酸碱滴定不确定度的评定与表达
8酸碱滴定
不确定度的评定
2006年3月14日
1 测试步骤
测定某HCl溶液浓度，用NaOH溶液进行标定， 基准物质为邻苯二钾酸氢钾（KHP）。试分析HCl 溶液浓度的不确定度及用不确定度表示的测量结
果。
滴定过程：
称取KHP 以NaOH滴定KHP
以NaOH滴定HCl
准确滴定
结
果
2 计算公式
c HCl
3.5.2充满液体至滴定管刻度的变动性
根据《化学分析中不确定度的评估指南》 中给出的经验典型值，滴定管的变动性标准偏 差为0.0092mL，即 ：
u2 VT 2 0.0092 mL
4.5.3温度与校正温度不同引起的不确定度
假设有3℃差异，查得水的膨胀系数为 2.1 104℃。在p=0.95下，体积变化的区间为：
a.滴定管体积校准带来的不确定度； b.充满液体至滴定管刻度的变动性（滴定体积的重复性）； c.滴定管和溶液温度与校正温度不同引起的不确定度； d.人员读数所带来的不确定度； e.终点检测的重复性，它独立于滴定体积的重复性； f.由于滴定过程中吸入二氧化碳及由滴定曲线计算终点的 不准确，滴定终点与等当点之间可能存在的系统误差等。
u2 VT 1 0.0092 mL
4.4.3
温度与校正温度不同引起的不确定度
假设有3℃差异，查得水的膨胀系数为 2.1×10-4/℃。在p=0.95下，体积变化的区间为：
V 液体的膨胀系数 T
(18.64 2.1104 3) 0.012mL
则其不确定度为：
0.012 mL u 3 VT 1 0.00612 mL 1.96
urel cHCl
2 2 2 2 2 2 0.000363 0.000289 0.0000186 0.0011 0.00136 0.00135
酸碱滴定实验不确定度计算 → 酸碱滴定实验不确定性计算
酸碱滴定实验不确定度计算→ 酸碱滴定
实验不确定性计算
酸碱滴定实验不确定性计算
简介
酸碱滴定实验是一种常用的化学实验方法，用于测定溶液中酸碱度的浓度。
在进行实验时，不可避免地会存在一定的误差，这就要求我们对实验结果进行不确定度的计算，以评估实验的可靠性和精确性。
不确定度的定义
不确定度是对测量结果的估计，它表示测量结果与所测量值的真实值之间的差异。
不确定度的计算可以帮助我们了解实验结果的精确程度，并提供合理的测量误差范围。
酸碱滴定实验的不确定度计算
酸碱滴定实验的不确定度计算主要基于以下因素：
1. 滴定剂的浓度：滴定剂的浓度是测定酸碱度的重要参数，在计算不确定度时需要考虑滴定剂浓度的不确定度。
2. 容量：实验中使用的容量以及其不确定度也需要纳入计算。
3. 滴定过程中的人为误差：实验者在滴定过程中的误差也会对结果产生影响，这也需要在计算中考虑进去。
4. 其他因素：实验环境、仪器的误差等也会对实验结果产生影响，需要对这些因素进行综合评估。
不确定度计算方法
不确定度计算的方法有多种，常见的有标准不确定度和扩展不确定度两种。
1. 标准不确定度：标准不确定度是通过对每个因素的误差进行统计和分析，得出的对测量结果的估计误差。
2. 扩展不确定度：扩展不确定度是在标准不确定度的基础上，考虑到其他因素的不确定度导致的误差，进行进一步的修正。
结论
在进行酸碱滴定实验时，我们需要采取合适的方法计算不确定度，以评估实验结果的可靠性。
通过合理的不确定度计算，我们能够更好地理解实验的精确性，并为后续的实验操作和结果分析提供有力支持。
pH计检定_测量不确定度评定
pH 计检定示值误差测量不确定度评定（FYI ）1. 测量方法简述pH 计检定采用标准溶液测量法，即用一种标准溶液校准仪器后，测量另一种标准溶液的pH ，将测量值与标准溶液的标准值进行比较，即可得出仪器的示值误差。
d = pH – pH s （数学模型） （1）式中： d – 仪器示值误差pH – 被检仪器示值pH s - 标准溶液的标准值2. 不确定度计算公式影响测量不确定度的因素主要有标准溶液的不确定度和检定测量的重复性（含电极体系的变动性），此外，根据示值误差检定方法的特点，还应考虑液接界电势的误差，即液接界电势随pH 的变化，此项也可认为是测量方法引入的不确定度。
这样，被检仪器示值误差可由式（1）改写为：d = pH - pH s - pH j （2）式中pH j – 液接界电势的影响量。
不确定度计算公式从式（2）导出：u 2（d ） = 2)]()([pH u dpH ∂∂ + 2)]()([s s pH u d pH ∂∂ + 2)]()([j j pH u d pH ∂∂ 式中u(d) – 仪器示值误差测量不确定度；u(pH) – 被检仪器示值测量不确定度；u(pH s ) – pH 标准溶液的测量不确定度；u(pH j ) - 液接界电势的不确定度；由 dpH ∂∂)( = 1，d pH s ∂∂)( = 1，d pH j ∂∂)( = 1 故u(d) = )()()(222j s pH u pH u pH u ++3. 不确定度分量及自由度计算3.1 仪器示值的测量不确定度u(pH)仪器的示值重复性引入的测量不确定度。
按检定规程的要求，重复测量6次，计算平均值的实验标准偏差。
被检仪器级别0.1： u(d) = 0.02 自由度υ = 5被检仪器级别0.01： u(d) = 0.004 自由度υ = 5被检仪器级别0.001：u(d) = 0.002 自由度υ = 53.2 标准仪器的不确定度u(pH s )从pH 标准溶液的证书可查到，一级标准溶液的扩展不确定度为0.005（置信水准p = 99.73%）,二级标准溶液的扩展不确定度为0.01（置信水准p = 99.73%）标准溶液的标准不确定度分别为：一级标准溶液u(pH s ) = 0.005/3 = 0.002，二级标准溶液u(pH s ) = 0.01/3 = 0.003。
