NaOH标准滴定溶液不确定度.doc

氢氧化钠标准滴定溶液的标定及不确定度1. 氢氧化钠标准滴定溶液的标定1. 1标定方法：GB/T601-2002《化学试剂标准滴定溶液的制备》1. 2主要仪器、设备及实验环境分析天平：BT124S型，①级，分度值0. lmg,,线性土0. 2mg滴定管：标准容量50ml,最小分度值0. lml的碱式滴定管，A级，容量允许误差为土0.05ml 邻苯二甲酸氢钾（KHC8H404）：工作基准试剂,纯度为99. 95%〜100. 05%氢氧化钠：分析纯酚駄指示液：10g/L 实验用水：蒸憎水 实验环境温度：26 C1. 3配置及标定⑴配制称取110g氢氧化钠，溶于100ml无二氧化碳的水中，摇匀，注入聚乙烯容器中，密闭放 置至溶液清亮量取上层清液10.8ml,用无二氧化碳水稀释至2000ml,摇匀⑵标定称取0. 75g于105C〜11CTC电烘箱中干燥至恒重的工作基准试剂邻苯二甲酸氢钾，加 50ml无二氧化碳水溶解，加2滴酚駄指示液（10g/L）,用配制好的氢氧化钠滴定溶液滴定至 溶液呈粉红色，并保持30s同时做空白实验氢氧化钠标准滴定溶液的浓度［C （NaOH）］,数值以摩尔每升（mol/L）表示，按下式计 算：C (NaOH)mx1000(X—式中：m—邻苯二甲酸氢钾的质量的准确数值，单位为克（g）；孔一氢氧化钠溶液的体积的数值，单位为毫升（ml）；色一空白实验氢氧化钠溶液的体积的数值，单位为毫升（ml）；M —邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（g/mol ） ［M（KHC8H404）］=204. 22.2. 测定数据两人八平行测定数据见表1表1氢氧化钠标准溶液浓度的标定数据标定人员甲乙标定编号12341234KHC8H4O4 称样量(g)0.74820.74850.74860.74900.74940.75050.74880.7496氢氧化钠溶液的体积Vi (mL)36.4536.4736.5036.5036.5336.5936.5036.55空白实验氢氧化钠溶 液的体积V2 (mL)0.000.000.000.000.000.000.000.00标定值0.100510.100500.100430.100480.100450.100440.100460.10043极差相对值0.08%0.03%标走结果C(mol/L)CrR95 (4) 相 对 值0.13%0.05%极差相对值0.08%CrR95 ( 8)0.13%相 对 值平均值0.100480.10044标准值0.10046甲、乙标定结果极斧相对值分别为0. 08%和0. 03%，均未超过重复性临界极斧CrR95 (4) 的相对值0.15%；甲、乙两人八平行标定结果极差相对值为0.08%未超过重复性临界极差 CrR95⑻的相对值0.18%,则氢氧化钠标准滴定溶液的浓度为：C (NaOH) =0. 0. 10046mol/L3. 不确定度的评定 3. 1 A类相对标准不确定度u,1P1(Z)用贝塞尔法计算两人八平行测定氢氧化钠标准滴定溶液浓度平均值的A类相对标准不确 定度试验标准偏斧:测定结果的A类标准不确定度:5(c) _ 3.1 xlQ-5=1. 1 X 10 5mol/L测定结果的A类相对标准不确定度:UArei(c)=^^=11X10 5 =1. 1 x 10_4mol/Lc 0.100463. 2B类相对标准不确定度的计算Uug(c)5, (c) = ^urel (m)2 + urel(Pkhp )2 + urel {M )2 + urel (y )2 + urel (r)2式中：urel(m)—邻苯二甲酸氢钾质量的相对标准不确定度；u讪(Pkhp)—邻苯二甲酸氢钾纯度的相对标准不确定度；u迫(M)—邻苯二甲酸氢钾摩尔质量的相对标准不确定度；urei (V)—滴定用氢氧化钠的体积的相对标准不确定度；u诅(r)—氢氧化钠标准溶液浓度平均值的修约误差引入的相对标准不确定度。

