硫酸亚铁铵容量法测定铬刚玉中铬含量的不确定度评定.docx

硫酸亚铁铵容量法测定铬刚玉中铬含量的不确定度评定摘要：不确定度的含义是指由于测量误差的存在对被测量值不能肯定的程度表明该测量结果的可信赖程度。不确定度愈小测量结果与被测量的真值愈接近检测质量越高；反之亦然。测量结果的不确定度往往是由多种原因引起的文章对硫酸亚铁铵容量法测定铬刚玉中铬含量的分析结果不确定度的产生原因进行了分析建立了相关数学模型并进行评定。关键词：硫酸亚铁铵容量法；不确定度评定；铬刚玉；铬含量1实验部分1.1主要仪器分析天平、酸式滴定管。1.2分析方法试样用碳酸钠-硼酸混合熔剂熔融稀硫酸浸取加入5ml硝酸银（10g/L）1ml硫酸锰溶液（10g/L）分次加入10ml过硫酸铵溶液（250g/L）待溶液呈现紫红色再煮沸5min-10min加入氯化纳（100g/L）溶液煮沸至溶液的紫红色消失取下冷至室温。加入15ml硫酸-磷酸混合溶液以N-苯代邻氨基甲酸为指示剂用硫酸亚铁铵标准溶液滴定至溶液由红色转为亮绿色即为终点。2铬测定结果的数学模型WCr（%）=frep×100式中V2为所消耗的硫酸亚铁铵标准溶液的体积（mL）；m2为称样量（g）；TCr为硫酸亚铁铵标准溶液对铬的滴定度（mg/mL）。3不确定度来源分析通过对被测量值与输出量之间的函数关系进行分析测量不确定度的主要来源为：滴定体积试料量和标准物质量及标准物质等因素。3.1硫酸亚铁铵溶液滴定系数TCr标准不确定度的评定用称量的基准试剂重铬酸钾标定硫酸亚铁铵溶液（1）合并重复性标准不确定度。按国家标准GB/601规定每个标准溶液需由两个人各滴4次硫酸亚铁铵的滴定度最终取决于两个人的滴定结果的平均值。设两个人得到的滴定度分别为T1和T2则TCr=为求得了硫酸亚铁铵溶液最终的标准不确定度利用早先的标定数据先求得每个人单次测量的标准不确定度为0.0012。由于两个人的操作水平相当每个人测量4次平均值的标准不确定度为u（T1）=u（T2）==0.0006。硫酸亚铁铵溶液的最终浓度取两个人滴定结果的平均值。其标准不确定度应按下式计算：u（TCr）=（2）基准试剂质量m。由于引入了前面已经确定的合并重复性在此已经没有必要再考虑称量的重复性了。由于基准试剂重铬酸钾的称量为减量称量天平量程范围内的系统偏移将被抵消。因此u（m1-m2）=0（3）基准试剂纯度P。供应商目录中标注基准试剂重铬酸钾的纯度介于99.95%至100.05%之间。因此P为1.0000+0.0005。如果干燥过程完全按照供应商的规定进行则无其他不确定度来源。供应商在目录中没有给出不确定度的进一步的信息因此可将该不确定度视为矩形分布标准不确定度：（P）==0.00029（4）基准试剂重铬酸钾摩尔质量M。从IUPAC最新版的原子质量表中查得的重铬酸钾（K2Cr2O7）中各元素的原子量和不确定度及各元素对重铬酸钾的贡献及标准不确定度分量示如表1。对于每一个元素来说标准不确定度是将IUPAC所列不确定度做为矩形分布的极差计算得到的。因此相应的标准不确定度等于查得的数值除以。表1各元素的原子量和不确定度及对重铬酸钾摩尔质量的贡献及其标准不确定度表1各数值的不确定度是由各元素的标准不确定度数值乘以原子数计算得到的。重铬酸钾的摩尔质量为：M=294.1846因此标准不确定度u（M）就等于各不确定度分量平方和的平方根：u（M）==0.0012g/Lurel（M）==4.1×10-6（5）体积V。a.滴定体积的重复性：如前所述该重复性已经通过实验合成重复性考虑了。b.校准：制造商已经给定了滴定体积的最大允许范围。对于50mlA级活塞滴定管允许误差为±0.05ml。假定为三角分布标准不确定度为=0.020mlc.温度：由于对温度缺乏控制假定温度的波动范围为±3℃（置信水平为95%）。水的膨胀系数2.14×10-4℃-1由此而产生的不确定度为：=0.010mld.终点误差：滴定终点的判定与肉眼读数带来的误差因是两个水平相当的人操作可将其归入合成重复性标准不确定度内。滴定体积V求得为31.25ml合并各不确定度分量得到体积VT的不确定度u（VT）。u（VT）==0.022mlurel（VT）==0.00070（6）五个分量不相关所以滴定的相对标准不确定度为：urel（TCr）==0.000873.2测定样品的重复性的不确定度为获得测量重复性的不确定