滴定法测定工业碳酸钠总碱量的不确定度评定
滴定法测定工业碳酸钠总碱量的不确定度评定一、引言工业碳酸钠是一种重要的化工原料，其总碱量是指在碳酸钠溶液中含有的碳酸根离子和氢氧根离子的总量。
测定工业碳酸钠的总碱量对于控制产品质量具有重要意义。
而在滴定法测定总碱量时，不确定度评定是非常重要的，它能够帮助我们判断测定结果的可靠性和准确性，从而为质量控制提供支持。
二、测定原理滴定法是目前工业上常用的测定工业碳酸钠总碱量的方法之一。
其测定原理为以酸为滴定剂，与含有碳酸根离子和氢氧根离子的碳酸钠溶液反应，然后通过滴定计算出总碱量。
该测定方法简便、准确，广泛应用于工业生产中。
三、不确定度评定1. 主要影响因素在滴定法测定总碱量时，影响结果准确性的主要因素包括滴定试剂的纯度、滴定终点的判定、滴定容器的选择、样品的制备等。
对这些因素进行全面的考虑和评定，对于评定不确定度具有重要意义。
2. 不确定度的计算在进行不确定度评定时，首先需要确定滴定试剂的纯度、经验系数、标准差等参数；其次需要对滴定终点的判定精度进行分析，进而考虑滴定终点判定的不确定度；最后需要对样品的制备和保存等因素进行综合考虑。
3. 实验验证为了验证所得不确定度的准确性，可以进行适当的实验验证。
这一步可以采用重复测定的方法，通过对比不同批次的实验数据，来验证所得不确定度的合理性和准确性。
四、结论通过对滴定法测定工业碳酸钠总碱量的不确定度评定，可以得出准确的测定结果，并为质量控制提供可靠的数据支持。
在实际操作过程中，需要注意参照国家相关标准和规范操作，以确保测定结果的准确性和可靠性。
需要不断积累实践经验，不断完善不确定度评定的方法，以提高测定结果的可信度和准确性。
酸碱度测定中pH值的不确定度评定
酸碱度测定中pH值的不确定度评定
介绍
本文档旨在评定酸碱度测定中pH值的不确定度。
pH值是评估溶液酸碱程度的常用指标，它对于许多科学领域和工业应用都至关重要。
确保测定结果的可靠性，评定pH值的不确定度是必要的。
不确定度的概念
不确定度是表示测量结果范围的参数。
在酸碱度测定中，pH 值的不确定度评定可以通过以下步骤进行。
步骤一：测量重复性
首先，进行一系列重复测量，使用相同的样品和相同的仪器和方法。
通过进行多次测量，我们可以评估测量结果的重复性，并得出一个平均值。
步骤二：确定标准偏差
基于测量重复性的结果，我们可以计算出标准偏差。
标准偏差是用来表示数据分布的离散程度的统计指标，它是评估测量结果接近真实值程度的重要参数。
步骤三：不确定度评定
根据标准偏差的计算结果，我们可以使用合适的不确定度计算方法来评定pH值的不确定度。
常用的不确定度计算方法包括"扩展不确定度"和"GUM方法"等。
结论
通过对酸碱度测定中pH值的不确定度的评定，我们可以提高测量结果的可靠性和准确性。
这对于科学研究和工业应用都具有重要意义，并可以帮助我们做出更准确的决策。
以上是酸碱度测定中pH值的不确定度评定的简要介绍。
详细的不确定度评定方法和示例可以根据具体情况进行进一步研究和应用。
滴定管测量结果的不确定度评定
滴定管测量结果的不确定度评定滴定是化学实验中常用的一种测量方法，通过滴加溶液的方式来确定反应物的浓度或者确定化学反应终点。
在滴定过程中，我们通常会使用滴定管来测量滴加的溶液数量，然后根据化学反应的平衡方程式和滴定剂的浓度来计算出被测物质的浓度。
由于实验中存在各种误差和不确定因素，所以测量结果并不完全精确，需要对滴定管测量结果的不确定度进行评定。
一、滴定管测量结果的不确定度来源1. 体积读数的不确定度：滴定管的刻度通常是1ml为一个刻度，精确度取决于人眼的观察和读数能力。
滴定管体积读数的不确定度是不可避免的。
2. 液滴的大小不确定性：滴定管的液滴大小受到多种因素的影响，例如管道粘附、重力、表面张力等。
导致滴下的液滴大小不一致，从而造成测量的难度。
3. 内外因素的影响：环境温度、气压、湿度等对滴定管测量结果的影响也是不可忽视的。
这些因素会对溶液的密度、粘度等产生影响，从而影响滴定过程的准确性。
二、滴定管测量结果的不确定度评定方法根据滴定管测量结果的不确定度来源，我们可以采用以下方法进行评定：1. 重复测量法：通过多次重复测量得到一系列数据，然后根据这些数据的差异来评定不确定度。
2. 标准校准法：采用已经知晓浓度的溶液对滴定管进行标准校准，从而得到滴定管的准确读数，再进行测量结果的不确定度评定。
3. 不确定度计算法：根据滴定管的刻度值、试剂使用误差、环境因素的影响等数据，通过不确定度计算方法来评定滴定管测量结果的不确定度。
三、滴定管测量结果的不确定度评定的意义滴定管测量结果的不确定度评定是为了提高滴定结果的精确度和可靠性，从而保证实验结果的准确性。
只有通过对滴定管测量结果的不确定度进行评定，才能更好地分析实验结果的可信度，进而采取适当的措施来减少误差和提高实验数据的可靠性。
四、如何减少滴定管测量结果的不确定度1. 提高实验人员的技术水平，尽量减少体积读数的误差。
2. 使用精密的滴定管和标准校准的方法，确保滴定管的准确性。
酸值测定仪不确定度的评定
酸值测定仪不确定度的评定摘要：本文主要论述以酸碱滴定法（颜色指示剂法）为原理的石油产品酸值测定仪在使用酸值为(0.50±0.07) mg KOH•g-1的标准物质测量酸值时，对其进行示值误差的测定，示值误差为+0.004 mg KOH•g-1；重复性为 0.003 mg KOH•g-1；扩展不确定度为0.070 mg KOH•g-1。
通过对酸值测量结果示值误差的不确定度进行评定，提出提高酸值测定仪测量准确性的方案。
