577mg，称样量约为 2go上述分量必须计算2次，因此质量M的标准不确定度Um = 72 x 0.05772 = 0.0816mg = 0.000082g相对标准不确定度Urel(m )0譽082 0-0000412.2盐酸标准溶液浓度引起的不确定度U C盐酸标准溶液由无水碳酸钠标定已知盐酸溶液浓度在0.10mol/L左右，滴定的终点由溴甲酚 绿-甲基红指示HCl溶液的浓度，取决于无水碳酸钠的质量，纯度、和滴定终点对消耗的HCl的体积:C m P 1000CHCl M VTCHCl——HCl 溶液的浓度，mol/L;1000――由ml转换为L的换算系数；m 滴定标准物无水碳酸钠的质量，g；P――滴定标准物的纯度，以质量分数表示;1M 2 Na2CO 3 的摩尔质量，52.994g/molVT――HCl溶液的滴定体积，mloa. 重复性rep表1 8次重复标定结果次数12345678标定结果0.101010.101320.100890.101280.101060.101220.101050.10123平均值X0.1011Urep 二 S /、万二 0.000053Urel(rep) = 0.000055/0.1011 = 0.00052b. 质量m天平检定证书标明其线性为土 0.10mg，用矩形分布。

因此，天平的线性分量为0.058mg上述分量必须计算2次，称样量约为0.2g，因此质量m的标准不确定度u (m)数值为：Um =.：2 x 0.0582 二 0.082mg = 0.000082gc. 纯度P供应商目录中标注的无水碳酸钠的纯度介于99.95〜100.05%之间P为1.0000±0.0005,可视为 矩形分布Up = 0.0005 々3 = 0.00029d. 消耗标准溶液的体积该不确定度包括酸式滴定管的体积校准和温度校正体积：50ml滴定管标定的准确度为0.02m 1,近似于矩形分布，O.2/.'3 = 0-0115ml温度：温度变化的范围为±4°C,滴定体积约为35mL，按矩形分布考虑，k = <3近似于矩形分布 35.62 x 2.1 x 10-4 x 4/= 0.0173mlU =、； 0.01152 + 0.01732 = 0.0208mlF表列出了上述各参数的数值、标准不确定度和相对标准不确定度:表2标准HC1溶液滴定中的数值与不确定度说明数值x标准不确定度U(x)相对标准不确定度Urel(x)rep重复性0.10110.0000530.00052m无水碳酸钠的质量0.19080.0000820.00043P无水碳酸钠的纯度1.00.000290.00029VT滴定无水碳酸钠用去HC1的体积35.620.02080.00058公式代入相关数据后得：C 二 0・1908 X111000 二 0.1011mol/lHCl 52.994 x 35.622Urel(C)=u (m)u (P)u (V )二 0.00094合成盐酸标准溶液的相对标准不确定度:盐酸标准溶液的标准不确定度:C , X 0.00097=0.1011 x 0.00095=0.000095mol/LC HCl2.3盐酸标准溶液滴定体积(仪器误差)引起的不确定度错误！未找到引用源。

仪器自动滴定，滴定体积错误！未找到引用源带来的不确定度仪器已给出，为0.1%，按正态分布考虑，k=3测得总氮含量的平均值为1.74g/100g，则标准不确定度= 0-0333相对标准不确定度rel (片_”0)0.03331.74二 0.01912.4重复性实验引起的不确定度Urep在相同条件下，对同一样品进行连续6次测定，结果如下表:表3样品中总氮含量的测定数据次数123456样品质量m (g)2.00452.13761.97421.75602.48161.7754盐酸标准溶液浓度C0.10110.10110.10110.10110.10110.1011滴定体积V1-V024.6726.2624.2221.6430.5521.83检测结果X (%)1.7411.7381.7361.7441.7421.740平均值X (%)1.74总氮含量的标准偏差为：S = — = 0.0534n -1按正态分布计算，标准不确定度为Urep二S/、：n二0.0218重复性测定的相对标准不确定度Urel(rep)二0.0218/1.74二0.0125五、合成不确定度和扩展不确定度1・合成标准不确定度来源标准不确定度U(x)相对标准不确定度Urel(x)称样量m(g)0.0000820.000041盐酸标准溶液浓度C(mol/L)0.0000950.00094滴定体积V1-V0 (mL)0.03330.0191重复性试验X (%)0.01280.0125根据以上结果，合成相对标准不确定度为Ur = .「(U )2 + (U )2 + (U )2 + (U )2 = 0.0228勺 rel(m) rel(C) rel(V]-Vo) rel(rep)其标准不确定度为1.74X0.0228=0.040 %2・扩展不确定度取包含因子k=2,所以扩展不确定度为U=0.040X 2=0.08%3・测定结果表示样品中总氮含量是1.74g/100g,其真实含量可表示为(1.74±0.08) g/100g。

六、讨论由以上分析计算可见，调味料中总氮含量的测定，其不确定度的主要来源有两个，一是消耗盐 酸标准滴定溶液的体积即仪器误差，二是盐酸标准滴定溶液的浓度标定，因此在试验时，首先要检 测样品时应适当增大取样量，从而加大滴定时消耗盐酸的体积，以降低由消耗标准溶液体积带来的 相对不确定度，其次应减小标准溶液标定时的不确定度，必须严格规范操作。