紡織品甲醛含量檢測(cè)測(cè)量不確定度的評(píng)定

劉 佳

(青島可泰檢驗(yàn)有限公司，山東 青島 266000)

紡織品中的甲醛來(lái)自于生產(chǎn)過(guò)程中加入的某些助劑。含有甲醛的紡織品在穿著過(guò)程中會(huì)逐漸釋放甲醛，引發(fā)呼吸道癥狀和皮膚疾病，各國(guó)均對(duì)紡織品中游離甲醛含量做了嚴(yán)格的規(guī)定[1]，而測(cè)量不確定度會(huì)影響甲醛含量測(cè)試結(jié)果，因此本文根據(jù)GB/T 2912.1—2009《紡織品 甲醛的測(cè)定 第1部分：游離和水解的甲醛(水萃取法)》[2]，對(duì)紡織品中甲醛含量測(cè)定進(jìn)行不確定度評(píng)估和分析。

1 試驗(yàn)

1.1 測(cè)定方法

按GB/T 2912.1—2009規(guī)定的游離和水解甲醛試驗(yàn)的水萃取法進(jìn)行操作。稱(chēng)取定量試樣剪碎并置于水中，在(40±2)℃ 的水浴中萃取一定時(shí)間，織物上的甲醛被水吸收，萃取液用乙酰丙酮顯色，再用分光光度計(jì)測(cè)定其吸光度并根據(jù)吸光度曲線計(jì)算出紡織品中的甲醛含量[3]。

1.2 主要儀器

UV—2450型紫外分光光度計(jì)，JA2003N型電子天平，各種玻璃儀器等。

1.3 校正溶液制備

配置一系列標(biāo)準(zhǔn)校正溶液，甲醛含量分別為15 mg/kg、30 mg/kg、75 mg/kg、150 mg/kg、300 mg/kg，分別測(cè)定其吸光度，測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1，計(jì)算得到工作曲線為y=0.1285x-0.001。

表1 校正溶液測(cè)定結(jié)果

1.4 樣品甲醛含量測(cè)試

按GB/T 2912.1—2009規(guī)定步驟，同一批次樣品檢測(cè)8個(gè)試樣，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 測(cè)試結(jié)果

注：Ab—空白試劑測(cè)得的吸光度；As—試驗(yàn)樣品測(cè)得的吸光度；C—工作曲線上的萃取液中的甲醛濃度；F—樣品甲醛含量。

2 不確定度的因素分析

影響甲醛含量F測(cè)定的各種因素的不確定度如圖1所示。

圖1 不確定度影響因素

2.1 重復(fù)測(cè)定產(chǎn)生的不確定度u(rept)

重復(fù)測(cè)定主要表現(xiàn)為重復(fù)稱(chēng)樣，重復(fù)量取樣品萃取所需的蒸餾水，顯色劑配制所需的冰醋酸與乙酰丙酮，重復(fù)吸取5 mL蒸餾水、萃取液、乙酰丙酮顯色劑，重復(fù)讀取吸光度等。在相同條件下，樣品進(jìn)行8次平行測(cè)定，其結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差可作為重復(fù)測(cè)定的A類(lèi)不確定度的總量。以測(cè)定總量不確定度代替測(cè)定各分量不確定度，則重復(fù)測(cè)定的不確定度u(rept)為：

2.2 樣品稱(chēng)重產(chǎn)生的不確定度u(m)

樣品稱(chēng)重的不確定度由天平的校準(zhǔn)值和天平的分辨率所產(chǎn)生的兩部分不確定度組成。天平校準(zhǔn)結(jié)果所得的不確定度u(mcal) 由計(jì)量部門(mén)提供的校準(zhǔn)證書(shū)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，天平分辨率所產(chǎn)生的不確定度由天平的顯示位數(shù)直接得出。

JA2003N型電子天平分辨率為0.001 g，其校準(zhǔn)證書(shū)提供的最大允許誤差為±0.0005 g。天平稱(chēng)重時(shí)分兩次進(jìn)行，按均勻分布，樣品稱(chēng)重產(chǎn)生的不確定度u(m)合成為：

2.3 樣品萃取加蒸餾水產(chǎn)生的不確定度u(V)