关键词：酸值不确定度评定石油产品Abstract: According to the working principle of the petroleum product acid value tester based on acid-base titration (color indicator method)，indication error were obtained by using (0.11±0.03) mg／g acid value reference material. Indication error was+0.004 mg KOH•g-1 ;Repeatability was0.003mg KOH•g-1; The extended uncertainty was 0.070 mg KOH•g-1 (k=2).The uncertainty of the error measurement results was evaluated,to proposedthe programme of improving the measurement accuracy of acid number tester.Keyword:Acid number；evaluation of uncertainty；Petroleum products1引言石油从开采到使用需经历诸多环节，生产过程中会发生许多物理、化学变化，带入或氧化生成多种酸性物质，包括无机酸、有机酸、酯类、酚类化合物、内酯、重金属盐类、胺盐和其他弱碱的盐类、多元酸的酸式盐以及各种添加剂[1]。
酸碱滴定法测定杏脯中二氧化硫含量的不确定度评定
分析检测酸碱滴定法测定杏脯中二氧化硫含量的不确定度评定李文文，李 怡，尹娟娟，杨 帆（甘肃省食品检验研究院，甘肃兰州 730050）摘 要：目的：评定酸碱滴定法测定杏脯中二氧化硫含量的不确定度，找出对不确定度影响最大的关键因素。
方法：用酸碱滴定法测定杏脯中二氧化硫的含量，通过建立数学模型，对试验过程中引入的不确定度进行分析与评定。
结果：当置信水平为95%，包含因子k=2时，杏脯中二氧化硫的含量为（89.7±0.48）mg·kg-1。
结论：检测结果的不确定度主要来源于样品滴定过程，其次是氢氧化钠标准溶液引入的不确定度。
关键词：二氧化硫；酸碱滴定法；杏脯；不确定度Evaluation of Uncertainty in Determination of Sulfur Dioxide Content in Preserved Apricot by Acid-Base TitrationLI Wenwen, LI Yi, YIN Juanjuan, YANG Fan(Gansu Food Inspection and Research Institute, Lanzhou 730050, China) Abstract: Objective: To evaluate the uncertainty of determination of sulfur dioxide content in apricot by acid-base titration and to find out the key factors that have the greatest influence on the uncertainty. Method: The sulfur dioxide content in apricot was determined by acid-base titration. The mathematical model was established and the uncertainty introduced in the test was analyzed and evaluated. Result: When the confidence level was 95% and the inclusion factor was 2, the sulfur dioxide content in apricot was (89.7±0.48) mg·kg-1. Conclusion: The uncertainty of test results mainly comes from the process of sample titration, followed by the uncertainty of sodium hydroxide standard solution.Keywords: sulfur dioxide; acid-base titration; preserved apricot; uncertainty二氧化硫是一种食品添加剂，具有漂白、护色、杀菌、防腐、防霉和抗氧化的作用，能改善产品色泽，在杏脯生产过程被广泛使用[1-2]。
化学滴定分析中的滴定误差与不确定度评估
化学滴定分析中的滴定误差与不确定度评估在化学分析实验中，滴定法是一种常用的分析方法，用于确定溶液中特定物质的浓度。
然而，在滴定过程中，可能会产生一些误差，影响到实验结果的准确性。
本文将探讨化学滴定分析中的滴定误差与不确定度评估。
一、滴定误差的分类与来源滴定误差是指实际测定结果与真实值之间的偏差。
根据误差的来源和性质，可以将滴定误差分为两类：系统误差和随机误差。
1. 系统误差系统误差是由实验设计或仪器设备等固有因素引起的误差。
例如，在使用酸碱滴定时，如果标准溶液配制不准确，或者试剂的纯度存在问题，都会导致滴定结果的系统性偏差。
2. 随机误差随机误差是由于实验中的偶然因素引起的误差。
比如，在实际滴定操作中，滴管滴液的速度可能会受到操作人员的手部抖动等因素的影响，导致每滴液体滴下的体积存在波动，从而引入随机误差。
二、滴定误差的评估方法为了评估滴定误差的大小，并对实验结果的准确性进行估计，可以使用不确定度评估方法。
不确定度是对测量结果的不确定程度的度量，可以用于反映滴定结果的可靠性。
