不确定度
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标准溶液的不确定度
在GB/T 602—2002 D附录B,明确了滴定分析标准溶液的不确定度的计算方法。即:不标准滴定溶液的标定方法大体上有四种方式:
(1)用工作基准试剂标定标准滴定溶液的浓度;
(2)用标准滴定溶液标定标准滴定溶液的浓度;
(3)将工作基准试剂溶解、定容、量取后标定标准滴定溶液的浓度;
(4)用工作基准试剂直接制备的标准滴定溶液。
第一种方式
包括:氢氧化钠、盐酸、硫酸、硫代硫酸钠、碘、高锰酸钾、硫酸铈、乙二胺四乙酸二钠[c(EDTA)=0.1 mol/L、0.05 mol/L]、高氯酸、硫氰酸钠、硝酸银、亚硝酸钠、氯化锌、氯化镁、氢氧化钾—乙醇共15种标准滴定溶液。计算标准滴定溶液的浓度值c(mol/L),表示为式(3—13):
C=mw*1000/[(V1-V2)M] (3—13)
式中:m ——工作基准试剂的质量的准确数值,g ;
w——工作基准试剂的质量分数的数值,% ;
V1——被标定溶液的体积的数值,mL ;
V2——空白实验被标定溶液的体积的数值,mL ;
M——工作基准试剂的摩尔质量的数值,g/mol 。
第二种方式
包括:碳酸钠、重铬酸钾、溴、溴酸钾、碘酸钾、草酸、硫酸亚铁铵、硝酸铅、氯化纳共9种标准滴定溶液。计算标准滴定溶液的浓度值(mol/L) 表示为(3—14):
c=(V1-V2)C1/v (3—14)
式中:V1——标准滴定溶液的体积的数值,mL ;
V2——空白实验标准滴定溶液的体积的数值,mL ;
c1——标准滴定溶液的浓度的准确数值,mol/L ;
V——被标定标准滴定溶液的体积的数值,mL 。
第三种方式
包括:乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液[c(EDTA)=0.02mol/L],计算标准滴定溶液的浓度值(mol/L) 表示为(3—15):
c=[(m/V3)V4w*1000]/[(V1-V2)M] (3—15)
式中:m——工作基准试剂的质量的准确数值,g ;
V3——工作基准试剂的质量分数的数值,% ;
V4——被标定溶液的体积的数值,mL ;
w——空白实验被标定溶液的体积的数值,mL ;
V1——工作基准试剂溶液的体积的数值,mL ;
V2——量取工作基准试剂溶液的体积的数值,mL ;
m——工作基准试剂的摩尔质量的数值,g/mol 。
第四种方式
包括:重铬酸钾、碘酸钾、氯化纳共3种标准滴定溶液。计算标准滴定溶液的浓度值(mol/L) 表示为(3—16):
c=mw*1000/VM(3—16)
式中:m——工作基准试剂的质量的准确数值,g ;
w——工作基准试剂的质量分数的数值,% ;
V——标准滴定溶液的体积的数值,mL ;
M——工作基准试剂的摩尔质量的数值,g/mol 。
标准溶液扩展不确定度
方式(1)
标准滴定溶液浓度平均值的扩展不确定度的计算:
U(C)=KUC(c) (3—17)
式中:k——包含因子(一般情况下,=2);
uc——标准滴定溶液浓度平均值的合成标准不确定度,mol/L 。
式(3—17)中:
uc(c)=(uA^2+uB^2)^1/2 (3—18)
式中:uA——标准滴定溶液浓度平均值的A类标准不确定分量,mol/L ;
uB——标准滴定溶液浓度平均值的B类合成标准不确定分量,mol/L 。
方式(2)
工作基准试剂标定标准滴定溶液浓度(即第一种方式)平均值不确定度的计算。
由于标准滴定溶液的标定方法有四种方式,因此不确定度的计算也分为四种。
标准滴定溶液浓度平均值的A类不确定度有两种计算方法。
a.标准滴定溶液浓度平均值的A类相对标准不确定分量uArel(c-)的估算,按式(3—19)计算:
uArel(c-)=σ(c)/[(8^1/2)*c-](3—19)
式中:σ(c) ——标准滴定溶液浓度值得总体标准差,mol/L ;
c-——两人八平行测定的标准滴定溶液浓度平均值,mol/L 。
式(3—19)中:
σ(c) =[CrR95(8)]/[f(n)] (3—20)
式中:CrR95(8)——两人八平行测定的重复性临界差,mol/L ;
f(n)——临界极差系数(由GB/T 11792—1989)中表1查得)。
a.标准滴定溶液浓度平均值的A类相对标准不确定度分量的计算。
用贝塞尔法计算两人八平行测定的实验标准差后,标定滴定溶液浓度平均值的A 类相对标准不确定度分量,按式(3—21)计算:
uArel(c-)=[s(c)]/[(8^1/2)*c-](3—21)
式中:s(c) ——两人八平行测定结果的实验标准差,mol/L ;
c-——两人八平行测定的标准滴定溶液浓度平均值,mol/L 。
方式(3)
标准滴定溶液浓度平均值的B类相对合成标准不确定分量的计算,以用电子天平称量为例进行不确定度的计算。根据式(3—13),标准滴定溶液浓度平均值的B类相对合成标准不确定分量。
按式(3—22)计算:
(3—22)
式中:urel(m) ——工作基准试剂质量的数值的相对标准不确定度分量;
urel(w)——工作基准试剂质量分数的数值的相对标准不确定度分量;
urel(V1-V2)——被标定溶液体积的数值的相对标准不确定度分量;
urel(M)——工作基准试剂摩尔质量的数值的相对标准不确定度分量;
urel(r)——被标定溶液浓度的数值修约的相对标准不确定度分量。
工作基准试剂质量的数值的相对标准不确定度分量按式(3—23)计算:
urel(m)=u(m)/m(3—23)
式中:u(m) ——工作基准试剂质量的数值的标准不确定度分量,g ;
m——工作基准试剂质量的数值,g 。
式(3—23)中:
(u(m)=[2*(a/k)^2]^1/2按均匀分布,k =3^1/3 )(3—24)
式中:a——电子天平的最大允许误差,g 。