氢氧化钠标准溶液

氢氧化钠标准溶液浓度测量不确定度评定报告
编制：付学飞
审核：王淑芳
批准：许百红
京博农化科技股份有限公司分析检测中心
2011-8-2
氢氧化钠标准溶液浓度测量不确定度评定报告
1目的
评定0.5mol/L 氢氧化钠标准溶液浓度测量的不确定度
2依据标准
《化学试剂标准滴定溶液的制备》GB /T 601-2002
3试验条件
1) 设备名称：分析天平 设备型号：AE-240 设备编号：CARC0007
测量范围：0-200g 准确度等级或示值误差：±0.0001g 分辨率或最小分度值：0.0001g
2) 玻璃仪器名称： 50ml 碱式滴定管 准确度等级：A 级 最大允许误差±0.05ml 最小分度值：0.01ml
3) 工作基准试剂名称名称：基准邻苯二甲酸氢钾
3.2 检测环境条件：温度——25℃ 湿度—— 50%
3.3标准溶液编号：20110712
4过程描述与数学模型
4.1配制过程
称取110g 氢氧化钠溶于100ml 无二氧化碳的水中，注入聚乙烯容器中，密闭放置至溶液清亮，用塑料管量取上层清液，用无二氧化碳的水稀释至1000ml 。

4.2标定过程
称取于105-110℃下用电烘箱箱至干燥的工作基准试剂邻苯二甲酸氢钾3.6g ，加无二氧化碳的水溶解，加入两滴酚酞指示液（10g/L ）,用配制好的氢氧化钠滴定溶液滴定至浅粉色。

并保持30s ，同时做空白试验。

氢氧化钠标准滴定溶液的浓度[])(NaOH c ，数值以mol/L 表示，按照下式计算
M
V V m NaOH C ⨯-⨯=)(1000)(21 式中：m ——邻苯二甲酸氢钾的质量分数的准确值，g ；
V 1——滴定消耗氢氧化钠滴定溶液的体积，ml ；
V 2——空白试验耗用的氢氧化钠滴定溶液的体积，ml ；
M ——邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量的数值，g/mol,[]）（KPH M =204.22
5不确定度来源的分析
关于不确定度的来源可依据中国合格评定国家认可委员会制定的《化学分析中不确定度的评估指南》进行分析。

氢氧化钠标准滴定溶液的浓度的测量不确定来源主要有：测定的重复性，称取邻苯二甲酸氢钾的质量（m ）邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量（M ），滴定邻苯二甲酸氢钾耗用氢氧化钠标准滴定溶液的体积（V 1），空白耗用的氢氧化钠标准滴定溶液的体积（V 2）。

6不确定度分量的评定
6.1 氢氧化钠标准滴定溶液浓度的平均值A 类标准不确定度的计算
表1是两个标准员双人八平行的测定结果
表1 0.5mol/L 氢氧化钠标准滴定溶液标定结果
标定者
m/g V 1/ml V 2/ml M/g 结果mol/L A
3.7019 36.24 0.13 20
4.22 0.50199 A
3.4177 33.45 0.13 20
4.22 0.50226 A
3.5761 35.00 0.13 20
4.22 0.50218 A
3.4317 33.59 0.13 20
4.22 0.50221 B
3.7866 37.05 0.13 20
4.22 0.50221 B
3.3798 33.07 0.13 20
4.22 0.50242 B
3.5630 3
4.88 0.13 204.22 0.50207 B 3.4443 33.70 0.13 204.22 0.50240 根据上述表格中的数据，氢氧化钠结果的平均值L mol C /5022
.0=，其标准偏差mol g C S /000147.0)(=，其A 类相对标准不确定度分量)(c u Arel 按照下式
000104.05022
.08000147.08)()(=⨯=⨯=c C S c u Arel 6.2标准滴定溶液浓度平均值的B 类相对合成不确定度分量的计算
根据氢氧化钠标准滴定溶液的计算公式，氢氧化钠标准滴定溶液的浓度的平均值的B 类相对标准不确定度分量)(c u Brel 按照下式合成
)()()()()()(2212222r u V V u M u P u m u C u rel rel rel rel rel Brel +-+++=
式中：)(m u rel ——邻苯二甲酸氢钾质量的数值的相对标准不确定度分量；
)(P u rel ——邻苯二甲酸氢钾的质量分数的数值的相对标准不确定度分量；
)(21V V u rel -——被标定溶液体积的数值的相对标准不确定度分量；
)M (rel u ——工作基准试剂摩尔质量数值的相对标准不确定度分量；
)r (rel u ——氢氧化钠溶液浓度的数值修约的相对标准不确定度分量。