3. 2. 1邻苯二甲酸氢钾质量的相对标准不确定度u讪(m)标定时使用分析天平采用差量法称得邻苯二甲酸氢钾的质量，每个质量数值由两次称量值相减得到，因此邻苯二甲酸氢钾质量的相对标准不确定度为：%血)如二 m m式中：a”一分析天平的线性，单位为克(g)；m—邻苯二甲酸氢钾质量的数值，单位为克(g)分析天平制造商给出的天平线性为土0.2mg,按均匀分布，k=V3,邻苯二甲酸氢钾的质‘0.0002、、乜丿0.7491量取八次称量的平均值0. 7491g,则邻苯二甲酸氢钾质量的相对标准不确定度为：=2. 2X10 43. 2.2邻苯二甲酸氢钾纯度的相对标准不确定度u讪(Pkhp)邻苯二甲酸氢钾纯度Pkg为99. 95%〜100. 05% (1.0000 + 0. 0005),不确定度按矩形分 布，k=V3,其标准不确定度为：(Pkhp )Qp _ 0.0005~k 7F=2. 9X10-4式中：a”一邻苯二甲酸氢钾纯度的扩展不确定度，％因邻苯二甲酸氢钾为工作基准试剂，P取100% (1.0000),其相对标准不确定度为:urei (Wkhp)=“(几爲=2.9x10 4 =2. 9xi0TP 13. 2.3邻苯二甲酸氢钾摩尔质量的相对标准不确定度u讪(M)从IUPAC最新版的原子量表中查得的KHC8H404中各元素的原子量和不确定度，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(心舲)的极斧计算得到 的。

因此相应的标准不确定度等于杳得数值除以馆单个元素标准不确定度元素原子量不确定度标准不确定度C12.01070. 00080.00046H1. 007940. 000070.00004015.99940. 00030.00017K39.098300010.000058计算邻苯二甲酸氢钾摩尔质量的标准不确定度要将各个元素的标准不确定度乘以元素个 数，则邻苯二甲酸氢钾摩尔质量的标准不确定度为：u (M) = 7(8xO.OOO46)2 +(5x 0.00004)2 +(4x0.00017)2 +0.0000582 =3. 7 X IO-3KHC8H404的摩尔质量为:MkhP=204. 22g/mol,其相对标准不确定度为：Urcl(M) =^) = 3-7xlO- 2. 4. 2滴定体积的重复性的标准不确定度业(V)经实验得50ml碱式滴定管重复性标准偏斧为0. 0205,则滴定体积的重复性的标准不确定度：u2 (V) =0. 0205ml=L8xl0_5Mkhp 204.223. 2. 4滴定用氢氧化钠的体积的相对标准不确定度urel (V)滴定用氢氧化钠的体积的不确定来源：(1) 滴定管体积校准引入的不确定度(2) 滴定体积的重复性引入的不确定度(3) 滴定管使用温度与校正温度不同引入的不确定度3. 2. 4. 1滴定管体积校准的标准不确定度th (V)滴定管检定给出的最小分度值为0. lml的50mlA级碱式滴定管允许误差为土0.05ml,按矩形分布 g羽)计算滴定管体积校准的标准不确定度：3. 2. 4. 3滴定管使用温度与校正温度不同的标准不确定度％ (V)滴定管的检定温度是20C,标定时实验室温度26C,温度有6C之差，查得水的体积膨胀系数为2. 1X1O-7C,水的体积膨胀系数引起的标准不确定度按矩形分布k=V3,贝U：u3 (V)A?XaxV = 6x2.1x1(T“ X36.51 Q46ml式中：Z\t—温斧范围；a—水的体积膨胀系数；V—滴定用氢氧化钠溶液体积ml (取八次称量的平均值36. 51ml)。

综上所述，滴定用氢氧化钠体积的标准不确定度：u (V) = +2(V)(c) = 42.2X10-4)2 +(2.9xl0-4)2 +(1.8xl0-5)2 +0.00162 +(2.9xl0-5)2 = 1. 64X 10-33. 3合成标准不确定度合成相对标准不确定度Ugi (c) = 為/ (c) + "爲(c)= J(l. 1 x 10 _+ (1.64x 10 彳)=1. 64 X 10 3 氢氧化钠标准滴定溶液浓度计算结果为：0. 10046mol/L 氢氧化钠标准溶液的标准不确定度：uc(Z)= Um (7) X0. 10046=1. 64X 10 3X0. 10046=1. 65X1(T +3(y) 4扩展不确定度U = V0.0292 +0.02052 +0.0462 =0. 058ML相对标准不确定度：ug (V) =^M = -^^=0. 0016MLV 36.513. 2. 5氢氧化钠标准溶液浓度平均值的修约误斧引入的相对标准不确定度Um (r)Uwl (r)=—kxc式中：a—两人八平行测定的氢氧化钠标准溶液浓度平均值的修约误差区间的半宽(mol/L)；7—两人八平行测定的氢氧化钠标准溶液浓度平均值(mol/L)。

计算结果要求保留4位有效数字，故a取5位小数两人八平行测定的氢氧化钠标准溶液浓度平均值的修约误斧区间的半宽为：a=2^2221=o. 000005mol/L,按均匀分布，k=V32u’“(r)=旦 =^000005 =2.9X105kxc V3 x0.10046B类相对标准不确定度：取包含因子K= 2,扩展不确定度U为：U= uc(Z)X2=l. 65X10_4X2=3. 3X10-43. 5测定结果表述及评定C (NaOH) =(Z {/) =(0.1005 + 0.00033)mo 1/L, K= 2。