航空煤油实际胶质测量不确定度的评估
徐晓霞，谭智毅，毛容妹，梁炜峰，李波平，张海峰
(广东出入境检验检疫局检验检疫技术中心，广东广州 510623)
[摘要]根据《测量不确定度评定与表示》[1]测量要求，对航空煤油实际胶质测量不确定度进行合理评估，找到了影响测定结果准确性的主要因素，得出该方法的扩展不确定度u=0.4 mg/100 mL。
[关键词]航空煤油；实际胶质；不确定度
[中图分类号]O65 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2014)13-0275-02 Evaluation of the Uncertainty for Determining the Content of Existent Gum in
Aviation Kerone
Xu Xiaoxia, Tan Zhiyi, Mao Rongmei, Liang Weifeng, Li Boping, Zhang Haifeng窝棚
(Guangdong Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Inspection and Quarantine Technology Center, Guangzhou 510623, China)
Abstract: Bad on “Evaluation and Expression of Uncertainty in Measurement”, we carried out a rational evaluation of uncertainty ratio in determining the content of existent gum in aviation kerone by jet evaporation ,found out the main factors affecting the measurement results .And expanded uncertainty obtained for the method was : U=0.4 mg/100 mL.
Keywords: aviation Kerone；existent Gum；uncertainty
实际胶质是判断油品安定性的项目。它是在规定条件下，测得燃料的蒸发残留物中的胶质含量，用mg/100 mL表示。对于喷气燃料来说，胶质含量高说明燃料被高沸点油品或颗粒物污染。
[2][3]GB 6537-2006强制规定：由天然原油或其馏分油加工制得的3号喷气燃料实际胶质小于7 mg/100 mL[4]。
测量过程中，存在着大量影响测量结果的因素，包括重复性、试样体积、蒸汽浴温、蒸汽流速、数值修约等[5,6]，这将导致结果产生一定的分散性。本文根据JJF 1059.1-2012《测量不确定评定与表示》[1]，采用不确定A类评定和B类评定方法，得到实际胶质测量结果不确定度。
1 材料和方法
1.1 仪器和试剂
100毫升烧杯；干燥器；温度计；镊子；电子天平(瑞士，梅特勒-托利多，BT224S)；喷射蒸发胶质测定仪(美国，Koehler型号33800)
正庚烷、胶质溶剂(等体积的甲苯和丙酮)，均为分析纯。
1.2 步骤
依据GB/T 8019-2008[2]或ASTM D381-12[3]《燃料胶质含量的测定喷射蒸发法》要求：量取50毫升的航空煤油倒入称量好的烧杯中，和同时称量的配衡烧杯一起放到胶质仪的蒸发孔内，用镊子放上锥形转换器，在蒸发浴温度(232~246)℃，空气流速(1000±150) mL/s的条件下蒸发30分钟。加热结束后，移走锥形转换器，将烧杯转移到干燥器内恒重，称取残渣和烧杯的重量，计算实际胶质含量。
2 测量数学模型
A=2000(B-D+X-Y)
A—实际胶质含量，mg/100 mL；
B—试验后烧杯加残渣的质量，g；
D—空烧杯的质量，g；
X—试验前配衡烧杯的质量，g；
Y—试验后配衡烧杯的质量，g。
3 不确定度的来源
(1)重复性测量引入的不确定度。
(2)试样体积引入的不确定度。
个人师德年度总结(3)称量试样烧杯、配衡烧杯重量引入的不确定度。
(4)蒸汽浴温引入的不确定度。
(5)蒸汽流速引入的不确定度。
(6)数值修约引入的不确定度。
4 各种不确定度的评定
4.1 重复性测量引入的不确定度
在重复性条件下，对同一航空煤油试样重复测量8次，每次试验前，需用胶质溶剂清洗，保证烧杯无胶质。试验孔温度维持在229~235 ℃间，干燥器冷却至少2小时，以保证结果准确性，结果见表1，计算公式如下：
平均值：
8/)
(
8
7
6
5
4
3
2
1
t
t
t
t
t
t
t
t
t+
+
+
+
+
+
+
=
标准确定度：
)1
8(
8
)
(
8
1
2
-
-
=
∑
=
i
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阿凡达海报
r
t
t
u
相对标准不确定度：
