Разработать методику выполнения измерения кислотности сливочного масла титриметрическим методом

4 Требования к средствам  измерений, вспомогательным устройствам,  материалам, растворам

4.1 Средства измерений

Весы  лабораторные 4-го класса точности с  наибольшим пределом взвешивания 200 г  по ГОСТ 24104 – 2001.

Колбы мерные лабораторные вместимостью 50 см³, 100 см³ и 1000 см³ по ГОСТ 1770 – 74.

Цилиндр мерный лабораторный вместимостью 5 см³ по ГОСТ 1770 – 74.

Бюретка вместимостью 25 см³ по ГОСТ 29251 – 91.

Пипетка объемом 25 см³ по ГОСТ 29277 – 91.

4.2 Материалы и реактивы

Баня  водяная.

Чашка фарфоровая.

Колба плоскодонная на 150 см³ по ГОСТ 23932 – 90.

Фильтр  бумажный по ГОСТ 12026 – 76.

Спирт этиловый технический по ГОСТ 17299 – 78.

Эфир  диэтиловый по ГОСТ 6265 – 74.

Фенолфталеин (1% спиртовой раствор) по ГОСТ 5850 – 72.

Натрий  гидроокись по ГОСТ 4328 – 77 (ч.д.а.).

Кобальт сернокислый, раствор массовой концентрацией 25 г/дм³ по ГОСТ 4462.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 – 72.

4.3 Растворы

4.3.1 Натрий  гидроокись, раствор концентрацией  0,1 Н. В мерную колбу на 1 л переносят фиксанал гидроокиси натрия, промывают содержимое ампулы дистиллированной водой, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

4.3.2 Готовят смесь этилового спирта и диэтилового эфира: в мерную колбу вместимостью 50 см³ приливают по 25 см³ спирта и эфира, 3 капли фенолфталеина и нейтрализуют смесь раствором щелочи до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 минуты и соответствующего контрольному эталону окраски. Контрольный эталон готовят, смешивая 10 см³ этилового спирта, 10 см³ диэтилового эфира и 1 см³ раствора сернокислого кобальта, массовой концентрацией 25 г/дм³.

5 Условия выполнения измерений

При выполнении измерений должны быть соблюдены  следующие условия:

– температура  воздуха 20±5°С;

– атмосферное  давление 84,0 – 106,7 кПА (630 – 800 мм рт.ст.);

– влажность  воздуха не более 80 % при температуре 20 ^оС.

6 Требования к обеспечению безопасности выполняемых работ

6.1 Анализ  по данной методике должен  выполняться согласно инструкции  «Основные правила безопасности  работы в химических лабораториях»  – М.: Химия, 1979 г. и инструкции по эксплуатации, используемых средств измерений.

6.2 Требования  безопасности – по ГОСТ 12.1.019 – 79, ГОСТ 12.2.003 – 91, ГОСТ 12.2.007.0 – 75, ГОСТ 12.2.091 – 2002, ГОСТ 12.3.019 – 80 и ГОСТ МЭК 61010 – 2 – 051 – 2002.

6.3 Требования  пожарной безопасности – по  ГОСТ 12.1.004 – 91 и пожарной защиты по ГОСТ 12.4.009 – 83.

6.4 При выполнении работ должны быть соблюдены правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019 – 79.

 

7 Требования к обеспечению экологической безопасности

7.1 В процессе выполнения анализа по данной методике не образуются выбросы и отходы опасные для окружающей среды. Приготавливаемые анализируемые растворы не являются токсичными и утилизируются в порядке, установленном действующими законодательными актами Республики Беларусь в данной области.

7.2 Отработанные  химические реактивы и отходы  перед сливом в канализацию  необходимо нейтрализовать хромовой  смесью.

8 Требования к квалификации  операторов

К выполнению измерений могут быть допущены лица, имеющие среднее профессиональное образование по специальности "лабораторная диагностика", сертификат специалиста  по специальности "лабораторная диагностика", "гистология", "лабораторное дело", изучившие требования безопасности и настоящую методику.

9 Операции при подготовке к выполнению измерений

9.1. Подготовка посуды

Подготовка  химически чистой посуды производится с применением 6%-й перекиси водорода, моющего средства и многократного  ополаскивания с использованием очищенной бидистиллированной воды. Всю посуду стерилизуют. Бюретку промывают раствором титранта несколько раз, затем закрепляют на штативе и заполняют стандартным раствором децинормальной гидроокиси натрия.

9.2 Приготовление растворов

9.2.1 Натрий  гидроокись, раствор концентрацией  0,1 Н. Раствор готовят из вторичного стандарта, стандартизируя соляной кислотой 0,1 Н.

9.2.2 Готовят смесь этилового спирта и диэтилового эфира: в мерную колбу вместимостью 50 см³ приливают по 25 см³ спирта и эфира, 3 капли фенолфталеина и нейтрализуют смесь раствором щелочи до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 минуты и соответствующего контрольному эталону окраски. Контрольный эталон готовят, смешивая 10 см³ этилового спирта, 10 см³ диэтилового эфира и 1 см³ раствора сернокислого кобальта, массовой концентрацией 25 г/дм³.

9.4 Отбор проб

Отбор проб осуществляют по ГОСТ 13928.

9.5 Подготовка проб к анализу

Сливочное масло предварительно расплавляют  на водяной бане при температуре (50 ± 5) °С и фильтруют через бумажный фильтр.

 

10 Операции при выполнении  измерений

В колбу вместимостью 150 см³ отвешивают на технохимических весах 5 г подготовленного сливочного масла, вносят 50 см³ нейтрализованной смеси спирта с эфиром и три капли фенолфталеина. В случае недостаточного растворения масла колбу с содержимым подогревают на водяной бане, а затем охлаждают до 15 – 20 °С. Полученный раствор титруют раствором щелочи (0,1 Н) при постоянном перемешивании до появления слабо-розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 – 2 минуты.