滴定误差的不确定度评估可以采用多种方法，常见的有以下几种：1. 重复滴定法重复滴定法是通过多次独立滴定测量，并计算滴定结果的平均值和标准偏差来评估滴定误差的大小。
通过多次滴定可以减小随机误差对结果的影响，从而提高结果的可靠性。
2. 内标法内标法是在滴定过程中引入一个已知浓度的物质作为内标，用于衡量滴定误差的大小。
通过比较内标物质的滴定值与其真实浓度，可以评估滴定误差的大小，并计算出结果的不确定度。
3. 装置检定法装置检定法是通过对仪器设备进行检定和校准来评估滴定误差的大小。
例如，在使用滴定管时，可以通过实验室提供的标准溶液测定其容量，从而估计滴定过程中的系统误差。
三、滴定误差的控制与减小为了获得准确可靠的滴定结果，需要采取一些措施来控制和减小滴定误差。
1. 仔细选择试剂和标准溶液，确保其纯度和浓度准确。
2. 严格控制实验操作条件，例如温度、湿度等因素对实验结果的影响。
滴定法测定工业碳酸钠总碱量的不确定度评定
滴定法测定工业碳酸钠总碱量的不确定度评定
滴定法是一种常用的测定工业碳酸钠总碱量的方法。
该方法通过使用酸溶液滴定样品溶液中的碱，从而确定碱的含量。
由于实验条件和仪器的限制，滴定法测定结果会有一定的不确定度。
1. 实验环境的不确定度：如实验室温度、湿度等因素会对实验结果产生影响。
对于滴定操作，温度的影响可通过恒温操作来减小，湿度可以通过控制实验室环境来降低。
2. 试剂的不确定度：准确配制好的酸溶液用于滴定，但其中也存在不确定度。
该不确定度可能来自于取样不准确、溶解度不准确或者反应的副产物。
要减小这种不确定度，需要仔细准确地制备试剂以及进行稀释。
3. 仪器的不确定度：滴定仪器的仪表示值也会有一定的不确定度，这可能来自于仪器的灵敏度、读数误差等。
为了减小仪器的不确定度，可以采用精确仪器进行测定，并进行多次重复测定。
4. 操作人员的技术不确定度：滴定方法需要高度的操作技巧和经验，因此操作人员技术水平的不同也会对测定结果产生一定的不确定度。
为了减小这种不确定度，可以选择经验丰富的操作人员进行测定。
评定滴定法测定工业碳酸钠总碱量的不确定度的方法可以通过重复测定来得到结果的标准偏差，从而确定实验结果的不确定度。
更精确的评估方法可以使用适当的统计学方法进行。
滴定法测定工业碳酸钠总碱量的不确定度评估需要考虑多个因素，并结合实际的实验数据进行综合评定。
通过选择合适的试剂、仪器以及操作人员，以及进行重复测定和统计分析，可以提高滴定法测定结果的准确性和可靠性。
滴定管测量结果的不确定度评定
滴定管测量结果的不确定度评定一、引言在化学实验中，滴定是一种常用的分析方法，用于测定溶液中特定物质的含量。
滴定过程中，通常会使用滴定管来精确添加滴定液，然后通过指示剂的变化来确定终点。
在滴定实验中，不仅需要准确的测量和分析技术，还需要对测量结果的不确定度进行评定。
不确定度是指对测量结果的可信程度的度量，它反映了测量结果的不精确性和不确定性。
在滴定实验中，测量结果的不确定度评定对于判断实验结果的可靠性至关重要。
本文将探讨滴定管测量结果的不确定度评定的方法和步骤，旨在提高实验结果的可信度和准确性。
二、滴定管测量结果的不确定度来源1. 滴定管刻度误差：滴定管是用来准确添加滴定液的仪器，其刻度误差会直接影响到滴定液的添加量和测量结果的准确性。
2. 滴定液浓度误差：滴定液的实际浓度可能与标称浓度有所偏差，这种误差会直接影响到滴定实验的结果。
3. 指示剂的变色误差：指示剂的变色点是确定滴定终点的关键，但由于人眼的主观性和变色点的模糊性，可能存在一定的误差。
4. 实验操作误差：包括试剂配制、溶液稀释、试剂添加等操作过程中可能产生的误差。
要对滴定管测量结果的不确定度进行评定，需要综合考虑以上因素，并采取合适的评定方法和步骤。
滴定管测量结果的不确定度评定方法主要包括传统方法和不确定度传播法。
传统方法是指通过实验数据的重复测量和分析，计算出测量结果的标准偏差或标准不确定度。
该方法简单直观，适用于实验条件较为简单和测量数据较为稳定的情况。
不确定度传播法是指通过计算不同测量量的不确定度，并按照一定的规则和公式进行组合，最终得出测量结果的不确定度。
该方法适用于多个测量量相互影响的复杂情况。
在实际应用中，可以根据具体实验条件和数据情况，选择合适的评定方法进行不确定度评定。
下面将分别介绍这两种方法的具体步骤和计算公式。
1. 传统方法传统方法的步骤主要包括测量数据的收集、统计分析和不确定度计算。
（1）测量数据的收集：进行多次重复测量，收集实验数据，并计算测量结果的平均值。
酸碱浓度检测仪测量结果的不确定度评定
u3r (
V1)=
0.
030
.07%
=0
3 ×25
4.
2.
3.
2 溶液温 度 与 校 准 温 度 不 同 引 入 的 标 准 不
-4
确定度。水的膨胀系数 为 2
.1×10 /℃ ,实 验 室 温
度控制在(
20±5)℃ ,
V标 =25 mL,按均匀 分 布,可
的方法下测量,才能得到正确的结果。
笔者依据仪器说明书首先对仪器的电导率进行
了 校 准,接 下 来 分 别 用 一 定 浓 度 的 NaOH 和
H2SO4 对碱和酸的测量范围进行校准。
笔者 依 据 《测 量 不 确 定 度 评 定 与 表 示 》(
J
JF
1059.
1—2012) ,以一台多功能酸碱浓度检测仪校
49.
4655 NaOH:
3.
00
:
32.
4426 NaOH 1.
00
浓度进行不确定度评定,其数学模型为:
x =X
1.
029
ρ- 标准物质密度
/(
g/mL)
1.
5 实验方法
① 用 12
.85 mS/cm 的 电 导 率 标 准 物 质 对 仪 器
表 3。
1.
029
/(
l)
g/mo
标准物质摩尔质量
/L)
0.
9766
3%H2SO4 1/2H2SO4:
0.