%
100
)
(
)
(
⨯
=
A
r
u
u
r
rel
表1 重复性测量引入的不确定度
Tab.1 Uncertainty of repetitive measurement
项目 1 2 3 4 5 6 7 8
B/g 61.2358 61.2314 61.3522 61.9035 61.2582 60.9091 63.3455 61.3457
D/g 61.2345 61.2303 61.3507 61.9023 61.2567 60.9078 61.3443 61.3440
X/g 60.4326 60.4376 60.4369 61.8878 60.5678 60.4326 61.4567 60.2323
Y/g 60.4325 60.4375 60.4368 61.8876 60.5678 60.4326 61.4566 60.2323 A/[mg·(100 mL)-1] 2.8 2.4 3.2 2.8 3.0 2.6 2.6 3.4 平均值A/[mg·(100 mL)-1] 2.8 u r/[mg·(100 mL)-1] 0.118 u rel(r)/% 4.22
[收稿日期] 2014-03-26
[基金项目] 广东检验检疫局科技计划项目2014GDK07
[作者简介] 徐晓霞(1982-)，女，广东梅州人，本科，分析化工工程师，主要从事石油产品分析与检测工作。
广 东 化 工 2014年 第13期
· 276 · 第41卷 总第279期
4.2 试样体积引入的不确定度
量筒准确度：用50毫升量筒取50 mL 样品，分度是1 mL ，根据计量证书，示值误差-0.2 mL ，考虑为均匀分布，标准不确定度：
mL u v 116.03/)2.0(1-=-=。
温度变化引起的误差：标准温度为20 ℃，试验时波动为±3 ℃，航空煤油膨胀系数为1×10-3(1/℃)，考虑为均匀分布，标准不确定度：
mL
u v 087.03
3
1015032=⨯⨯⨯=
-。
合成标准不确定度：
mL
u u v u v v 145.0087.0)116.0()()()(222221=+-=+=
相对标准不确定度：
%29.0%1000.50145
.0%100)()(=⨯=⨯=
v v u v u rel
4.3 称量试样烧杯、配衡烧杯重量引入的不确定度
试样前、后2次称量引入的不确定度，由于在常温、常湿中称量可不考虑温度、湿度及空气浮力引入的不确定度。
试验前，配衡烧杯的测量使用分辨力为0.1 mg 的分析天平，根据证书，其最大示值误差的测量结果扩展不确定度：U 95=0.3 mg(包含因子k=1.960)，示值误差带来的称量不确定度u(m 1)=0.3/1.960=0.153(mg)；根据证书，重复性误差为0.3 mg 。假设均为矩形分布，)(173.03/3.0)(2mg m u ==。
配衡烧杯称量引入的标准不确定度：
)(231.0173.0153.0)()()(222221mg m u m u m u X =+=+=
%1082.3%1004326.6010231.0%100)()(43
--⨯=⨯⨯=⨯=
X X rel m m u X u
由于使用同一台天平称量，故： u(m B )=u(m D )=u(m y )=u(m X )=0.231 mg 试样烧杯合成相对标准不确定度： %
1033.5)1077.3()1077.3()(42424---⨯=⨯+⨯=BD u rel
配衡烧杯合成相对标准不确定度：
%
1040.5)1082.3()1082.3()(42424---⨯=⨯+⨯=XY u rel
称量引入的相对标准不确定度：
)()()(22=
+=XY u BD u cl u rel rel rel
%
1059.7)1040.5()1033.5(42
42
4---⨯=⨯+⨯
表2 称量试样烧杯、配衡烧杯重量引入的不确定度 Tab.2 Uncertainty of weighing the sample beaker and the tare
beaker
项目 m (B,D,X,Y)/g u (B,D,X,Y)/mg u rel (B,D,X,Y)/%B 61.2358 0.231 3.77×10-4 D 61.2345 0.231 3.77×10-4
X 60.4326 0.231 3.82×10-4 Y 60.4325
0.231 3.82×10-4
4.4 蒸汽浴温引入的不确定度
设浴温度为232.0 ℃，使用测量范围-2~400 ℃的温度计，根据计量证书，其最大示值误差的测量结果扩展不确定度：U 95=0.3 ℃(包含因子k=1.960)，示值误差带来的称量不确定度u(t)=0.3/1.960=0.153(℃)。相对标准不确定度：
%0659.0%1000.232153
.0)(=⨯=
t u rel
4.5 蒸汽流速引入的不确定度
