倪小波，张瞻豪

次氯酸钠消毒剂中有效氯测定的不确定度评定

倪小波1，张瞻豪2

（1. 昆山市计量测试所，江苏 昆山 215300； 2. 昆山市产品质量监督检验所，江苏 昆山 215300）

按照《次氯酸钠》（GB 19106—2013），采用硫代硫酸钠标准滴定溶液滴定法测定次氯酸钠消毒剂中有效氯的质量分数，找出有效氯的测定影响不确定度主要输入。本次评定的次氯酸钠消毒剂中有效氯的质量分数为10.42%±0.05%，结果确认了试样稀释和滴定是影响测定结果的最主要因素。

次氯酸钠；消毒剂；有效氯；滴定；不确定度

新型冠状病毒自2020年初在国内全面爆发以来，国家卫健委多次发布修订的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案》中明确含氯消毒剂可有效灭活新冠病毒。常用的含氯消毒液主要包括次氯酸、次氯酸钠、次氯酸钙、二氯海因、二氯异氰尿酸钠、三氯异氰尿酸等，是一类高效低毒价廉的杀菌剂，抗菌谱广且消毒效果好。在疫情防控工作中作为消毒杀菌用品主力军之一的次氯酸钠消毒剂，在食品厂里也一直被广泛用来清洗手部、胶鞋、工器具等，以达到消毒杀菌的目的。消毒剂的浓度决定着消毒的效果，间接决定着产出食品的卫生质量。起到消毒作用的主要成分是有效氯，所以有效氯的浓度检测尤为重要。

本文通过对食品厂里使用的次氯酸钠消毒剂中有效氯质量分数测量的不确定度进行分析评定，找出有效氯的测定影响不确定度主要因素，明确检测过程中要控制的因素，以减少各主要输入分量的贡献，为提高有效氯质量分数检测的可靠性和数据准确性、可信度提供科学参考[1-5]。

1 实验原理

消毒剂中有效氯是指消毒剂中的氯离子与碘化钾作用，生成游离碘，以硫代硫酸钠溶液滴定游离碘，通过计算得出有效氯的质量分数，从而达到测定消毒剂中有效氯质量分数的目的[6-10]。

2 实验步骤

称取约20 g混匀的次氯酸钠消毒剂，置于 500 mL容量瓶中，分次加入蒸馏水至刻度，混匀。向100 mL的碘量瓶中依次加入3+100的硫酸、 100 g·L-1碘化钾溶液各10 mL，最后加入上述混匀的消毒剂稀释液10.0 mL，立即盖上盖并轻轻振摇混匀，然后在暗处放置5 min。接着用硫代硫酸钠标准溶液去滴定，边滴边摇匀。待溶液呈淡黄色时，加入10 g·L-1淀粉指示液2 mL左右，溶液立即变蓝色。继续滴定至蓝色消失为终点，滴定结束，记录用去的硫代硫酸钠滴定液的总量。取相同量3+100硫酸、100 g·L-1碘化钾溶液做试剂空白校正[2]。

计算结果公式（数学模型）：

式中：X—消毒剂中有效氯的质量分数，%；

1—消毒剂样品消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mL；

2—试剂空白消耗硫代硫酸钠标准滴定溶液的体积，mL；

— 硫代硫酸钠标准滴定溶液的浓度，mol·L-1；

35.453—氯的摩尔质量的数值，g·mol-1；

—容量瓶中所含消毒剂原药的质量即试样质量，g。

3 不确定度来源的确定和分析

3.1 标准滴定溶液硫代硫酸钠的不确定度

直接购买的0.1 mol·L-1硫代硫酸钠标准滴定溶液的证书给出其相对不确定度为0.10%（=2，=95%）则：

rel(Na2S2O3)=0.10%/2=5.00×10-4。

3.2 消毒剂样品溶解稀释的不确定度

从定容的消毒剂溶液500 mL容量瓶中，用 10 mL的分度吸管移取10 mL于碘量瓶中。

用到的500 mL A级容量瓶的不确定度输入有最大允差、温度变化。其中：

最大允差＝±0.25 mL，按均匀分布计算[11-12]，=, 则1(500)=0.25/=0.144 mL。

所以，500 mL A级容量瓶输入的不确定度：

500 mL A级容量瓶输入的相对不确定度：

rel(500)=(500)/500=0.188/500=3.76×10-4。

同理按照上述步骤可得，10 mL A级移液管（最大允许误差=±0.020 mL）输入的相对不确定度：

=1.18×10-3。

以上各分量按相对量合成为稀释输入的相对不确定度：

= 1.24×10-3。

3.3 滴定时引入的不确定度

如果假设硫代硫酸钠标准滴定溶液用量正好为12.01 mL（实际用量为12 mL左右），滴定管使用温度与校正时的温度有差异，同3.2所述为：

=2.91×10-3mL。

空白2的不确定度计算同上，可以忽略。

则以上可合成为滴定输入的相对不确定度：

rel(滴定) =(1-2)/(1-2)

