食用油脂碘值测定结果的不确定度评定

孙小洁

摘要:为了能够对于食用油脂碘值在进行测定过程当中的不确定度的具体来源进行讨论以及分析，在本篇文章当中将会选择使用滴定法来对其进行研究测量，不确定度是测量系统当中最为基本的一个特征指标，各分量的相对标准不确定度进行计算，以此来计算出合成标准不确定度以及扩展不确定度，最终发现食用油脂碘值结果的测量不确定度的主要影响因素是重复性测量。经研究，该方法对于类似滴定法测量物质含量的不确定度评定有着一定的参考作用。

关键词:食用油脂；碘值；测定结果；不确定度评定

引言

食用油脂是我们在日常生活当中对于能量进行提取并且获得相关营养的一个非常主要的来源，同时也是在对于食品进行加工的时候无法缺少的一种原料，提供了我们的身体比较需要的脂肪酸，例如亚油酸或者是亚麻酸等。不仅如此，食用油脂也是脂溶性维生素的一个主要载体，可以说油脂的存在对于改变食物口感以及风味和人体的健康发展来说，都有着无法取代的作用。

1、实验材料

食用油脂的质量跟人们的身体健康之间属于一种息息相关的联系，所以目前大家对于食用油脂的具体质量关注的越来越广泛，根据目前的情况来看，对于油脂的质量产生影响的因素还是比较多的，比如过氧化值、皂化值以及碘值等一系列的内容，其中碘值是非常重要的一点，因为它本身属于一种特征指标，可以表示油脂当中所存在着的不饱和程度，也就是说如果碘值越高的话，那么就代表着动植物油脂的不饱和程度也会越大，所以完全可以选择使用碘值来帮助我们判断动植物油脂的具体类型以及情况。

油脂是人们在日常生活当中绝对不能够或缺的一个食物成分，它可以为人体提供热量，包括能量以及一些所必要的营养成分，油脂主要是由脂肪酸来构成的，其中的不饱和脂肪酸对于保证细胞的正常生理功能和降低血液粘度，包括胆固醇含量以及改善血液循环等方面有着非常重要的帮助[1]。

1.1仪器

分析天平、箱式电阻炉、移液管、容量瓶以及酸式滴定管、综合试剂瓶、碘量瓶、铁架台、滴定管夹等。

1.2实验使用试剂

本次实验的过程当中所使用的试剂主要有碘化钾、硫代硫酸钠、重铬酸钾、硫酸环乙烷、冰醋酸、碘、氯化碘等，所用试剂纯度均为分析纯。

2、实验方法

 在本次实验当中所选择使用的方法是减量法，称取适量的食用油脂放到500ml的碘量瓶当中，然后再放入20ml的溶剂，与此同时，还需要加入25ml的韦氏试剂，盖好塞子之后，需要在瓶口的位置再放上几滴碘化钾，这样做就能够有效的形成一个封口，防止出现样品挥发的问题。工作人员需要将试验样品均匀的摇匀，然后再把锥形瓶放到暗处进行反应，等到彻底完成反应之后，再放入20ml的碘化钾溶液以及150ml的水，利用硫代硫酸钠溶液进行滴定，并且进行仔细的观察，直到发现黄色接近于消失的时候，可以再放入几滴淀粉溶液，然后对其进行继续的滴定处理，一直到对其进行摇动之后蓝色消失，记下已经消耗的溶液的具体数量，同时做好空白实验。

3、不确定度的评定

3.1数学模型

在该式子当中，w指的是试样的碘值， 使用每100g样品的吸收碘的具体克数来对其进行表示，而c指的是硫代硫酸钠溶液的标定浓度，V1指的是在进行空白实验的过程当中所使用的硫代硫酸钠的标准溶液具体体积，V2指的是在进行测定的过程当中所选择使用的硫代硫酸钠标准溶液的具体体积，而m指的则是试样的质量[2]。

