氢氧化钠溶液的标定.docx

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3.被测量，cNaOH=1000 EkhpPkhpM KHP VT[mol/l]其中,Cnsoh ： NaOH 溶液的浓度[mol/l]1000 ；由（rnO转化为［I］的换算系数mHKP :滴定标准物KHP的质量［g］Fkhp二滴定标准物的纯度，以质量分数表示MkhP ： KHP的摩尔质量［g/mol］Vt ： NaOH溶液的滴定体积［ml］4•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看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0.1 mo■的NaOH溶液大约需要消耗:KHP的量为:204.2212 0.1 19 小…0,388g1000 1.0称量应使用最后一位为0.1 mg的天平。

2）配制0.1moM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的分子量或其质曷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SOml去离子水中，再以NaOH溶液滴定采用自动pH曲线判定滴定终点备滴定装置来滴加NaOH溶液,并记录pH曲线从自动滴定装置记录的5.1 质量 mKHP大约称取388mgKHP来标定NaOH溶液”称重为减量称量容器和KHP质量去60.5450g C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a由于基准试剂KHP的u (itikhp) =0称重为减量称量，天平量程范围内的系统偏移耨被抵消9因此I52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1.0000—0.0005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 在目录中•• X. 7，.•V* • *•，•：•・・•a •• is%I 彳 k•.、••4'•1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:F '• ° X \"・・卜・・.•*° L•' •** * •・V* ••••'•• •<4'•* C 力•• • *•• / •7•・・・%7" , 9、•U (Pkhp) = 0.0005/ . 3 = 0.000295.3 摩尔质量Mkhpj元素原T- H不确定度标准不确定度C12.0107±0.00080.00046H1.00794士 0.000070.000040 1 ' •015.9994.±0.00030.00017K39.0983±0.00010.000058从IUPAC最新版的原子量表中查得的KHP （ C8H56K）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:计算式Lwq结果标准不确定度・ • ® ■ ・•c88X2.010796.08560.0037h55 7007945.03970.00020044A5.999463.99760.00068K仆 39.098339.09830.000058上表各数值的不确定度是由前式各元素的标准不确定度数值乘以原子数计算得到的♦ ・ •■ • c，•.•・♦:, 1V ■・.©•・・.••w"* ・ ••«KHP的摩尔质量为：• • •**• . s VvM khp =96.0856 5.0397 63.9976 39.0986 = 204.2212g/mol上式为各独立数值之和，因此标准不确定度U(M KHP )就等于各不确定度分量平方和的平方根;u(Mkhp) “0.00372 0.00022 0.000682 0.0000582 =0.0038g/mol5.4 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)范围为校准：制造商已给定了滴定体积的准确性-(数值)对于20ml活塞滴定管,典型数值为_ 0.03mhj假定为三角形分布,标准不确定度为0・03r,6 = 0.012mL3) 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土 3 c (置信水平为95%)&同样用水的膨胀系数2.1X0鼻C'得到1921 1030.006ml1.96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的不确定度u(Vt)oVt求得为18.64mL合并各不确定度分景得到体积-u(Vt) = 0.0122 0,0062 = 0.013ml5.5合并重复性利用先前方法确认的数值，合并重复性为0.0005o将上述不确定度分量汇集于表K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UMX)重复性1.00.00050.0005itikhpKHP的蠹R0.0000 g0.0000PkhpKHP的纯度•A1,00.000290.00029M KHPKHP的摩尔演量204.2212 g/mol0.0038 g/mol0.000019Vt滴定用NaOH的体积18.64 ml0.013 ml0.00076•合成标准不确定度的计算在计算CWOH合成标准不确定度的计算式中，显然应征获得,.1000 ftikhp Pkhp r 『CNaOH ~~” [mol/l]:M KHP VT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；• 〜. .P • • ・ b •丁 •・.•cNaOH1000 0.3888 1,0204.2212 18.64=0.10214 mol/l对于乘法表示式(如上式),可按规则2计算标准不确定度：Uc(C皿!型1 1 u 叫一)U&HP)+ U(Mkhp)/ J Zu(VtF山 认 rep< aakhp J PkhpMkhp J Q M'=0.00052 0.00002 0.000292 0.0000192 0.000702 = 0.00091Uc (CNaOH ) = CAaOH 0.00091 =0.10214 0.00091 = 0.00009mol/17 •扩展不确定度的计算扩展不确定度U (CNaOH )可由合成标准不确定度乘以包含因子2后得至人U(CNaOH) =0.00009 2f 0,0002mol/l所以，NaOH 溶液的浓度为(0.1021 —0.0002) mol/lo而称量过程和• •• •滴定体积Vt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, .• •r 3。

工 . • - ： • .. • .- ,.T1贞量的不确定度可忽略不计o。