=1.94×10-3。

3.4 消毒剂样品的称量不确定度

使用的电子天平的计量证书给出最大允许误差为±0.000 3 g（=2，=95%）则：

rel()=0.000 3/20.453 4=1.47×10-5。

3.5 氯元素的摩尔质量的不确定度

氯原子的摩尔质量35.453 g·mol-1，相对原子质量末位数的不确定度0.000 2，假设均匀分布，氯原子的标准不确定度为：

氯原子的相对标准不确定度为：

rel(Cl)＝1.15×10-3/35.453＝3.24×10-5。

3.6 测量重复性

测量10次效氯的结果，分别为表1消毒剂中有效氯的质量分数。

表1 消毒剂中有效氯的质量分数

根据方法的判据（平行测定结果之差的绝对值不超过0.2%）和格拉布斯法(Grubbs)—异常值判断：无异常值。

单次测量标准差：

平均值的标准差：

()= s/=0.010 4%。

测量重复性相对标准不确定：

rel()=()/=9.98×10-4。

4 合成不确定度的评定

不确定度分量汇总如表2所示。

表2 不确定度分量汇总

相对合成标准不确定度：

合成标准不确定度：

c()=×crel()= 10.42%×2.56×10-3＝0.027%。

5 扩展不确定度U(X)的评定（k=2，p=95%）

取包含因子=2，则扩展不确定度：

()=×c() =2×0.027%=0.05%。

故含氯消毒剂中有效氯测量结果表示为10.42%±0.05%（=2）。

6 结 论

在本次实验室条件下，次氯酸钠消毒剂样品稀释的引入的不确定度、滴定和测量重复性产生的不确定度对消毒剂中有效氯测定的测定不确定度总量的输入影响较大，作为消毒剂中有效氯测定的关键控制点。因此，在消毒剂中有效氯检测过程中应对这几项加以控制，可通过以下方式以提高检测的可靠性和准确性：

1）在可能及可以实现情况下，增加被测样品的平行测量次数，至少测量两次，多次的可以剔除离群数据。

2）及时校准对结果有影响的天平、容量瓶、滴定管等设备，并调整修正因子，增加期间核查频次以保持设备的可信度。

3）提高操作技能、熟练度。

4）严格控制实验中各种检测条件，例如温湿度、反应时间，避免偏离。

［1］李建兵，张辉珍，王熙鹤，等.次氯酸钠溶液中有效氯测量不确定度的评定[J].中国计量，2012（9）：86-89．

［2］GB 19106—2013，次氯酸钠[S].

［3］CNAS-GL006—2019，化学分析中不确定度的评估指南[S].

［4］JJF 1059.1—2012，测量不确定度评定与表示[S].

［5］周利英，周锦帆，王娟，等.ICP-AES测定玩具中可迁移重金属含量的不确定度评定[J].光谱实验室，2012，29（6）：3734-3742．

［6］王鹏，赵荣林，凌凤香，等.分光光度法测定重整催化剂铂含量及不确定度评定[J].当代化工，2021，50（1）：244-248．

［7］GB/T 36758—2018，含氯消毒剂卫生要求[S].

［8］GB/T 4883—2008，数据的统计处理和解释 正态样本离群值的判断和处理[S].

［9］张启航，刘凯双，殷果，等.碘标准滴定溶液浓度的测量不确定度评定[J].医药导报，2021，40（6）：801-805．

［10］贾梦琳，骆楚欣，余泽利，等.ICP-OES法测定银镁镍合金中镍含量的不确定度评定[J].辽宁化工2020，49（8）：1043-1045．

［11］陈爽，周漪波，徐接胜，等.碘化钾碱性高锰酸钾法测定化学需氧量的测量不确定度报告[J].云南化工，2019，46（4）：91-94．

［12］于立娟，李广义，袁玉霞，等.容量法测定卤水中碘含量的不确定度评定[J].无机盐工业，2020，52（8）：84-87．

Uncertainty Assessment of Valid Chlorine Measurement in Sodium Hypochlorite Disinfectant

1,2

(1. Kunshan Institute of Metrology, Kunshan Jiangsu 215300, China;2. Kunshan Institute of Supervision & Inspection on Product Quality, Kunshan Jiangsu 215300, China)

Based on the(GB 19106—2013), levels of valid chlorine in sodium hypochlorite disinfectant were determined by sodium hyposulphite standard solution titration method, the main influence factors of valid chlorine measurement were found. The results that, the mass fraction of valid chlorine in sodium hypochlorite disinfectant was 10.42%±0.05%, the sample dilution and titration were the main influence factors.

Sodium hypochlorite; Disinfectant; Available chlorine; Titration; Uncertainty

A

1004-0935（2022）02-0200-03

2021-08-05

倪小波（1984-），男，安徽省宿州市人，工程师， 2006年毕业于安徽农业大学食品工程专业，研究方向：食品化工检验检测、质量管理。