9766
取标准
稀释后
物质体积 标准溶液
/mL
25
25
25
25
标准物质
分析实验室pH计测量的不确定度评定
分析实验室pH计测量的不确定度评定计量科学与人类的实践紧密相连，最早的测量应该起源于用比较法来定量地明确事物之间的差别。
同时，随着计量学研究范围的扩大和充实，通过对pH（酸度）计在实验室对溶液pH值的测定工作的分析，不同级别的pH（酸度）计，其测量结构的不确定度也不尽相同。
为了更有效地从pH（酸度）计中来分析引起不确定度的原因，并通过多次重复性的条件下的测量值进行计算，使其能够在测量方法相同和测量程序相同的情况下，对其测量结果进行不确定性研究，特别是在工作环境所处的临界状态下所测得的最大不确定度，对于化学分析来说具有重要的科学意义。
1 对实验室pH（酸度）计的级别划分不同级别的pH（酸度）计在应用上需要结合具体的测量溶液的分析需要来定，《实验室pH（酸度）计》对pH（酸度）计在测量范围、测量精度上给予了相应的规定，比如对输入电流的确定、对温度补偿误差的限定、对电计示值的重复性以及仪器示值总误差等方面都有明确的规定。
作为判断pH（酸度）计是否合格的各项指标要求，对电计示值误差以及输入电流等值的检定是基本要求，当其中任何一项难以达到标准要求时，都会对pH（酸度）计的测量值产生降级的影响，为此，在对实验室pH（酸度）计进行定级时，必须从其仪器的证书和有效期限进行分析，只有在有效地条件下，对pH（酸度）计的使用和测量结果才能作为员工已知的不确定分量，从而可以满足在实验室进行pH（酸度）计的测量需要。
2 对pH（酸度）计的示值误差的测量中的不确定度在实验室进行pH（酸度）计的测量工作时，必须依照《实验室pH（酸度）计检定规程》中对温度的限定要求，即（23±10）℃，相对湿度值≤85%RH，结合被测对象的要求选择合适级别的pH（酸度）计，比如对精度在0.0001级的PC-2型pH（酸度）计，测量过程的设置上，采用酸度计与检定仪直接相连，并由酸度计检定仪输出一个标准pH值，通过对被检酸度仪的pH示值显示进行读取，并对其进行相差计算，以确定其误差值范围。
酸碱滴定不确定度的分析
酸碱滴定不确定度的分析万琛(江苏省无锡市疾病预防控制中心,214002)关键词 酸碱滴定;不确定度中国图书资料分类号:R115 文献标识码:B 文章编号:1004-1257(2003)10-0066-02 由于测定用的仪器和工具的限制,方法和分析操作和测试环境的变化,以及测试人员本身的技术水平、经验的影响,使分析检测结果总带有误差。
人们在实际的分析中往往不能得到真值,而只能对其作出相对准确的估计。
随着分析化学的发展,分析仪器自动化程度的提高,分析数据的获得越来越快速,因此正确估计测量误差是十分必要的。
本文对容量分析中的NaOH标准溶液配制所引起的不确定度进行了分析。
1 建立数据模型标定NaOH的浓度(大约为011m ol/L),NaOH溶液浓度又是通过邻苯二甲酸氢钾(K HP)作为基准物质测得的。
C(NaOH)=C(K HP)×V(K HP-2)V(NaOH)=1000×m(K HP)×P(K HP)×V(K HP-2)V(K HP-1)×M(K HP)×V(NaOH)可以通过计算相对不确定度来求得最终的NaOH的不确定度,由以下公式来计算:U[C(NaOH)] C(NaOH)2=U[m(K HP)]m(K HP)2+U[P(K HP)]P(K HP)2+U[V(K HP-2)]V(K HP-2)2+U[V(K HP-1)]V(K HP-1)2+U[M(K HP)]M(K HP)2+U[V(NaOH)]V(NaOH)2式中C(K HP)———K HP溶液浓度; m(K HP)———K HP的称量量; P(K HP)———K HP纯度; V(K HP-1)———K HP的摩尔质量; C(NaOH)———NaOH溶液浓度; V(K HP-2)———K HP溶液被滴定体积; V(NaOH)———消耗NaOH溶液的体积。
计算NaOH浓度不确定度的有关量值量量值标准偏差相对标准偏差m(K HP) 5.10520g0.000071 1.4×10-5P(K HP) 0.9990.00058 5.8×10-4V(K HP-1)250.00m l0.16 6.4×10-4M(K HP)204.22360.0048 2.4×10-5V(K HP-2)25.00m l0.0218.4×10-4V(NaOH)24.20m l0.039 1.7×10-32 各量值不确定度的计算211 K HP的摩尔质量M(K HP)的不确定度U[M(K HP)] K HP的分子式为K HC8H4O4,按照I UPAC发布的相对原子质量列入下表:元素相对原子质量引用不确定度标准值差C12.011±0.0010.00058H 1.00794±0.000070.000041O15.9994±0.00030.00018K39.0983±0.00010.000058按照均匀分布引用不确定度等3×S,故标准偏差S=引用不确定度3因此有C8=8×12.011=96.088按直接相加得标准偏差8×0.00058=0.0047,同理H5=5×1.00791=5.0397标准偏差为5×0.000041=0.00021O4=4×15.9994=63.9976标准偏差为4×0.00018=0100072K=1×39.0983=39.0983标准偏差为01000058∴M(K HP)=96.088+5.0397+63.9976+39.0983=204.2236g/m ol∴U[M(K HP)]=[(0.0047)2+(0.00021)2+(0.00072)2+(0.000058)2]1/2=0.0048g/m ol2.2 K HP的称量不确定度U[m(K HP)]配制011m ol/L得250ml的K HP标准溶液,应称量(20412236×0.1×250)/1000=5.10559g称量由下列数据获得:容器和K HP的质量为2116336g,容器质量为16152816g,故K HP的质量为5110520g。