3.2不确定度分量的来源以及相应的分析

在进行实验的时候，我们本次研究的主要的不确定来源主要包含着硫代硫酸钠标准溶液在进行使用的时候，其浓度所导致的不确定度分量以及样品在进行称量的时候所导致的不确定度分量，包括样品的均匀性，以及在进行滴定的时候所具体的消耗溶液的具体体积而产生的不确定度分量等一系列的内容。

3.3不确定度分量的评定

3.3.1硫代硫酸钠标准溶液浓度的不确定度

硫代硫酸钠标准溶液的浓度C需要按照以下公式来对其进行计算，在该式子当中C指的就是硫代硫酸钠标准溶液的具体浓度，V3指的是重铬酸钾消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，V4指的是空白试验当中所消耗的硫代硫酸钠的标准滴定溶液体积。

①称量重铬酸钾质量所引起的不确定度

  通过天平的鉴定证书进行分析，可以发现在本次实验当中所研究的天平的最大允许误差是0.10mg，而重铬酸钾本身的质量是0.1816g，根据矩形分布来对其进行相应的分析以及探究。可以发现，因为减量法本身会进行两次独立的称量，所以说必须要考虑在进行天平校准的时候所出现的相对不确定度。

②重铬酸钾纯度所引起的不确定度

从标准物质证书所给出的重铬酸钾的纯度来看，其纯度为100%，上下浮动0.02%，在对其不确定度进行分析时，需要按照均匀分布来进行计算。

③重铬酸钾的摩尔质量所引入的不确定度

从官方所发布的原子量表当中所查得的重铬酸钾所含有的各种元素k以及Cr包括o的相对原子量以及不确定度分别是39.0983 、51.9961、15.9994，其基准摩尔质量是M（K

2Cr2O7）=294.1846g/mol，从已知条件便可以确定各元素在分布时属于均匀分布，然后对其元素摩尔质量的不确定度进行计算[3]。

④硫代硫酸钠标准溶液体积所引入的不确定度

首先需要将空白实验的体积进行扣除，然后确定已经消耗的硫代硫酸钠标准溶液的体积，该体积一共包含着四个非常重要的影响因素，分别是校准以及温度和终点判定包括滴定的体积，其中滴定体积早就已经包含于重复性当中，已经进行考虑了。而校准则需要参照玻璃器皿在进行应用时的具体的功能方面的要求，像本次实验当中所选择使用的50 mLA级的滴定管如果是处在20℃的环境条件下的话，其误差的允许值设置为上下浮动0.05ml，按照矩形分布来对其进行相应的分析以及探究，就能够计算出因为校准而导致出现的相对不确定度。其次是对于温度进行相应的研究，在对于滴定管矫正时，其温度的波动为20℃，其上下浮动为3℃，水的膨胀系数是2.1*104/℃，在对于试剂进行滴定的时候，所选择的体积是平均值为36.461ml，滴定空白控制在了0.18ml，根据具体的试验条件来对于温度变化所产生的相对不确定度进行计算。

⑤重复性测定所引入的不确定度

  在本次实验当中，对于硫代硫酸钠进行滴定时，主要是分别安排了两名工作人员，每一个人需要完成四个平行实验，最终取这八个平行试验所测定出来的平均值，当做是最终的结果，最终测定为其浓度的平均值是0.1021mol/L，按照均匀分布对其进行处理，计算出相对不确定度[4]。

3.3.2称量样品所引入的不确定度

①在称量时的变动性

在实验的过程当中，在对于样品进行称量的时候，选择使用的是电子天平，使用电子天平进行称量，反复十次之后就能够有效的获得其标准偏差，最终的数值是0.141mg。

②天平的最大允许误差

根据天平鉴定证书上面所提供的具体情况来看，天平的最大允许误差是0.10mg，然后按照矩形分布来对其进行计算，最终天平的引入不确定度是0.0577mg。因为我们在实验的过程当中所选择的减量法在进行应用的时候涉及到了两次独立的称量，所以可以称取油脂的样品是0.1259g，来对其所引入的相对不确定度进行计算。

