天然橡膠生膠雜質含量檢測的精密度和不確定度分析

李開鵬

（海南省產品質量監督檢驗所，海南 海口 570203）

雜質含量是天然橡膠（NR）生膠重要的檢測項目之一，GB/T 8086—2008《天然生膠 雜質含量的測定》規定了NR生膠雜質含量的檢測方法，即用溶劑將試樣全部溶解，濾除溶液，將雜質保留在過濾篩上，烘干，稱質量，計算得到雜質含量。GB/T 8086—2008還提供了雜質含量檢測重復性、再現性參考值和精密度使用指南，為評價檢測數據的一致性提供了重要的數據支撐。

精密度和不確定度是兩個不同概念[1-3]。精密度是指相同條件下多次檢測結果之間的相符程度，可以表征檢測結果的一致性。精密度常用偏差表示，偏差越小，說明精密度越大[2-4]。不確定度分為隨機效應導致的分量（urd）和系統效應導致的分量（usys），以數值形式表征檢測結果的分散性[3-5]。

不確定度的評定已成為中國合格評定國家認可委員會（CNAS）和中國計量認證（CMA）認定實驗室必須的管理程序之一。實驗室應根據檢測工作的需要，對每個檢測項目進行不確定度評定[4-6]。由于精密度需要大量數據支撐，如將其與不確定度結合分析，既能充分反映檢測結果的準確性，還能作為檢測結果異議的仲裁依據，有利于檢測工作的順利開展。

本工作根據GB/T 8086—2008，對NR生膠雜質含量檢測的精密度和不確定度進行分析，以期對NR的質量控制提供指導。

1 雜質含量檢測

取相同批次和規格的NR生膠試樣，連續檢測40個平行試樣，按式（1）計算雜質質量分數。

式中，X為雜質質量分數；m0為試樣質量，g；m1為空篩質量，g；m2為雜質和空篩質量，g。

40個NR生膠試樣的雜質質量分數檢測結果如表1和2所示。40個試樣的檢測是在相同條件下完成的，估計精密度時只需考慮重復性，將表1和2中的40個X取平均值，得到雜質質量分數平均值為0.000 927。

表1 1#—20#NR生膠試樣的雜質質量分數檢測結果

表2 21#—40#NR生膠試樣的雜質質量分數檢測結果

2 精密度

根據表1和2計算每兩個試樣X之間的絕對差（｜X1-X2｜），并計算每兩個試樣X之間的百分差｛[｜X1-X2｜/（｜X1+X2｜/2）]×100｝，結果如表3所示。

表3 雜質含量的絕對差和百分差

查GB/T 8086—2008的表1（1型精密度-均化樣品試驗）得出，與0.000 927最近似的為0.001 1，該精密度的判定點為平均每20個絕對差中最多有1個超過0.000 185，平均每20個百分差中最多有1個超過16.4。從表3可以看出，20個絕對差和百分差均沒有超過該判定點，因此本工作檢測結果一致性較好。

3 不確定度

本工作所有稱量在同一天平上進行，因此不確定度只需考慮urd和usys。隨機效應導致的X的不確定度[urd（X）]通過式（2）的貝塞爾公式計算得出。

隨機效應導致的的相對標準不確定度[urd，cel（由式（3）計算得出。

還應考慮式（1）中m0，m1和m2的不確定度。m1和m2均從相同天平得出，二者相關且誤差相差不大，來自天平的最大允許誤差（MPEV）的相關系數（r）為±1，usys（m）為0；m2和m1對Δm（m2-m1）的靈敏系數c（m2）和c（m1）分別為+1和-1，因此就只考慮隨機效應導致的m的不確定度urd（m）。urd（m）已被式（2）所包括，因此不再予以考慮。

系統效應導致的m0的不確定度usys（m0）由式（4）計算得出。

式（4）中，0.6為按均勻分布簡化計算的轉換因子，MPEV取0.001 5。

系統效應導致的的相對標準不確定度[usys，cel（）]由式（5）計算得出。

將式（3）和（5）合成，得到的相對合成標準不確定度[uce（l） ]，見式（6）。

的合成標準不確定度[u（）]由式（7）計算得出。

的擴展不確定度[U（） ]由式（8）計算得出。

式（8）中，K為包含因子，取2。

4 結論

本工作NR生膠雜質質量分數檢測的精密度符合GB/T 8086—2008要求，不確定度可表示為0.000 927±0.000 098，K為2，根 據JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》，對應的置信水平（P）約為95%，檢測結果近似服從正態分布。通過相同條件下NR生膠雜質含量的精密度和不確定度分析可以看出，檢測結果一致性好，分散性在可接受的范圍內。