酸碱滴定不确定度的评定与表达
酸碱滴定不确定度的评定与表达摘要重量法、容量法和分光光度法是环境监测检验工作中最常规的的3种方法。
本文试通过容量法测定盐酸浓度，分析测量不确定度的来源，对测量不确定度进行评定与表达，并对影响测量结果的不确定度的各因素进行讨论。
关键词：不确定度，盐酸，滴定法，容量法，评定前言测量目的是为了确定被测量的量值。
测量质量由于会直接影响到国家和企业经济利益，在测量结果和由测量结果得出结论还可能成为决策中的重要依据。
不确定度愈大，测量水平愈低，测试质量愈差，结果的使用价值愈低；不确定度愈小，测量水平愈高，测试质量愈好，结果的使用价值愈高。
而随着对国际标准ISO∕IEC 导则25（已修订为ISO17025）《校准和检测实验室能力的通用要求》的执行，现在对所有被认可的实验室在客户要求时，必须对测量不确定度进行评定。
该标准要求各实验室“必须具有并应用评定测量不确定度的程序”。
因此，在我们报告测量结果时，必须对测量中结果质量给出定量说明，以确定测量结果的可信程度。
本文试通过容量法测定盐酸浓度，对测量不确定度进行评定与表达。
1 不确定度的评定方法1．1不确定度的定义与基本概念⑴测量不确定度：与测量结果有关参数，表示征可合理赋于的被测量之值的分散性。
⑵标准不确定度：用标准偏差表的测量结果的不确定度。
⑶（不确定度中）A类评定：用对观测列统计分析进行不确定度评定的方法。
⑷（不确定度中）B类评定：用不同于对观测列的统计分析的其他方法进行不确定度评定方法。
(5)合成标准不确定度：当结果由若干其它量得来时，测量结果中标准不确定度等于这些量方差和协方差的适当和的正平方根(6)⑹扩展不确定度：当规定测量结果区间的量，既可期望该区间包含可合理赋于被测量值分布的大部分。
1．2化学分析测量不确定度的来源[1]化学分析测量中不确定度的来源有下面几种：⑴被测对象定义不完善（比如被测物质分析物中缺少确切结构详细的对象说明）。
⑵取样中带来不确定度，测定样品里可能不代表所定义被测对象，例如在一个子样中对整块不具代表性或者被检样品自抽样以来的随时间产生的分解。
滴定管测量结果的不确定度评定
滴定管测量结果的不确定度评定滴定是一种广泛应用于分析化学中的定量方法，通常用于酸碱滴定、氧化还原滴定、络合滴定等。
由于滴定方法的简单性和灵敏度，它被广泛用于实验室分析和指导生产过程。
然而，每次滴定的结果可能会受到实验设备和操作的影响，因此我们需要对滴定管测量结果的不确定度进行评定。
一、滴定的不确定度来源滴定通常使用滴定管进行，而滴定管的不确定度主要来自以下几个方面：1.滴定管的刻度误差。
实验室使用的滴定管通常精确到0.1毫升或0.01毫升。
然而，刻度误差可能导致液体的实际体积与读数相差较大。
2.温度的影响。
温度的变化会导致液体的密度变化，从而影响液体滴定时的体积和数量。
3.使用不同的滴定管。
不同的滴定管使用时电极位置的高度不同，而这个高度对滴定结果有影响。
此外，不同的滴定管可能由于各种原因，如材料质量、刻度误差不同等等，导致不同的测量结果。
4.人为操作误差。
滴定过程中，实验者必须控制滴定速度，并在适当的时候停止滴定。
如果操作不当，可能会导致溶液过多或过少，从而影响测量结果。
滴定管测量结果的不确定度是用于评估测量结果的标准差。
它可以通过以下公式计算：u=√(u1^2+u2^2+...+un^2)其中，u1、u2、…、un为不确定度的各个来源，n为不确定度来源的数量。
例如，如果我们要评定一种溶液的pH值，可以选择使用滴定管并进行酸碱滴定。
下面是一个计算其不确定度的例子：1. 滴定管的刻度误差：=0.1/√3 = 0.0577 mL2. 温度的影响：= 0.02 mL4. 人为操作误差：= 0.1 mL因此，滴定管测量结果的不确定度u=√(0.0577^2+0.02^2+0.05^2+0.1^2)=0.13 mL。
需要注意的是，滴定管测量结果的不确定度评定是一个估计量，它依赖于实验所使用的设备以及实验者的经验和技能水平。
为了提高滴定结果的准确性和可靠性，实验室应该定期检查和校准设备，并加强实验者的培训和技能提高。
pH酸度计不确定度评定
pH 计电计示值误差和仪器示值总误差的测量不确定度（一）电计示值误差测量结果的不确定度评定1概述1.1测量依据：JJG119-2005《实验室pH （酸度）计》检定规程。
1.2环境条件：温度25.2℃，相对湿度65%。
1.3测量标准：酸度计检定仪，不预热时最大允许误差±0.002pH 。
1.4被测对象：酸度计，0.01级。
1.5测量过程：用酸度计检定仪作为测量标准，采用直接比较法对电计进行测量。
1.6评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
2数学模型ΔpH 示值=示值pH -pH 输入式中：ΔpH 示值──电计示值误差pH 示值──电计示值平均值pH 输入──检定仪向电计输入的标准信号3输入量的标准不确定度评定3.1输入量示值pH 的标准不确定度u （示值pH ）的评定输入量示值pH 的不确定度来源主要是电计的测量不重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A 类方法进行评定。
选一台性能稳定的酸度计，温度补偿器置25℃，向其输入pH 等电位值+3pH 单位的信号，记录电计示值。
连续测量10次，得到下列数据：10.01，10.00，10.01，10.01，10.00，10.00，10.01，10.01，10.01，10.01。
单次实验标准差检定时重复测量6次，则检定时重复测量的不确定度u （示值pH ）=0.002pH自由度υ1=∑=mj j 11υ=6-1=53.2输入量pH 输入的标准不确定度u(pH 输入)的评定输入量pH 输入的不确定度主要来源于酸度计检定仪，可以根据酸度计检定仪说明书给出的最大允许误差来评定，因此采用B 类方法进行评定。
酸度计检定仪说明书给出：不经预热时，最大允许误差为±0.002pH ，按均匀分布，则其标准不确定度为：u(pH 输入=0.001pH可以认为其不确定度可靠，则自由度υ2为∞。
