發表時間：2010-9-20 **：《中國科教博覽》2023年第9期供稿作者：張霞
張霞 (濟源市質量技術監督檢驗測試中心，河南，濟源，454650)
摘要：本文分析了鹽酸標準溶液標定過程中的誤差**，對最終標定結果進行了不確定度評估，證實了此標定方法的總擴充套件不確定度為0.00050mol/l。
關鍵詞：標準溶液分析
中圖分類號：x374 文獻標識碼：a 文章編號：1811-8755（2010）09368
引言 測量不確定度是表徵合理賦予被測量之值的分散，與測量結果相聯絡的引數。測量不確定度反映對測量結果有效性的信心。在理化分析中，一切測量結果都不可避免地具有不確定度。
鹽酸標準溶液是一種常用化學定量參比物質，其標定值的準確性直接影響常規分析質量。現以gb/t601-2002《化學試劑標準滴定溶液的製備》為依據配製並標定鹽酸溶液（0.1mol/l），並根據jjf1135-2005《化學分析測量不確定度評定》分析其測量不確定度的因素，並計算出從標定過程中得到的不確定度。
一、試驗方法及過程部分
1、測定方法
準確稱取於270℃～300℃高溫爐灼燒至恒重的工作基準試劑無水碳酸鈉（99.95%～100.05%）約0.
2g左右，置於三角瓶中，加50ml水使之溶解，加10滴溴甲酚綠-甲基紅指示劑，用鹽酸標準溶液滴定至終點同時做空白實驗。
2、主要儀器裝置與試劑
電子分析天平：最大稱量200g，精度0.1mg
酸式滴定管：50ml，a級
3、標定過程
依據gb/t601-2002《化學試劑標準滴定溶液的製備》的要求，由兩人進行實驗，分別各做四平行，即「四平行八對照」。在測定結果極差的相對值滿足標準規定的前提下，取兩人八平行測定結果的平均值做為標定結果。
4、結果的計算
式中：c—鹽酸標準溶液的濃度，mol/l
m—基準無水碳酸鈉的質量，g
v1—滴定消耗鹽酸標準溶液的體積，ml
v0—空白試驗消耗鹽酸標準溶液的體積，ml
m—與1.00 ml相當的以克表示的基準無水碳酸鈉的質量，取0.05299
二、不確定度的評定與討論
數學模型（各字母的意義同上）
1、測量不確定度的**
從鹽酸溶液的標定過程和數學模型來著，標定結果不確定度的**主要有以下五方面引起：（1）測量的重複性（a類不確定度）；（2）基準無水碳酸鈉的純度；（3）測量使用的電子分析天平；（4）使用的量具及影響體積的相關因素；（5）其它相關常數。
2、不確定度**分析
（1）a類評定的標準不確定度：重複測量的不確定度分量ua。
（2）由m的誤差引入的標準不確定度分量u1：主要由基準無水碳酸鈉的純度和電子分析天平示值誤差等引起。
（3）由v1 、v0的誤差引入的標準不確定度分量u2：由50ml移液管、實驗室環境溫度和滴定終點帶入。
（4）其它相關常數u3：主要由基準無水碳酸鈉的摩爾質量引起。
3、各標準不確定度的評定
3.1 ua的計算
表1為實驗員甲的測量資料，單次測量的標準偏差為
表2為實驗員乙的測量資料，單次測量的標準偏差為
所以以上兩組資料的合併標準偏差為：
即a類評定標準不確定度是：
3.2 u1的計算
（1）基準無水碳酸鈉的純度引入的標準不確定度u11：基準無水碳酸鈉的純度為1.0000±0.
0005，視為矩形分布k＝ ，其不確定度為u11＝0.0005/ ＝2.9×10-4g
（2）電子天平引入的標準不確定度分量u12：在標定中稱量樣品時（設樣品的稱取量為m＝0.2000g），用到電子天平，那麼電子天平的示值不確定度會傳遞到最終的計算結果中去，所以要計算其不確定度分量。
電子分析天平經計量檢定部門檢定，其檢定誤差為±0.15mg，視為矩形分布， k＝ ，其不確定度分量為0.15/ ＝0.
09mg，又因為採用減量稱量法，故稱量的不確定度為
u12＝0.09×10-3/2＝4.5×10-5 g
則合成不確定度為：
靈敏係數
計算c1時，設v1為40.00ml，v0為0.05ml，m為0.2g，以下類同。
所以其相對不確定度為：
u1＝2.9×10-4×0.47=1.4×10-4
自由度ν1＝∞
3.3 u2的計算
（1）50ml滴定管引入的標準不確定度分量u21：50ml滴定管容量允許誤差為±0.05ml（a級，jjg196-1990《常用玻璃量器》檢定規程），按矩形分布k＝ ，不確定度u21＝0.
05/ =0.029 ml
（2）實驗室環境溫度引入的標準不確定度分量u22：設實驗室溫度為25℃，標定時消耗鹽酸標準溶液的體積約為40 ml，則換算為20℃時體積補正vδ=- ×40.00=-0.
044 ml,不確定度u22＝0.044 ml。
（3）滴定終點引入的標準不確定度分量u23：滴定終點時的體積誤差為±0.05ml（1滴的體積），呈兩點分布，現由滴定終點判斷引入的標準不確定度u23為0.05ml。
則合成標準不確定度：
靈敏係數
所以其相對不確定度為：
u2＝0.084×0.0024=2.0×10-4
自由度ν2＝∞
3.4 其它相關常數引入的標準不確定度分量u3：
基準無水碳酸鈉的摩爾質量引入的標準不確定度分量很小，可以忽略。
4、合成標準不確定度的評定
以上所分析的各種不確定度的分量如表3。又因各個不確定度之間不相關性，即相互獨立，所以其相對合成標準不確定度為：
有效自由度為
5、擴充套件不確定度的評定
取影響因子k＝2，u＝2×2.5×10-4＝5.0×10-4，或u＝0.00050mol/l
三、測量結果的表示
實驗測得的鹽酸標準溶液的濃度為0.09336mol/l，鹽酸標準溶液的濃度可表示為：（（0.09336±0.00050）mol/l， k＝2）
四、結論
從各不確定度的分量可以看出，對於本實驗，在重複性測量結果滿足gb/t601-2002《化學試劑標準滴定溶液的製備》3.6條款規定的要求（即每人四平行測定結果極差的相對值不得大於重複性臨界極差的相對值0.15%，兩人共八平行測定結果極差的相對值不得大於重複性臨界極差的相對值0.
18%）的前提下，最終測量結果的不確定度主要由稱量過程、滴定過程、滴定終點和所使用的計量器具等因素造成，所以在鹽酸溶液的標定過程，盡可能採用減量稱量法、使用高一精度等級的天平、控制滴定體積在40ml以上。
1、jjf1135-2005《化學分析測量不確定度評定》
2、jjf1059-1999《測量不確定度評定與表示》
作者簡介：
張霞，女，濟源市質量技術監督檢驗測試中心工程師，多年來一直從事食品質量安全檢測和管理工作。
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