卡爾·費休容量法水分測定儀測量結果不確定度評定

李丹 徐彤 馬欣 楊向輝 劉雙 陸青

長春市計量檢定測試技術研究 吉林長春 130012

1 測量標準及輔助設備

質量分數(shù)為0.998×10-2其相對擴展不確定度為0.013×10-2（k=2）的液體水分標準物質；電子天平：實際分度值為0.1mg 的I 級電子天平。

2 不確定度評定

2.1 水分測量結果不確定度的評定

（1）數(shù)學模型：

式中：x-樣品水分含量，%；

T-滴定劑的滴定度，mg/mL；

V-滴定劑的體積，mL；

m-樣品質量，g。

（2）重復性的不確定度ur（）的評定。測定儀器的重復性，可以通過連續(xù)測量得到測量列，采用A類方法進行評定。

選擇水分含量在0.1%-5.0%的水分標準物質，用微量進樣器抽取一定體積的水分標準物質（控制進樣含水量約為1mg）用干燥的吸水紙擦拭針尖后，放置在天平上，等天平示值穩(wěn)定后清零。開始樣品測定，將樣品注入滴定池，滴定自動進行[1]?？刂茦悠泛考s為1mg，儀器自動滴定后顯示水分含量，連續(xù)測量10 次得到測量列為（mg）：0.987、0.978、1.014、1.026、1.021、0.981、0.994、1.023、0.988、1.029。

（3）輸入量T 的標準不確定度ur（T）的評定。我們在計量檢定之前，已經(jīng)用純水或水分含量標準物質校準過儀器，即標定了滴定度。滴定度的A 類不確定度，即與滴定度測量結果的統(tǒng)計結果相關的不確定度，已充分體現(xiàn)在水分含量的測量結果的A 類不確定度當中，可以忽略不計。即認為ur（T）等于零[2]。

（4）滴定體積引入的不確定度ur（V）。滴定管體積分辨率引入的不確定度，被檢儀器說明書指出其體積分辨率為0.0005mL，則分辨率引入的不確定度為：

滴定體積的系統(tǒng)誤差。由于在滴定度測定和水分測量時都用同一個滴定管測定體積，體積的系統(tǒng)誤差具有相關性，可以被抵消，體積的系統(tǒng)誤差引入的不確定度可以忽略。因此，滴定管體積分辨率作為滴定的不確定度的主要來源。當樣品含水量分別為1mg 時，使用滴定度為5mg/mL 的滴定劑，滴定體積約為0.2。因此，滴定體積的相對不確定度分別為0.075%[3]。

（5）質量引入的不確定度ur（m）。電子天平分度值為0.1mg，最大允許誤差為±0.5mg，按均勻分布，k=，則天平引入的不確定度為：

當樣品含水量分別為1mg 時，樣品質量為0.1g。因此，質量的相對不確定度分別為：

ur（m）=0.29mg/0.1g×100%=0.29% （7）

2.2 水分測量結果示值誤差的不確定度評定

（1）數(shù)學模型：

式中：x -水分含量測量結果的平均值，%；r-水分含量的示值相對誤差，%；x0-水分標準物質水分含量的認定值，%。不確定度u（r）已體現(xiàn)在x 的測量結果重復性里，即包含在u（x）里，此處不計。

3 水分示值相對誤差的合成標準不確定度

水分含量的平均值是0.993mg，標準物質的水分認定值為0.998，擴展不確定度為0.013×10-2，當樣品含水量為1mg 時：

取包含因子k=2，則卡爾費休容量法水分測定儀測量結果的相對擴展不確定度為：