4合成标准不确定度的评定 输入量示值pH 与pH 输入彼此独立不相关，所以合成标准不确定度：u c （ΔpH 示值）=22示值输入pH pH u u +=0.002pH4.1合成标准不确定度的有效自由度合成标准不确定度的有效自由度为：υeff =∑ii c u u υ44=444()()5c u u pH u pH +∞输入示值=5 5扩展不确定度的评定估计本被测量的分布为正态分布，取置信概率P=95%,按有效自由度υeff =5,查t 分布表得到t 95（5）=2.57扩展不确定度为：t 95(9)·u c （ΔpH 示值）=2.57×0.002=0.005pH6测量不确定度的报告与表示电计示值误差测量结果的扩展不确定度为：U 95=0.005pH υeff =5(二)仪器示值误差测量结果的不确定度评定1概述1.1测量依据：JJG119-2008《实验室pH （酸度）计》检定规程。
酸碱滴定不确定度分析
酸碱滴定不确定度分析1 目标用已知浓度的NaOH 溶液标定HCL 溶液的浓度。
2测量步骤用邻苯二甲酸氢钾（KHP ）标定NaOH ，再以NaOH 溶液标定HCL 。
过程如框图: 3数学模型3.1浓度计算公式 H CLKH P T T KH P KH P H CL V M V V P m C 121000 HCL C ——HCL 的浓度(%)1000——由mL 换算为L 的系数KH P m ---称取的纯KHP 的质量(g)KHP P ---KHP 的纯度(%)1T V ---滴定KHP 消耗的NaOH 体积(mL)KHP M ---KHP 的摩尔质量(mol/L)HCL V ---移取的HCL 的体积（mL ）2T V ---滴定HCL 消耗的NaOH 体积(mL)rep---重复性限（方法确认时得到的）滴定过程框图3.2不确定度传播律采用相对标准不确定度合成公式：[]2/1222122222)()()()()()()()(rep u V u M u V u V u P u m u C u r HCL r KHP r T r T r KHP r KHP r HCL r ++++++= u(△)≈0 4 不确定度分量的量化4.1 )(KH P r m u用天平称量，毛重 60.5450g 皮重60.1562gKHP m =0.3888g说明书给出天平的非线性误差为±0.15mg ，按均匀分布考虑，两次称重：315.02()⨯=KHP m u =0.12mg)(KH Pr m u =0.12×10-3/0.3888=0.000314.2 )(KHP P u 供应商给出纯度)%05.0100(±=KHP P ，矩形分布00029.03/0005.0)(==KH P P u%029.000029.01/00029.0)(===KHP r P u4.3 2T V① 滴定管校准误差的影响证书给出校准误差为0.03ml, 三角分布012.06/03.01==u ml② 实际温度与校准时温度不一致的影响设温度变化范围为4±℃膨胀系数 4101.2-⨯=α，滴定管体积 15ml,矩形分布 ml u 007.03/4101.21542=⨯⨯⨯=-③ 终点判定偏差⑴ 若为自动滴定 则可忽略终点判定偏差的影响⑵ 本试验在氩气中滴定，可排除液体吸收2CO 的影响⑶ 若为人工滴定肉眼判断终点，则应考虑终点判定偏差的影响（此情况专题讨论）合成：ml u u V u T 0014)007.0012.0()()(2/1222/122212=+=+=ml V T 89.142=%095.089.14/014.0)(2==T r V u4.4 )(1T V u与)(2T V u 分析相同：ml u 012.01=，ml u 009.02=，ml V T 64.181=ml V u T 015.0)(1=，%080.064.18/015.0)(1==T r V u4.5 )(KHP M u从IUPAC 所提供的原子量表可得到各原子量的值及其不确定度，并按矩形分布考虑。
盐酸标准滴定溶液的标定及其不确定度的评定
盐酸标准滴定溶液的标定及其不确定度的评定
标定：
1.准备标定溶液：以标定曲线上一点为参考点，用0.1mol/L烷酸盐溶液稀释，使终浓度相等。
2.实验环境预处理：在操作过程中可能出现的干扰，如热、水份、光照及污染等，均要排除。
3.计量：准备0.1mol/L NaOH胶体溶液，通过精密称量倒入烧杯中，混匀后保温恒温。
4.滴定：用pH计滴定，在常温水浴中进行滴定，通过氢离子电极记录pH值，至指示的pH值时，此滴定点的浓度即为标定点的浓度。
不确定度评定：
根据GUM（常用不确定度评定方法），其物理量测量不确定度包括测量结果不确定度和计量不确定度。
测量结果不确定度通过多次测试样品进行求解，而计量不确定度通过检查计量器具的准确度和精度等，以及测量技术等求解。
评定不确定度有一定的规范，如何满足要求，确保测量结果符合要求，达到精确可靠的测量要求。
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酸碱滴定不确定度的评定与表达
摘要重量法、容量法和分光光度法是环境监测检验工作中最常规的的3种方法。
本文试通过容量法测定盐酸浓度，分析测量不确定度的来源，对测量不确定度进行评定与表达，并对影响测量结果的不确定度的各因素进行讨论。
关键词：不确定度，盐酸，滴定法，容量法，评定
前言
测量目的是为了确定被测量的量值。
测量质量由于会直接影响到国家和企业经济利益，在测量结果和由测量结果得出结论还可能成为决策中的重要依据。
不确定度愈大，测量水平愈低，测试质量愈差，结果的使用价值愈低；不确定度愈小，测量水平愈高，测试质量愈好，结果的使用价值愈高。
而随着对国际标准ISO∕IEC 导则25（已修订为ISO17025）《校准和检测实验室能力的通用要求》的执行，现在对所有被认可的实验室在客户要求时，必须对测量不确定度进行评定。
该标准要求各实验室“必须具有并应用评定测量不确定度的程序”。