3.3.3样品的均匀程度引入的不确定度

在进行实验研究的时候，我们的主要依据就是《动植物油脂碘值的测定》当中所规定出来的各种依据，把样品混匀之后再进行随机取样，这样做就能够认定整体的实验样品本身就是非常的均衡的，所以说这样的样品在进行实验的时候是具备着代表性的，因此在实验的过程当中，因为样品的均匀程度而引起的不确定度其实是能够忽略不计的。

3.3.4在进行滴定的时候所消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积所引入的不确定度

①滴定管的校正

实验过程当中所选择使用的50.00ml的A级滴定管的MPEV是0.05ml，根据矩形分布的情况来对其进行分析，可以将其不确定度计算出来。

②温度变化所引起的体积变化

玻璃器皿在进行校准的过程当中，其温度设定是20℃，在实际操作的时候，处在环境温度的条件下，所以其会出现上下浮动的现象，基本上为3℃，考虑到了液体本身会存在着体积膨胀的现象，因此在进行实验的过程当中，我们可以假定是矩形分布，水的膨胀系数就是2.1*10-4/℃，然后便可以计算出温度变化所引起的相对不确定度。

③终点判定

在进行终点判定时，终点时留在硫酸钠标准溶液的滴定体积误差是0.025ml，所以在进行测定的过程当中，可以按照均匀分布的条件来对其进行相应的处理，这样做我们就能够直接计算出相对不确定度。

因为在滴定的过程当中包含着两方面的内容，分别是空白滴定以及试样滴定，所以还需要对于滴定时所消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积所引起的不确定度进行额外的分析。

⑤重复性测试所引起的不确定度

为了能够在试验的过程当中有效的针对于重复性测量所导致的不确定度进行相应的探讨，所以我们在检测的结果当中选择随便抽取20个使用油脂样品，然后对其结果进行相应的记录，在对于这些数据进行二次重复测量，查看其不确定度[5]。

3.4相对不确定度的合成以及扩展

3.4.1合成相对标准不确定度

在对于油脂当中的碘值的不确定度分量进行相应的测定的过程当中，可以发现我们需要根据以上所计算出来的各个独立部分来计算最终的相对不确定度[6]。

3.4.2扩展不确定度的评定

经研究发现，测量结果的扩展不确定度主要包含着因子k=2，置信概率为95%，那么食用油脂碘值测定的扩展不确定度，如下所示。

U=115.47*0.00408*2=0.94g/100g

3.5结果报告

通过本次实验研究可以发现食用油脂当中的碘值结果的具体表示为:（115.47±0.94）g/100g。

4、结论与研究

 通过研究发现，影响食用油脂当中碘值不确定度的主要因素就是重复性测定，包括对于样品的相应的称量以及在滴定时的具体体积等不同的方面，由此进行分析便可以发现在进行具体实验时，其实每一个步骤都是控制的关键环节。所以在操作时，工作人员一定要具备着相应的操作能力，同时还需要控制好环境温度，包括天平在进行称量时的具体的校准等一系列的因素，尽可能的减少出现实验误差的概率，由此便可以有效的提升最终检测的准确性，不仅能够更加准确的判断食用油脂的掺伪情况，同时还能够有效的提升对于食用油脂质量安全方面评判的科学性。

参考文献:

[1] 刘付英,张晓东,郭颖,等. 食用油脂碘值测定结果的不确定度评定[J]. 粮食储藏,2019,48(3):51-55.

[2] 白莹,薛林科,李静雅,等. 碘蓝褪色分光光度法测定食用油脂中碘值[J]. 理化检验（化学分册）,2020,56(10):1110-1112.

[3] 杨丽,纪东彬,薛敦辉,等. 食用油脂碘值快速测定方法探究[J]. 粮油食品科技,2014,22(2):61-63.

[4] 高向阳,陈启航,刘炎超. 偶合化学发光法测定食用油脂碘值的研究[J]. 中国油脂,2007,32(11):74-76.