氢氧化钠标准溶液的不确定度评定
2017-05-08邹鑫
邹 鑫
(山东省产品质量检验研究院,山东 泰安 271000)
随着检测市场的进一步开放,各个检验检测机构实验室之间的竞争愈来愈激烈。而检验机构之间的竞争主要就体现在检验数据的质量上。不确定度正是国际国内衡量检测机构检验质量的主要途径。笔者此处使用在水泥化学分析中常用的氢氧化钠标准滴定溶液做为具体实例,对其进行不确定度分析。
1 实 验
本文以水泥化学分析中氢氧化钠标准滴定溶液的标定过程为例,进行不确定度评定。依据国标GB/T176-2008《水泥化学分析方法》,采用5.89条款-氢氧化钠标准滴定溶液[C(NaOH)=0.15mol/L]。
氢氧化钠标准滴定溶液浓度按下式计算:
式中:C(NaOH)为氢氧化钠标准滴定溶液浓度,mol/L;V为滴定时消耗的氢氧化钠标准滴定溶液体积,mL;m为苯二甲酸氢钾的质量,g;204.2为苯二甲酸氢钾的摩尔质量,g / mol 。
2 不确定度的评定
不确定度评定程序按照JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》进行不确定度评定。
2.1 A类不确定度的评定
(1)重复性条件下的实验标准偏差。溶液浓度标定使用主要仪器为计量检定过的50ml滴定管。评定采用标准法方法给出的重复性限制进行评定。
进行8次平行标定得氢氧化钠标准滴定溶液浓度,实验数据如下:
0.1580mol/L、0.1577mol/L、0.1580mol/L、0.1580mol/L、0.1577mol/L、0.1580mol/L、0.1573mol/L、0.1573mol/L。
其平均值为0.157 8mol/L。对上述数据进行统计分析,自由度=n-1=7,平均值X=0.1578 mol/L,单次测量的试验标准差S(x)=0.000312,重复测量的平均值的标准不确定度为,其相对标准不确定度为:
2.2 B类不确定度评定
(1)标定过程中滴定管体积引入的不确定度。
根据JJG196-2006《常用玻璃量器》规定,20℃时50ml滴定管(B级)的容量最大允许误差为±0.10ml,按矩形分布,则容量瓶带来的标准不确定度:
温度对容量瓶体积的影响:本实验是在环境温度严格控制在接近20℃条件下进行的。因此滴定管以及溶液温度与校准时温度不同引起的不确定度可忽略不计。但当温度不为20℃时,此处应当考虑温度对体积的影响,并对其进行查询和评定。
(2)标定过程中天平示值误差引起的不确定度。
天平检定证书上给出天平称量的扩展不确定度为0.75mg,K=2,则天平校准的标准不确定度:
天平称取试样引起的不确定度分量:
(3)溶解过程溶解回收率引起的不确定度。
由于苯二甲酸氢钾溶解不完全或溶解过程导致苯二甲酸氢钾的损失或污染等,将使苯二甲酸氢钾不能100%进人到溶液中,苯二甲酸氢钾溶解的加标回收率为98.7%~101.1%,回收率的不确定度按《JJF1059.1-2012》计算。
(4)B类相对标准不确定度合成。
此次试验中:天平称量引入的不确定度分量:4.69×10-5;
溶解过程引入的不确定度分量:3.33×10-3;
滴定管体积引入的不确定度分量:5.77×10-4;
此次试验的B类相对标准不确定度合成:
2.3 相对标准不确定度的合成
由于A类与B类不确定度是相互独立无关的,因此,两者合成得合成相对标准不确定度:
2.4 标准不确定度的扩展
标准不确定度:
选择包含因子K=2,则其扩展不确定度为:
3 总 结
氢氧化钠标准滴定溶液浓度:
通过氢氧化钠标准滴定溶液标定过程的不确定度评价,对过程中系统产生的不确定度分量进行了评估,计算合成了标准不确定度,进而分析出其主要不确定度来源为溶解过程中引入的不确定度分量。
由于高强灌浆层和混凝土、锚板和混凝土间存在结构变化,造成锚板附近深度约0.6 m区域内的混凝土应力集中,受到一定拉应力作用,相应区域混凝土较容易发生张拉破坏,对基础承载性能影响较大。根据混凝土相应规范,C40抗拉强度设计值为1.71 MPa,大于基础混凝土最大第一主应力0.34 MPa,故基础混凝土满足极限荷载下基础承载性能要求。
参考文献:
[1]马振珠,李苏,于淑珍.GB/T16399-1996 土化学分析方法.
[2]JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》.
[3]CNAS-GL06:2006 化学分析中不确定度的评估指南.