库仑滴定法测煤中全硫不确定度评定报告

库仑滴定法测煤中全硫测量不确定度评定报告

1 被测对象

满足GB/T 214-2007煤中全硫的测定方法的试样。

2 引用文件

GB/T 214-2007煤中全硫的测定方法

JJF 1059-1999 测量不确定度评定与表示

CNAS/GL 06：2006 化学分析中不确定度的评估指南

CSM 01 01 01 00-2006 化学成分分析测量不确定度评定导则

3 原理

煤样在催化剂作用下，于空气流中燃烧分解，煤中硫生成硫氧化物，其中二氧化硫被碘化钾溶液吸收，以电解碘化钾溶液所产生的碘进行滴定，根据电解所消耗的电量计算煤中全硫的含量。

4 方法和测量参数简述

煤在1150摄氏度和催化剂作用下,在空气中燃烧分解,其中各种形态硫均被氧化和分解为二氧化硫和少量的三氧化硫(统称硫氧化物),以电解碘化钾-溴化钾溶液生成的碘和溴(称电生碘和电生溴)来氧化滴定二氧化硫,根据电生碘和电生溴所消耗的电量(库仑为安培·秒即: A·s)由库仑积分仪积分,并根据法拉第电解定律(在电极上产生lg当量任何物质,需用电量96500C)给出硫质量(mg),由仪器显示直接读出全硫的含量。

分析使用的仪器为：

长沙开元仪器有限公司5E-8S/A II型煤中全硫测定仪

赛多利斯BSA224S型电子天平：分辨力：0.0001g 最大允差：0.0002g

5 被测量与输入量的函数关系（数学模型）

由于该试验是通过称取一定量的煤样，放在快速智能定硫仪中测试,然后在仪器上直接显示煤中全硫的含量，故该方法的数学模型为：

tad S %=%1001⨯m

m 式中tad S -----空气干燥煤样中全硫含量，%;

ml ------库伦积分器显示值，mg;

m ------煤样质量，mg 。

6 不确定度的来源

根据函数关系式，测量结果的不确定度主要包括以下几个分量：数字显示装置分辨力、测量结果的重复性、试样称量引入的相对标准不确定度及标准物质标定仪器引入的不确定度。

7 不确定度分量评定

7.1 试验方法引入的相对标准不确定度的评定。

在规定的测量条件下, 两次测量结果之差的重复性限最小为0.05%。按B 类不确定度评定进行计算可得其相对标准不确定度为：

)1(rel u = r/2.83= 0.05% /2.83= 0.0002=2×104-

7.2 煤中全硫测定仪引入的相对标准不确定度的评定 。

煤中全硫测定仪的检定证书中显示：重复性为0.018%。

按B 类不确定度评定进行计算可得其相对标准不确定度为：

)2(rel u = r/2.83=0.018÷2.83=0.000064=6.4×105-

7.3 试样称量引入的相对标准不确定度。

本次测定使用的天平为梅特勒-托利多AL204型电子天平，感量为0.1mg,

称量误差为±0.2mg （表示被测量的实际质量与天平示值之差）。按均匀分布，称量的标准不确定度为0.2/3=0.116mg 。

称量一个样品需二次使用天平（一次空盘，一次样品），则

m u =2116.02⨯=0.164mg=0.000164g

相对合成标准不确定度为：

)3(rel u =m u /m=0.000164÷1=0.000164=1.64×104-

7.4 标准物质标定仪器引入的相对标准不确定度。

全硫为0.89%的标准样品(在95%的置信概率下相对扩展不确定度为0. 04% )

)4(rel u = U/k = 0.04% /2 = 0.0002=2×104-

8 合成标准不确定度

测量的各分量互不相关，用方和根求其相对合成不确定度

rel u =)4()3()2()1(2222rel rel rel rel

u u u u +++=0.0003=0.03% 9 扩展测量不确定的评定

取包含概率p=95%，按k=2，扩展相对不确定度：

rel U =0.03%×2=0.06%