6.2.1邻苯二甲酸氢钾质量的数值的相对标准不确定度分量)(m u rel
称量使用电子天平的检定证书，其最大允许误差为±0.1mg 。

按均匀分布，K=3，则标
准不确定度为)(m u =23
0.12）（⨯=0.082215mg 相对标准不确定度)(m u rel =
m m u )(=5-10.32⨯ 6.2.2邻苯二甲酸氢钾纯度引起的不确定度)(rel P u
供应商（科密欧）证书上给出的邻苯二甲酸氢钾的纯度值为%05.0%100)(±=KPH ω，其引起的不确定度可考虑矩形分布，标准不确定度为：
%029.03/0005.0)(rel ==P u
6.2.3邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量引起的不确定度)(rel M u
邻苯二甲酸氢钾（KPH ）各组成元素的原子量及其不确定度见表2
表2 KPH 各组成元素的原子量及其不确定度
对于每个元素来说，其标准不确定度可按IUPAC 给出的数值以矩形分布求得，将所给出的数值除以3可的其标准不确定度。

KPH 摩尔质量及其不确定分别为：
mol
g M u M /0038.000058.0)00017.04()00004.05()00046.08()(2212
.2040983.39994.15400794.150107.1282222=+⨯+⨯+⨯==+⨯+⨯+⨯=
相对标准不确定度分量)(rel M u ==M )(M u 5-106.81⨯ 6.2.4滴定耗用的氢氧化钠标准溶液的体积引起的不确定度)(21V V u rel -
6.2.4.1 滴定耗用的氢氧化钠标准溶液的体积V1引起的不确定度
（1）滴定管体积 JJG196-2006《常用玻璃量器检定规程》中给出的50mlA 级滴定管的允许差为±0.05ml ，近似于三角形分布，换算成标准不确定度为：1u =0.05/6=0.020ml
（2）温度引起的不确定度分量
实验室室温变化的范围为±2℃，水的膨胀系数为/101.24-⨯℃，近似于矩形分布，滴定0滴定大约消耗氢氧化钠标准溶液的体积的平均值为34.62ml ，换算成标准不确定度为：
=2u ml 008.03/2101.22.6344=⨯⨯⨯-
（3）终点判定偏差
多次测定的重复性表明，此步引入终点误差不大于0.010ml ，该误差是由人的视觉所带来的测定误差，在滴定终点，也存在这种观测误差，前后两次引入的滴定误差为
=3u ml 014.0010.0010.022=+
将上述将三个分量合成为体积V1的不确定度)(1V u 为
ml V u 026.0014.0008.0020.0)(2221=++=
6.2.4.2 空白耗用的氢氧化钠标准溶液的体积引起的不确定度
)(2V u 的计算和)(1V u 类似，由于空白耗用的氢氧化钠标准溶液的体积很小V 2=0.13ml ，第
二项和第三项可以忽略，因此)(2V u =0.020ml
根据上述计算
)(21V V u rel -=42221221210.4949
.34020.0026.0V V V -⨯=+=-+）（）（）（V u u 6.2.5氢氧化钠标准溶液浓度数值修约的相对标准不确定度)r (rel u
双人八平行测定时数值修约引入的相对标准不确定度按照下式计算
c
k a u rel =)r ( 式中：a 表示两人八平行实验测定的氢氧化钠标准溶液浓度平均值修约误差区间的半宽度，mol/L ，结果至少保留小数点后5位，按照0.00005mol/L 计算，按照均匀分布k=3，代入上式计算得)r (rel u =5.75-10⨯
标准溶液浓度的平均值的B 类相对标准不确定度)(c u Brel 得到
4221222210.89)
()()()()()(-⨯=+-+++=r u V V u M u P u m u C u rel rel rel rel rel Brel
7合成不确定度 氢氧化钠标准溶液的合成不确定度)(c u c 按照下式计算
L
mol c u c u c c u Brel Arel c /10.94)10.89()1004.1(5022.0)
()()(424242---⨯=⨯+⨯⨯=+=
8扩展不确定度U
当置信概率p=95%时，包含因子p k =2，计算扩展不确定度：
U =p k ×)(c u c =2×410.94-⨯=3101.0-⨯
9结果报告
氢氧化钠标准滴定溶液的浓度C=0.5022±0.0010mol/L,其中扩展不确定度U=0.0010是由合成不确定度)(c u c =4.94-10⨯乘以包含因子p k =2而得到。

——以下空白——。