因此，在我们报告测量结果时，必须对测量中结果质量给出定量说明，以确定测量结果的可信程度。
本文试通过容量法测定盐酸浓度，对测量不确定度进行评定与表达。
1 不确定度的评定方法
1．1不确定度的定义与基本概念
⑴测量不确定度：与测量结果有关参数，表示征可合理赋于的被测量之值的分散
性。
⑵标准不确定度：用标准偏差表的测量结果的不确定度。
⑶（不确定度中）A类评定：用对观测列统计分析进行不确定度评定的方法。
⑷（不确定度中）B类评定：用不同于对观测列的统计分析的其他方法进行不确
定度评定方法。
(5)合成标准不确定度：当结果由若干其它量得来时，测量结果中标准不确
定度等于这些量方差和协方差的适当和的正平方根
(6)⑹扩展不确定度：当规定测量结果区间的量，既可期望该区间包含可合理赋于被测量值分布的大部分。
1．2化学分析测量不确定度的来源[1]
化学分析测量中不确定度的来源有下面几种：
⑴被测对象定义不完善（比如被测物质分析物中缺少确切结构详细的对象说明）。
⑵取样中带来不确定度，测定样品里可能不代表所定义被测对象，例如在一个子样中对整块不具代表性或者被检样品自抽样以来的随时间产生的分解。
⑶被测对象的物质和或者分离不完全。
⑷基体样品影响和干扰，来自复杂基体的被分析物中的分离或仪器的灵敏度可能受基体样品的其它元素的影响，样品被分析物分离与用于估计分离所采用的测试信号的增量的分离不同。
⑸在抽样调查或样品制备过程中的玷污以及样品制备在分析期间可能的变化。
⑹在测量的过程中对环境条件影响缺乏认识或环境条件的测量不够完善，例如容量玻璃器具校准与使用温度过程不同所带来不确定度，环境湿度的变化对某些物质产生影响等。
⑺人员读数不准。
读取计器或者刻度总是偏高或偏低的倾向以及方法的轻微误判可能性。
⑻称量和容量仪器的不确定度。
⑼仪器的分辨率或灵敏度以及仪器的偏离和分析天平标准里准确度极限,温度
控制器可能一项维持的平均温度与所指示的设定温度点不同，自动分析仪的滞后的影响等。
⑽测量标准和标准物质所给定的不确定度值。
特别是试剂纯度的影响，很多
有机
纯物质，由于同分异构体和无机盐存在，使得其纯度不可能为100 ％，因此配制标准溶液时应当考虑纯度的影响，而且溶液在分析过程中还受某些不确定度因素影响。
⑾从外部取得并且用于数据的整理换算的常数或其它参数的值所具有的不确定度。
⑿包括在测量方法和过程中的某些近似和假设；某些不恰当的校准模式的选择。
1．3测量不确定度的评定
不确定度依据其评定方法可分为A、B两类，A类是通过统计分析得到的，B类是用其他方法，根据有关信息得来的。
1．3．1标准不确定度的A类评定方法
对被测量x，在同一条件下进行n次独立重复观测，观测值为xi（i=l，2，…，n）。
由下式得到样本算术平均值：
为被测量x的估计值即测量结果。
测量结果的标准不确定度u（x）：
此标准不确定度的自由度ν=n–1，i在写出u（x）的应同时写出。
这是最常用的贝塞尔公式与其测量结果概率分布状态，还有一些其他计算方法如最小二乘法、极差法等。
1．3．2标准不确定度的B类评定
标准不确定u（xi）可用对xi的可能变化的有关信息或资料来评定。
B类评定的信息来源：
a．对于以前的观测数据；
b．对相关技术资料和仪器特性了解和经验；
c．对于生产部门提供的技术说明文件；
d．校准证书、检定证书或者其他文件提供单位的数据、精确度，准确度等级或级别，包括目前暂在使用的极限误差等；
e．操作手册或某些资料给出的参考数据及其不确定度；
f．使用规定实验方法的国家标准或类似技术文件中给出的重复性线性r或复线性R。
3 标准不确定的分析[2]
根据实验情况分析，影响测量结果的不确定度分量如下：
3．1 配制Na2CO3标准溶液的浓度带来的不确定度
3．1．1 Na2CO3摩尔质量引入的不确定度
根据IUPAC（1993）发布的相对原子质量，有
Ar(C)=12.011（1）
Ar(O)=15.9994（3）
Ar(Na)=22.989768（6）
∴M (Na2CO3)= Ar(Na) 2+Ar(C)+ Ar(O)3
=22.989768 2+12.011+15.9994 3
=105.989（g/mol）
∴M (Na2CO3)的标准不确定度是：
u[M (Na2CO3)]=
=0.001（g/mol）
∴urel[M (Na2CO3)]== =9.4 10-6
4 合成标准不确定度
相对合成标准不确定度，可参照JJF1059–1999中6.6条之规定计算。
urel[c(HCl)]c=
=
=4.1 10-3
5扩展不确定度
消耗的V(HCl)=30.25mL
∴
=
=0.25（mol/L）
取k=2时的相对扩展不确定度为：
Urel[c(HCl)]=k•urel[c(HCl)]c =2 4.1 10-3=8.2 10-3
根据评定结果，最后的HCl浓度可表示如下：
c(HCl)=0.25（1 8.2 10-3）（mol/L）（k=2，P=95%）
显然，本例中不确定度的最后评定主要受一个分量V(HCl)的不确定度u[V(HCl)]的影响。
在这一情况下，我们不好作出c(HCl)的分布是接近正态分布的假设，从而不可能给出kp以及Up。
因此，从开头起就没有去估计各个分量的自由度νi。
[3]
6 结果讨论
（1）在评定标准里不确定度时，既要避免遗漏的不确定度中分量，又要避免重复进行计算，尤其要注意合理的进行地评定不确定度分量。
（2）为证实计算中不确定度是否合理性，应做适当的试验，如：再安排比对试验、复现性试验等。
（3）如果当发现验证中结果出现偏离时，应立即查明偏离的原因，必要时需要重新评定。
（4）在由上述事例可看出，其中影响结果不确定度结果分量有许多，其数值大小不一样，在最后结果中不确定度评定贡献也不一样。
需要在实际工作中，可忽略物质重摩尔质量和电子天平的称量等引入数值较小来不确定度分量，这样
可简化评定程序，而且不影响总体最后的评定结果。
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