樣品萃取加蒸餾水產(chǎn)生的不確定度u(V)由所使用50 mL量筒的校準(zhǔn)值與溫度變化對(duì)水體積影響所產(chǎn)生的兩部分不確定度組成。

使用的50 mL量筒校準(zhǔn)結(jié)果為“符合A級(jí)”，體積允差為±0.1 mL，按均勻分布，產(chǎn)生的不確定度為u(Vcal)；50 mL量筒的校準(zhǔn)溫度為23℃，按水的膨脹系數(shù)2.1×10-4/℃，實(shí)驗(yàn)室室溫20℃～25℃，溫度變化為均勻分布，溫度變化對(duì)水體積影響所產(chǎn)生的不確定度為u(Vtemp)，則樣品萃取加蒸餾水產(chǎn)生的不確定度u(V)合成為：

2.4 工作曲線校正溶液的相對(duì)不確定度u(S)

工作曲線校正溶液的不確定度u(S)，由標(biāo)準(zhǔn)溶液S2、移液管、容量瓶所產(chǎn)生不確定度組成。

標(biāo)準(zhǔn)溶液S2購(gòu)于北京海岸鴻蒙標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)技術(shù)有限責(zé)任公司，其證書(shū)標(biāo)明其相對(duì)擴(kuò)展不確定度為4.2%，k=2，即相對(duì)不確定度為u(S2)=0.021。

1 mL移液管的不確定度分量包括：1 mL移液管校準(zhǔn)結(jié)果為“符合A級(jí)”，體積允差為±0.008 mL，按均勻分布，產(chǎn)生的不確定度為u′ (Vcal)；校準(zhǔn)溫度為20℃，取吸液量1 mL，根據(jù)2.3的方法，溫度變化對(duì)水體積影響所產(chǎn)生的不確定度為u′ (Vtemp)，則合成上述不確定度為：

同樣方法算出5 mL、10 mL移液管，50 mL、250 mL、500 mL、1000 mL容量瓶的不確定度為u(V5)=0.014 mL、u(V10)=0.016 mL、u(V50)=0.09 mL、u(V250)=0.17 mL、u(V500)=0.42 mL、u(V1000)=0.69 mL，則制定工作曲線的校正溶液的相對(duì)不確定度u(S)合成為：

2.5 測(cè)定吸光度值所產(chǎn)生的不確定度u(A)

測(cè)定吸光度值所產(chǎn)生的不確定度u(A)，由UV—2450型分光光度計(jì)校準(zhǔn)結(jié)果、分光光度計(jì)讀數(shù)分辨率、標(biāo)準(zhǔn)工作液吸光度殘差所產(chǎn)生的不確定度組成。

UV—2450型分光光度計(jì)校準(zhǔn)結(jié)果提供透射比的擴(kuò)展不確定度為0.2%(k=2)，由于輸入值上下界限不對(duì)稱(chēng)，按平均分布評(píng)定，樣品溶液吸光度的不確定度為u(As)；空白溶液吸光度的不確定度為u(Ab)，則將兩者合成的不確定度為u(Acal)；UV—2450型分光光度計(jì)為數(shù)字顯示讀數(shù)，可估讀至0.001，按均勻分布，其不確定度為u(A分辨率)；標(biāo)準(zhǔn)工作液吸光度殘差產(chǎn)生的不確定度為u(A殘差)，則吸光度值的不確定度u(A)合成為：

u(A)=

0.0029

將吸光度值的不確定度換算為C值的不確定度uc(As)[4]?；貧w曲線斜率a和截距b的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為S(a)、S(b)，靈敏系數(shù)分別為CiA、Cia、Cib，則C值的不確定度uc(As)合成為：

uc(As)=

0.00025

甲醛含量F的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(F)合成為：

甲醛含量F的擴(kuò)展不確定度為：

所以樣品中甲醛含量為(35±0.9) mg/kg

3 結(jié)語(yǔ)

綜上分析，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2912.1—2009規(guī)定，紡織品中甲醛含量測(cè)定過(guò)程中，測(cè)量不確定度主要來(lái)自重復(fù)測(cè)定和樣品萃取加蒸餾水過(guò)程。因此，日常測(cè)試時(shí)，應(yīng)增加平行試驗(yàn)的次數(shù)，同時(shí)甲醛標(biāo)準(zhǔn)溶液的稀釋?xiě)?yīng)嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行操作。