氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度評定

鄒 鑫

（山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗研究院，山東 泰安 271000）

隨著檢測市場的進一步開放，各個檢驗檢測機構(gòu)實驗室之間的競爭愈來愈激烈。而檢驗機構(gòu)之間的競爭主要就體現(xiàn)在檢驗數(shù)據(jù)的質(zhì)量上。不確定度正是國際國內(nèi)衡量檢測機構(gòu)檢驗質(zhì)量的主要途徑。筆者此處使用在水泥化學(xué)分析中常用的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液做為具體實例，對其進行不確定度分析。

1 實 驗

本文以水泥化學(xué)分析中氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的標(biāo)定過程為例，進行不確定度評定。依據(jù)國標(biāo)GB/T176-2008《水泥化學(xué)分析方法》，采用5.89條款-氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[C（NaOH）=0.15mol/L]。

氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度按下式計算：

式中：C（NaOH）為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，mol/L；V為滴定時消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積，mL；m為苯二甲酸氫鉀的質(zhì)量，g；204.2為苯二甲酸氫鉀的摩爾質(zhì)量，g / mol 。

2 不確定度的評定

不確定度評定程序按照JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》進行不確定度評定。

2.1 A類不確定度的評定

（1）重復(fù)性條件下的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差。溶液濃度標(biāo)定使用主要儀器為計量檢定過的50ml滴定管。評定采用標(biāo)準(zhǔn)法方法給出的重復(fù)性限制進行評定。

進行8次平行標(biāo)定得氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，實驗數(shù)據(jù)如下：

0.1580mol/L、0.1577mol/L、0.1580mol/L、0.1580mol/L、0.1577mol/L、0.1580mol/L、0.1573mol/L、0.1573mol/L。

其平均值為0.157 8mol/L。對上述數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，自由度=n-1=7，平均值X=0.1578 mol/L，單次測量的試驗標(biāo)準(zhǔn)差S（x）=0.000312，重復(fù)測量的平均值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為，其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.2 B類不確定度評定

（1）標(biāo)定過程中滴定管體積引入的不確定度。

根據(jù)JJG196-2006《常用玻璃量器》規(guī)定，20℃時50ml滴定管（B級）的容量最大允許誤差為±0.10ml，按矩形分布，則容量瓶帶來的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

溫度對容量瓶體積的影響：本實驗是在環(huán)境溫度嚴(yán)格控制在接近20℃條件下進行的。因此滴定管以及溶液溫度與校準(zhǔn)時溫度不同引起的不確定度可忽略不計。但當(dāng)溫度不為20℃時，此處應(yīng)當(dāng)考慮溫度對體積的影響，并對其進行查詢和評定。

（2）標(biāo)定過程中天平示值誤差引起的不確定度。

天平檢定證書上給出天平稱量的擴展不確定度為0.75mg，K=2，則天平校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

天平稱取試樣引起的不確定度分量：

（3）溶解過程溶解回收率引起的不確定度。

由于苯二甲酸氫鉀溶解不完全或溶解過程導(dǎo)致苯二甲酸氫鉀的損失或污染等，將使苯二甲酸氫鉀不能100%進人到溶液中，苯二甲酸氫鉀溶解的加標(biāo)回收率為98.7%~101.1%，回收率的不確定度按《JJF1059.1-2012》計算。

（4）B類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成。

此次試驗中：天平稱量引入的不確定度分量：4.69×10-5；

溶解過程引入的不確定度分量：3.33×10-3；

滴定管體積引入的不確定度分量：5.77×10-4；

此次試驗的B類相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成：

2.3 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度的合成

由于A類與B類不確定度是相互獨立無關(guān)的，因此，兩者合成得合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

2.4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的擴展

標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

選擇包含因子K=2，則其擴展不確定度為：

3 總 結(jié)

氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度：

通過氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液標(biāo)定過程的不確定度評價，對過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的不確定度分量進行了評估，計算合成了標(biāo)準(zhǔn)不確定度，進而分析出其主要不確定度來源為溶解過程中引入的不確定度分量。

由于高強灌漿層和混凝土、錨板和混凝土間存在結(jié)構(gòu)變化，造成錨板附近深度約0.6 m區(qū)域內(nèi)的混凝土應(yīng)力集中，受到一定拉應(yīng)力作用，相應(yīng)區(qū)域混凝土較容易發(fā)生張拉破壞，對基礎(chǔ)承載性能影響較大。根據(jù)混凝土相應(yīng)規(guī)范，C40抗拉強度設(shè)計值為1.71 MPa，大于基礎(chǔ)混凝土最大第一主應(yīng)力0.34 MPa，故基礎(chǔ)混凝土滿足極限荷載下基礎(chǔ)承載性能要求。

參考文獻：

[1]馬振珠，李蘇，于淑珍.GB/T16399-1996 土化學(xué)分析方法.

[2]JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》.

[3]CNAS-GL06：2006 化學(xué)分析中不確定度的評估指南.