氢氧化钠溶液的标定.doc

35例 3．氢氧化钠溶液的标定1．目的用标准物邻苯二甲酸氢钾（KHP）标定氢氧化钠（NaOH）溶液2．测量步骤干燥并称取滴定标准物 KHP配制 NaOH 溶液后，将标准物（KHP）溶解，并用 NaOH 溶液滴定具体的测定步骤见流程图 13．被测量[mol/l]10KHPNaOHTmcMV其中， ：NaOH 溶液的浓度[mol/l]a1000：由[ml]转化为[l] 的换算系数：滴定标准物 KHP 的质量[g]HKPm：滴定标准物的纯度，以质量分数表示：KHP 的摩尔质量[g/mol] KHPM：NaOH 溶液的滴定体积[ml]TV4．不确定度来源的识别称重为减量称量，每一次称重都会有随机变化和天平校准带来的不确定度在称量和体积测量中都包含了重复性因此，将各重复性分量合并为一个总的重复性分量，并且利用早先的实验数据5．不确定度分量的量化NaOH 溶液的标定包括以下步骤：1）将标准物 KHP 干燥供应商的说明注明了滴定标准物的纯度及其不确定度滴定 19ml浓度为 0.1mol/l 的 NaOH 溶液大约需要消耗 KHP 的量为：g38.0.1092.4称量应使用最后一位为 0.1 mg 的天平。

2）配制 0.1mol/l 的 NaOH 溶液为配制 1 升 NaOH 溶液，大约需要称取 4g NaOH然而，由于 NaOH 溶液的浓度是由标准物 KHP 来测定，而不是直接计算得到，因此不需要与 NaOH的分子量或其质量有关的不确定度来源信息3）将称取的滴定标准物 KHP 溶解于约 50ml 去离子水中，再以 NaOH 溶液滴定采用自动36滴定装置来滴加 NaOH 溶液，并记录 pH 曲线从自动滴定装置记录的 pH 曲线判定滴定终点5.1 质量 mKHP 大约称取 388mgKHP 来标定 NaOH 溶液称重为减量称量相关称量有：容器和 KHP 质量： 60.5450g（观测）容器和 KHP 减量后的质量：60.1562g（观测）KHP 质量： 0.3888g（计算）由于引入了前面已经确定的合并重复性，因此没有必须现考虑称量的重复性由于基准试剂 KHP 的称重为减量称量，天平量程范围内的系统偏移将被抵消因此， ()KHPum05.2 纯度 PKHP供应商目录中标注的 KHP 的纯度介于 99.95% 至 100.05%之间因此 PKHP 为。

如果干燥过程完全按供应商的规定进行，则无其它不确定度来源供应商05..1在目录中没有给出不确定度的进一步的信息，因此可将该不确定度视为矩形分布，标准不确定度： 029.3/05.)(KHPu5.3 摩尔质量 MKHP从 IUPAC 最新版的原子量表中查得的 KHP（C 8H5O4K）中各元素的原子量和不确定度：元素 原子量 不确定度 标准不确定度C 12.0107 0.0.00046H 1.00794 0.00007 0.000040O 15.9994 0.0003 0.00017K 39.0983 0.0001 0.000058对于每一个元素来说，标准不确定度是将 IUPAC 所列不确定度作为矩形分布的极差计算得到的因此相应的标准不确定度等于查得数值除以 3各元素对摩尔质量的贡献及其不确定度分量为：元素 计算式 结果 标准不确定度8C017.296.0856 0.00375H945.0397 0.000204O.563.9976 0.0006837K0983.139.0983 0.000058上表各数值的不确定度是由前表各元素的标准不确定度数值乘以原子数计算得到的KHP 的摩尔质量为： molgMKHP /21.04986.37.6039.58.96上式为各独立数值之和，因此标准不确定度 就等于各不确定度分量平方和的平方)(KHPMu根： olguKHP /038.05.68.02.037.)( 222 5.4 体积 VT1）滴定体积的重复性：如前所述，该重复性已通过实验合成重复性考虑了。

2）校准：制造商已给定了滴定体积的准确性范围为 （数值） 对于 20ml 活塞滴定管，典型数值为 假定为三角形分布，标准不确定度为 ml03. ml012.6/3.03）温度：由于对缺乏温度控制而产生的不确定度按前例方式计算，但这一次假定温度的波动范围为 ℃（置信水平为 95%） 同样用水的膨胀系数 ℃ 得到41.21l06.96.1324因此因温度控制不充分而产生的标准不确定度为 0.006ml4）终点检测误差：由于是强碱滴定强酸，没有迹象表明判定终点会与等当点不一致所以终点判定偏差及其不确定度可以忽略VT 求得为 18.64ml，合并各不确定度分量得到体积 VT 的不确定度 u(VT)mlu013.6.012.)(25.5 合并重复性利用先前方法确认的数值，合并重复性为 0.0005将上述不确定度分量汇集于表 1表 1 滴定中的数值与不确定度参数 说明 数值 x 标准不确定度 u(x) 相对标准不确定度 urel(x)rep 重复性 1.0 0.0005 0.0005mKHP KHP 的重量 0.3888 g 0.0000 g 0.0000PKHP KHP 的纯度 1.0 0.00029 0.00029MKHP KHP 的摩尔质量 204.2212 g/mol 0.0038 g/mol 0.000019VT 滴定用 NaOH 的体 18.64 ml 0.013 ml 0.000738积6．合成标准不确定度的计算在计算 CNaOH 合成标准不确定度的计算式中，显然应征获得[mol/l]TKHPNaOHVMmc10表 A2.2 列出了上述各参数的数值、标准不确定度和相对标准不确定度。

代入上述数值后，得到：mol/l1024.6.821.043NaOHc对于乘法表示式（如上式） ，可按规则 2 计算标准不确定度： 2222()()()()()() 0.910.5.0.90.1.7cNaOHKHPKHPKHPTuumuuMuVrep ()1249/cNaOHau mol7．扩展不确定度的计算扩展不确定度 可由合成标准不确定度乘以包含因子 2 后得到)(NaU()../NaOHc0920mol≈所以，NaOH 溶液的浓度为（0.1021 0.0002）mol/l滴定体积 的不确定度分量是最大的，其次是重复性和滴定标准物的纯度，而称量过程和TV摩尔质量的不确定度可忽略不计。