硝酸银容量法测定水中氯化物不确定度评定
硝酸银容量法测定水中氯化物不确定度评定（模板）
1 测量方法和数学模型建立 1. 1测量方法
按《生活饮用水标准检验方法》 ( GB /T 5750.5- 2006) 氯化物测定中硝酸银容量法测定。 1. 2 测量流程
吸取AgNO 3标准溶液→ 以NaCl 标准溶液标定AgNO 3标准溶液→准确移取水样→ 以AgNO 3标准溶液滴定水样中氯化物→结果
( 1) 标定硝酸银标准溶液: 吸取25.00mL 0.50mg/L(Cl)氯化钠标准溶液, 置于瓷蒸发皿内, 加纯水25mL 。另取一瓷蒸发皿, 加50mL 纯水作为空白, 各加1mL 铬酸钾溶液, 用硝酸银标准溶液滴定, 直至产生桔黄色为止。计算硝酸银标准溶液滴定度m.
( 2) 测定水样: 吸取水样50.0mL 。置于瓷蒸发皿内, 另取一瓷蒸发皿, 加入50mL 纯水, 作为空白。各加1mL 铬酸钾溶液, 用硝酸银标准溶液滴定, 直至溶液生成桔黄色为止。计算水中氯化物含量p(Cl). 1.3数学模型
m=(25×0.50)/(V1-V 0) (1) p(Cl)=[(V2-V 0) ×m ×1000]/V(2) 合并(1) (2) 式得
p(Cl)=[(V2-V 0) ×25×0.50×1000]/[(V1-V 0) ×V] p(Cl) - 水样中氯化物(以Cl - 计) 的质量浓度, mg/L; m - 1.00ml硝酸银标准溶液相当于氯化物(Cl-) 的质量,mg;
V 0 - 滴定空白的硝酸银标准溶液用量, mL;
V 1 - 滴定氯化钠标准溶液的硝酸银标准溶液用量, mL; V 2 - 水样消耗硝酸银标准溶液用量, mL; V - 水样体积, mL。 2 测量不确定度的来源分析
根据测量方法和计算公式分析, 测定结果的不确定度分量的来源主要有: ( 1)AgNO3标准溶液浓度的测量不确定度; ( 2) 重复性测量不确定度; ( 3)水样体积的测量不确定度;
( 4) 水样消耗AgNO 3标准溶液体积的测量不确定度。
各不确定度分量因果图
3各不确定度分量的量化计算 3.1 硝酸银标准溶液的不确定度
3.1.1 NaCl标准使用溶液(C=0.50mg/mL)稀释的相对不确定度u cr (NaCl)
稀释方法为把 mg /mL标准贮备液配制成0.50mg /mL的使用液。使用V 移m l 移液管和V 容m l容量瓶.
3.1.1.1标准储备液浓度定值时的相对标准不确定度u 标r
NaCl 标准贮备液[ C = mg /mL,m l 编号: , 制造商: ], 证书给出的相对标准不确定度U=% ( k=), (Up = P=)使用温度为( ± ℃ ), 稀释时环境温度为℃.(稀释时尽可能接近证书给出的使用温度，所以标准溶液由于水的温差效应引起的不确定度可以忽略); 则:
u 标r =U/（k ×标称值）
3.1.1.2移液管体积的标准不确定度u 移r
(1)m l移液管为检定合格, 级单标线的允许误差值为ml 假设为三角分布:
u 移1(ml) = 允许误差值 /√6
(2)充满液体至刻度的变动性。通过重复称量进行统计, 重复10次计算出标准差
u 移2=ml;
(3)稀释时溶液的温度与校正时温度不同引起的体积不确定度。温差为℃ , 水的体积膨胀系数a = 2.1×10-4 /℃, 按矩形分布换算为
u 移3(ml)=移液管标称值×温差×2.1×10-4/√3
三者合并:
表1 本次实验所用玻璃仪器的不确定度计量结果
3.1.1.3m l容量瓶体积的的标准不确定度u 容r (见表1) NaCl 标准使用溶液(C=0.50mg/mL)稀释的合成相对不确定度:
3.1.2硝酸银标准溶液引入的相对不确定度分量u mr (AgNO3)
3.1.2.1 N次标定结果的重复性相对标准不确定度u Ar (AgNO3),A 类评定:
3AgNO 3标液体积均值v =(ml); AgNO 3标液浓度均值c =mg/ml(Cl-);
-u A (AgNO3)=标准差S c =mg/ml(Cl);
= u Ar (AgNO3)= uA (AgNO3)/ C
3.1.2.2 25ml移液管体积的相对标准不确定度u 移r (见表1, 但因标定的A 类评定已包含重复性, 故在表1的合成中不加入重复测量项).
3.1.2.3 NaCl标准溶液消耗硝酸银标准溶液体积的相对标准不确定度u Vr ; 3.1.2.3.1 50ml棕色滴定管体积的标准不确定度u 棕滴(见表1, 不加重复测量项).
3.1.2.3.2 由于滴定氯化钠标准溶液的硝酸银标准溶液用量远大于空白试验消耗硝酸银标准溶液用量, 故空白引入的硝酸银标准溶液用量V 0不确定度可忽略不计。
3.1.2.3.3 研究表明, 滴定到试剂颜色由亮黄色向桔黄色转变时, 肉眼判断终点的标准不确定度约为u 终=±0.03ml 。
耗硝酸银标准溶液体积V 1的合成相对标准不确定度
硝酸银标准溶液浓度m 的合成相对不确定度
3.2 水样体积V 引入的相对标准不确定度分量u 样r
使用50ml 移液管移取待测水样检测。水样体积引入的相对标准不确定度u 样
r
(见表1, 不加重复测量项)
3.3 水样N 次测量引入的重复性不确定度的A 类评定
表3 水样中氯化物重复测量不确定度A 类评定
水样用AgNO 3标液体积均值v =(ml); 水样氯化物浓度均值p =mg/L(Cl-);
-u A (P)=标准差S p =mg/L(Cl);
u Ar (P)= uA (P)/p =
3.4. 水样测量用AgNO 3标准溶液体积的相对标准不确定度u vr
3.4.1 用ml 滴定管滴定, 消耗硝酸银标准溶液的体积V 2引入的标准不确定度u 滴(见表1, 不加重复测量项);
3.4.2 由于滴定水样的硝酸银标准溶液用量V 2远大于空白试验消耗硝酸银标准溶液体积V 0, 故V 0的不确定度忽略不计。
3.4.3 同前试剂颜色由亮黄色向桔黄色转变时, 肉眼判断终点的标准不确定度约为
u 终=±0.03ml;
水样测量用AgNO 3标准溶液体积的相对标准不确定度:
4 合成相对不确定度u cr
5 扩展不确定度
取k=2(约95%置信概率), 扩展不确定度为
U=uc ×2
6 报告不确定度 p(Cl-)=( ±U)mg/L,k=2
注意：如所购NaCl 标准溶液的标称浓度为摩尔浓度，则在标定AgNO 3标准溶液浓度时应进行mg/L浓度的换算，即在合成AgNO 3标准溶液的相对不确定度时应考虑元素原子量引入的不确定度分量。因AgNO 3标准溶液浓度以滴定度“Cl -mg/ml”表示，故在合成时可只计算Cl 元素原子量的不确定度分量，即在U mr （AgNO 3）合成公式中加入u Clr （从元素周期表中查得，计算相对不确定度分量）