当温度到达232.0 ℃时，慢慢地将干蒸汽引入系统，调节量筒的位置，使铜管末端浸入碎冰水深度小于50 mm ，防止过大的压力，使蒸汽排入量筒60 s 。反复调节压力旋钮，直到每个出口的蒸汽流量达到1000 mL±150 mL/s 为止。操作要小心，以防烫伤，见表3。
表3 蒸汽流速引入的不确定度
Tab.3 Uncertainty of steam flow rate
项目 1 2 3 4 5 6 m 1/g 1166.35 1169.26 1182.36 1200.36 1230.25 1189.56 m 2/g 1139.56 1142.36 1153.66 1172.26 1204.02 1161.23
R/(mL·s -1) 1028.80 1033.03 1102.15 1079.11 1007.30 1087.94 平均值R/(mL·s -1) 1056.39 R max -R min /(mL·s -1) 94.85
u(R)/(mL·s -1) 37.49(极差系数C=2.53)
u rel (R)/% 3.55
C
R R R u min
max )(-=
%100)
()(⨯=R R u R u rel
其中R=(m 1-m 2)1000/m k t ； R—蒸汽流量，mL/s ；
m 1——盛有冷凝蒸汽的刻度量筒的质量，g ； m 2——冰和刻度量筒的质量，g ；
m k —在常压下，232 ℃时，1000mL 蒸汽的质量，其值为0.434 g ；
t—冷凝时间，取60 s 。
4.6 数字修约引入的不确定度分量
根据JJF 1059.1-2012规定，对于所引用的已修约的值，修约
间隔为δx ，则修约后可能引入的最大误差为δx/2。报告要求胶质含量修约到 1 mg/100 mL ，假设为矩形分布，标准不确定度u xy =0.29×δx =0.29×0.5=0.145 mg/100 mL 。
相对标准不确定度：
%
83.4%1003145.0%1003)
()(=⨯=⨯=
xy u xy u rel
5 合成标准不确定度和扩展确定度计算
见表4。
表4 计算结果
Tab.4 Calcution results
u rel(r)/% u rel(v)/% u rel(cl)/% u rel(t)/% u rel(R)/% u rel(XY)/%
4.22 0.29 7.95×10-4 0.0659 3.55 4.83
2
22222)()()()()()(Re
白银坨风景区xy u R u t u cl u v u r u u
rel rel rel rel rel rel +++++=
%34.7)83.4()55.3()0659.0()1095.7()29.0()22.4(Re 2222422=+++⨯++=-u
(下转第263页)
2014年 第13期 广 东 化 工 第41卷 总第279期 · 263 ·
10
20
3040
50
020406080100120
140160180200井梧吟
time/h
I f
图1 沉淀物对汞的吸附影响
英语副词有哪些
炒老豆腐Fig.1 Influence of precipitates on adsorption of mercury
3 结论
王水水浴消解头发样品不需要昂贵的微波消解仪，还可以避免因为消解温度过高而造成的汞损失，具有成本低、方便快捷等优点，原子荧光测定汞有大量的研究，方法成熟，应用范围广。
通过准确测定国家标准样品和加标回收试验验证，得出王水水浴消解—冷原子荧光光谱法测定头发样品中的汞，能够满足头发中汞的检测需要，具有较好的实用性。
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(上接第270页)
阳性样品色谱图(图4)及阳性样品脱氢乙酸、山梨酸波长扫描图(图5)。
3 结论
本文采用超高效液相色谱-二极管阵列检测器测定肉及肉制品中苯甲酸、山梨酸、脱氢乙酸的方法，针对肉制品的特点，优化了前处理方法，有效去除了脂肪、蛋白质等杂质干扰，方法灵敏度和准确度高，重现性好，且简便、快速，回收率在84 %~91 %之间。
参考文献
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(上接第274页)
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(上接第276页)
测试结果：Re=3 mg/100 mL ，则u=3×7.34 %=0.2 mg/100 mL 包含因子在95 %置信概率下，k=2，则U=ku=0.2×2=0.4 mg/100 mL
6 结果分析
通过对航空煤油实际胶质不确定度的分析，发现影响检测结果的主要因素依次是数字修约、重复性、蒸汽流速引入的不确定度。
试样体积、称量和蒸汽浴温度引入的不确定度基本可以忽略不计。
因此，在测试样品室时必须严格按照标准要求进行试验，确保结果准确性。 参考文献
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