11 Операции обработки результатов измерений

Полученное  значение объема гидроокиси натрия пошедшей на титрование умножают на два и  получают кислотность в градусах Кеттстофера °K. Для получения результата в градусах Тернера °Т, необходимо умножить значение объема гидроокиси натрия, пошедшего не титрование, на двадцать.

Результаты  вычислений округляют до двух знаков после запятой.

Контроль  приемлемости результатов параллельных определений, полученных при анализе, осуществляют путем вычисления абсолютного  значения разности между параллельными определениями и сравнения его с пределом повторяемости – r = 2,8∙σ_r.

12 Алгоритм оценивания неопределенности измерения

Методика  оценивания неопределенности результатов  измерения кислотности в сливочном масле содержится в Приложении А настоящей методики выполнения измерений.

13 Контроль приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости

Контроль воспроизводимости результатов  измерений проводится 1 раз в квартал  с использованием рабочих проб. Контроль проводится путем сравнения разности двух результатов измерений, полученных в разных лабораториях, с пределом воспроизводимости R, рассчитываемым по формуле:

                                               R = 2,8∙σ_R                                                                               (1)

где σ_R – стандартное отклонение воспроизводимости.

Если  рассчитанное значение разности не превышает  предела вос- производимости R, то воспроизводимость контрольных измерений признается удовлетворительной. В этом случае воспроизводимость результатов измерений, соответствующих требованиям данной МВИ, признается удовлетворительной.

В случае превышения предела воспроизводимости  контроль повторяют. При повторном  превышении указанного норматива должны быть выяснены и устранены причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля воспроизводимости.

 

14 Контроль лабораторного смещения

Порядок оценки лабораторного смещения осуществляется в соответствии с п.5 СТБ ИСО 5725 – 4 – 2002.

15 Контроль стабильности результатов измерений в лаборатории

Описание  процедур контроля стабильности повседневных результатов измерений в лаборатории и стабильности результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости, а также используемые для этих целей методы описаны в пп.5.3 – 6.2 СТБ ИСО 5725 – 6 – 2002.

16 Требования к оформлению результатов измерений

Результат количественного химического анализа  по данной методике представляют по следующей  формуле:

 

                                                       K± U_рас                                                    (2)           

 

где K – кислотность сливочного масла, °Т;

U_рас – расширенная неопределенность, °Т.

Значения  содержания кислотности в сливочном масле и расширенная неопределенность должны содержать одинаковое количество знаков после запятой.

Результаты  измерений оформляются по форме, установленной действующей в  лаборатории системой регистрации  данных, и должны включать следующую  информацию:

– наименование измерения;

– дату проведения измерений;

– результаты измерений, включая все необходимые  данные и промежуточные расчеты;

– результаты параллельных измерений;

– средний  результат измерений;

– расхождение  между параллельными определениями;

– вывод  о приемлемости;

– результат  количественного химического анализа;

– фамилию  оператора.

 

 

Приложение А

 

Алгоритм оценивания неопределенности измерения

Процесс оценивания неопределенности  измеряемой величины может быть представлен  в виде следующих этапов:

- описание измерения, составление его модели и выявление источников неопределенности;

- оценивание значений и стандартных неопределенностей входных величин;

- анализ корреляций;

- расчет оценки выходной величины;

- расчет стандартной неопределенности выходной величины;

- расчет расширенной неопределенности;

- представление конечного результата измерений.

1. Описание измерения, составление его модели и выявление источников неопределенности.

сходимость

K

V_t

V₁

m

V

V_k

V_{уст. КТТ}

X

m_весы

V_1k

V_1t

V_HCl

V_HClk

V_NaOH

V_NaOHk

V_NaOHt

V_{HClуст.КТТ}

V_HClt

Рисунок 1 Диаграмма «причина-следствие»

 

Процесс определения кислотности  в сливочном масле можно представить  в виде последовательности выполняемых  операций. Поэтому для описания измеряемой величины и выявления источников неопределенности целесообразно представить  цепь преобразования измеряемой величины в виде схемы, отображающей последовательность процесса измерений. На рисунке 1 представлена диаграмма «причина-следствие». 

 

К - коэффициент пересчета на точный 0,1 моль/дм³ раствор гидроокиси натрия

                                               

                                                  (А.1)

где V_HCl -объем соляной кислоты, пошедшей на титрование для определения коэффициента K;

V_NaOH  -объем титруемого гидроксида натрия  для определения коэффициента K.

Все входные  величины с указанием применяемых  условные обозначений и единиц измерений, в которых они будут оцениваться, приведены в таблице А.1.

Таблица А.1 - Входные величины с применяемыми условными обозначениями и единицами измерений

Величина Xi	Обозначение	Единица измерения
Объем NaOH, израсходованный на титрование	V	см3
Коэффициент пересчета на раствор гидроокиси натрия	K	-
Объём этилового и диэтилового раствора	V1	см3
Навеска анализируемой пробы	m	г

2 Оценивание  значений и стандартных неопределенностей входных величин

При определении  кислотности сливочного масла проводят два параллельных опыта по 5 измерений  в каждом из них. После рассчитывают среднее значение двух параллельных опытов.

Анализ входных величин представлен  в таблице А.2.

Таблица А.2 – Анализ входных величин

Входная величина	Описание входной величины
1	2
Масса исследуемого продукта, m	Тип неопределённости: В Вид распределения: прямоугольное Оценённое значение: 5 г Интервал, в котором находится  значение входной величины: Погрешность  весов кл.т. 4  ±0,1 г Стандартная неопределённость:  u(m) = = 0,1155 г