魏香玉　韋偉

河南省建筑科學(xué)研究院有限公司（450000）

室內(nèi)環(huán)境檢測中基準(zhǔn)碘酸鉀配置標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液不確定度分析

魏香玉韋偉

河南省建筑科學(xué)研究院有限公司（450000）

本文以“基準(zhǔn)碘酸鉀配置標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液”為例，分析影響其配置結(jié)果的因素，并對各不確定度分量和結(jié)果的不確定度進(jìn)行分析和評定。

室內(nèi)環(huán)境；碘酸鉀；不確定度

0　前言

室內(nèi)環(huán)境檢測是建設(shè)工程質(zhì)量檢測行業(yè)的新領(lǐng)域，不確定度理論也正在代替?zhèn)鹘y(tǒng)的誤差理論，如何評定各種檢測結(jié)果的不確定度，成為廣大檢測技術(shù)人員廣泛討論的問題。

1　試驗步驟簡介

用恒重過的基準(zhǔn)碘酸鉀通過溶解定容配成濃度為0.1000mol/L的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液。

將基準(zhǔn)碘酸鉀在105℃±2℃下烘干約2h，至恒重后置于干燥器中冷卻至室溫。用電子分析天平準(zhǔn)確稱量3.5667g恒重并冷卻后的基準(zhǔn)碘酸鉀。將稱量好的基準(zhǔn)碘酸鉀先用少量水溶解，再轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中，定容至刻度。

2　建立數(shù)學(xué)模型

碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度為

C（1/6KIO3）=1000mw/V［mol·l-1］

式中：1000——從mL到L的換算系數(shù)；m——工作基準(zhǔn)試劑的質(zhì)量，g；w——工作基準(zhǔn)試劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)；V——定容體積，mL；M——相當(dāng)于1/6KIO3的摩爾質(zhì)量的數(shù)值，單位為克每摩爾（g/mol）；數(shù)值為35.67g/mol；c——標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度值，單位為摩爾每升（mol/L）。

3　不確定度來源的分析及定量

從碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的配置步驟可以分析出其不確定度主要來源于三個方面，一是基準(zhǔn)碘酸鉀的純度，二是碘酸鉀的稱量質(zhì)量，三是定容體積V。

3.1純度

由基準(zhǔn)碘酸鉀試劑證書可以得知其純度為1.0000±0.0005。假設(shè)其純度為矩形分布。標(biāo)準(zhǔn)不確定度uw的值為：

3.2基準(zhǔn)碘酸鉀試劑的稱量質(zhì)量

基準(zhǔn)碘酸鉀試劑的稱量用的是電子分析天平，其不確定度分量主要來源于三個方面：重復(fù)性、可讀性以及由于電子天平校準(zhǔn)產(chǎn)生的不確定度分量。

1）重復(fù)性

對樣品重復(fù)稱量10次，計算得出（實驗數(shù)據(jù)略）其標(biāo)準(zhǔn)偏差：

s=0.00015g=0.15mg

重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

2）可讀性

萬分之一電子分析天平最后一位有效數(shù)字可讀性帶來的不確定度分量：

3）天平校準(zhǔn)

天平誤差帶來的不確定度分量主要取決于電子天平的最大允許誤差，假設(shè)其稱量質(zhì)量為均勻分布，則不確定度分量為：

3.3體積V

該定容體積有三個主要的影響：校準(zhǔn)、重復(fù)性和溫度影響。

1）校準(zhǔn)

制造商提供的容量瓶在20℃的體積為（1 000±0.4）mL。在這里，計算標(biāo)準(zhǔn)不確定度時是假設(shè)分布為三角形分布，其不確定度：

2）重復(fù)性

uv2＝s＝0.10mL

3）溫度

根據(jù)制造商提供的信息，該容量瓶在20℃校準(zhǔn)，而實驗室的溫度在±4℃之間變動。該影響引起的不確定度可通過估算該溫度范圍和體積膨脹系數(shù)來進(jìn)行計算。液體的體積膨脹明顯大于容量瓶的體積膨脹，因此只需考慮前者即可。水的體積膨脹系數(shù)為2.1×10-4℃-1，因此產(chǎn)生的體積變化為±（1 000×4×2.1×10-4）＝±0.84mL

計算標(biāo)準(zhǔn)不確定度時假設(shè)溫度變化是矩形分布，即

三種分量合成得到體積的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（V）：uv＝0.52mL

4　計算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

中間值及標(biāo)準(zhǔn)不確定度和相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表如表1：

表1　不確定度分量及數(shù)值

相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

5　計算擴(kuò)展不確定度

將相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度乘以包含因子2得到相對擴(kuò)展不確定度U：

6　結(jié)論

分析不確定度的結(jié)果可以看出影響結(jié)果的主要因素是量瓶體積、基準(zhǔn)碘酸鉀純度、基準(zhǔn)碘酸鉀質(zhì)量。量瓶體積和基準(zhǔn)碘酸鉀純度的貢獻(xiàn)較大，為影響結(jié)果的主要因素。這里沒有對所有影響因素進(jìn)行面面俱到的分析，一些貢獻(xiàn)較小的因素未進(jìn)行分析評定。實際工作中，可根據(jù)各檢測項目的具體情況，選擇主要影響因素進(jìn)行評定，但不可忽略有明顯貢獻(xiàn)的因素。

［1］JJF1059.1-2012，中華人民共和國國家計量技術(shù)規(guī)范［S］. 2012.

［2］測量不確定度評定與表示指南［M］.中國計量出版社，2000，4.

［3］化學(xué)分析中不確定度的評估指南［M］.中國計量出版社，2012，12.