硫代硫酸钠标准滴定溶液的不确定度分析_新闻_

艾提亚·马合热木

[摘要]硫代硫酸钠标准滴定溶液是一种常用化学定量参比物质，其标定值的准确性直接影响常规分析质量。笔者通过实验，采用如下方法配置硫代硫酸钠标准滴定溶液，并对其不确定度进行分析。

[关键词]硫代硫酸钠标准溶液不确定度测定方法相对标准不确定度

中图分类号：TG115.313 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0371-01

测量不确定度是与测量结果关联的一个参数，用于表征合理赋予被测量之值的分散性，是对测量结果的正确表述。它可以用于“不确定度”方式，也可以是一个标准偏差（或其给定的倍数）或给定置信度区间的半宽度。该参量常由很多分量组成，它的表达（GUM）中定义了获得不确定度的不同方法。国际上许多的计量学者认识到使用“不确定度”代替“误差”更为科学。测量不确定度评定也是检测和校准实验室必不可少的工作之一。

硫代硫酸钠标准溶液作为食品检验与分析中常用的一种标准溶液。其浓度标定的正确与否会直接影响分析检测结果的准确性，因此评定硫代硫酸钠标准溶液标定的不确定度是十分必要的。本文依据JJF1059-1999《测定不确定度评定与表示》对硫代硫酸钠滴定溶液标定值进行了不确定度评定。

1 实验部分

1.1 测定方法

准确称量120℃士2℃干燥至恒重的基准重铬酸钾（99.95%～100.05%）约0.15g左右，电子天平（精度为0.1mg），置于碘量瓶中，加入50ml水使之溶解，加2g碘化钾及40mL硫酸溶液（10%），摇匀，于暗处放置10 min。加250mL水（15`C-20`C），用配制好的硫代硫酸钠溶液滴定，近终点时加2ml淀粉指示液（10g/l），继续滴定至溶液由蓝色变为亮绿色。同时做空白试验。

1.2 主要计量仪器与试剂

重铬酸钾的纯度：99.95%～100.05%；

电子天平（BP211D）：检定证书给出最大允差为±0.0001g；

酸式滴定管（50ml A级）：最大允许误差为±0.05ml。

1.3 建立数学模型

硫代硫酸钠标准滴定溶液的浓度[c（Na2S2O3）]，数值以摩尔每升（mol/l）表示，按下式计算：

c （mol/L）=

式中：m：基准重铬酸钾的质量，mg；

V1：消耗硫代硫酸钠溶液的体积，ml；

V0：空白试验消耗硫代硫酸钠溶液的体积，ml；

49.03：每1mL硫代硫酸钠滴定液（1mol/l）相当于49.03 mg的重铬酸钾。

1.4 硫代硫酸钠标准滴定溶液的标定结果

为获得标准溶液重复测量的不确定度分量，对同一标准溶液进行8次独立的标定。所得数据分别为0.052145、0.052146、0.052161、0.052135、0.052115、0.052120、0.052101、0.052080。

2 测量不确定度来源

从检测过程和数学模型分析，标定硫代硫酸钠标准溶液的不确定度主要来源，由四个方面所引起：（1）测量的重复性（A类不确定度）；（2）基准重铬酸钾的纯度（B类不确定度）；（3）测量使用的电子天平及量具；（4）其他相关常数。

3 测量不确定度分析

3.1 A类不确定度的分析

利用测量结果，按照A类评定测量重复性的标准不确定度。具体计算过程：重复测量的平均值=0.05213mol/l，两人八平行测量的标准差s（c）=0.000027 ，标准滴定溶液浓度的相对标准不确定度

ur（c）==0.00018mol/l。

3.2 B类不确定度分析

3.2.1 重铬酸钾的纯度引入的相对标准不确定度

重铬酸钾分子式为K2Cr2O7各元素的相对原子质量的数值的标准不确定度引入的不确定度分量，可按IUPAC发布的相对原子量以均匀分布求得。基准重铬酸钾的纯度介于99.95%～100.05%之间。因此P K2Cr2O7等于1.0000±0.0005，如果干燥过程完全按规定进行，则无其他不确定度来源。按均匀分布，取包含因子k=，故由基准物重铬酸钾的纯度引入的标准不确定度ur（P）为0.000 5/k=0.00029，则由基准物重铬酸钾的纯度引入的相对标准不确定度ur（P）为0.00029/1.0000=0.00029。

3.2.2 天平称量引入的相对标准不确定度

干燥器与天平称量器内均放置同质硅胶，视为相同湿度，称量时无吸潮。电子天平检定证书给出最大允差为0.0001g，按均匀分布，取包含因子k=，故称量的标准不确定度为0.0001g/=0.000058g；因为称量采用的是减量法，故称量的标准不确定度u（m）为：×0.000058=0.000082g，则由称量引入的相对标准不确定度ur（m）为：0.000082g/0.08g=0.001g。

3.2.3 标定体积引入的相对标准不确定度

3.2.3.1滴定管标定引入的标准不确定度

a、滴定管的校准：滴定使用50ml酸式滴定管（A级），按照检定证书给出的最大允许误差为±0.05ml，按均匀分布，取包含因子k=，则量具本身引入的标准不确定度为 0.05/=0.0287ml。

b、环境温度：实验温度一般控制在20℃±3℃，按均匀分布，取包含因子k=，引入的标准不确定度为=0.0182ml。

c、滴定终点的判断：终点时的误差±0.05ml（1滴的体积），两点分布，现由终点分布判断引入的标准不确定度为0.05ml：

则滴定管标定引入的标准不确定度为=0.0605 ml。由于消耗体积为初始体积减去终点体积，所以标准不确定度u（V）为×0.0605=0.0855 ml。

3.2.3.2空白引入的标准不确定度，分析结果为0.0855ml。

3.2.3.3标定V1-V0引入的相对标准不确定度ur（V==0.004ml。

3.2.4 其他常数基准重铬酸钾摩尔质量引起的标准不确定度很小，可以忽略。

4 合成标准不确定度

测量重复性、基准重铬酸钾的纯度、天平称量、标定体积等的不确定度相互独立，故将上述数据合成得硫代硫酸钠的相对合成标准不确定度ur（C）为=0.00414。

5 扩展不确定度