張君

摘要：按照GB/T 601-2016對氫氧化鈉標準溶液標定的不確定度進行評定，通過數(shù)學模型評估不確定分量。結(jié)果表明：氫氧化鈉標準溶液濃度為0.497 1 mol/L時，擴展不確定度為0.001 1 mol/L（k=2）；消耗氫氧化鈉標準溶液體積的不確定度在不確定度合成中的貢獻最大。

關(guān)鍵詞：氫氧化鈉；不確定度；評定；消耗體積

中圖分類號：O614.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2017）09-0058-03

氫氧化鈉標準溶液是食品檢驗機構(gòu)經(jīng)常使用的標準溶液，其準確性對檢測數(shù)據(jù)的準確性具有非常重要的影響。不確定度是表征合理地賦予被測量值的分散性，與測量結(jié)果相關(guān)的參數(shù)數(shù)值能體現(xiàn)測量結(jié)果的實用價值。2017年5月1日實施的《GB/T 601-2016化學試劑 標準滴定溶液的制備》，未見關(guān)于氫氧化鈉標準溶液不確定度的相關(guān)內(nèi)容。為此，對氫氧化鈉標準溶液濃度的不確定度進行評定，建立氫氧化鈉標準溶液不確定度評定方法，旨在為檢驗機構(gòu)提供一定的理論借鑒。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

BP211D電子天平（精度0.01 mg，德國賽多利斯公司）；50 mL滴定管（精度0.1 mL）；1 L容量瓶（精度0.1 mL）；工作基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀（含量99.95%～100.05%）；氫氧化鈉（分析純，含量≥96.0%）。

1.2 氫氧化鈉標準溶液的制備

1.2.1 配制氫氧化鈉標準溶液的溶度C=0.5 mol/L 稱取110 g氫氧化鈉，溶于100 mL無二氧化碳的水中，搖勻，注入聚乙烯容器中，密閉放置至溶液清亮。用塑料管量取上清液27 mL，用無二氧化碳的水稀釋到

1 000 mL，搖勻。

1.2.2 標定 稱取于105 ℃電烘箱中干燥至恒重的工作基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀3.6 g，加80 mL無二氧化碳的水溶解后，加2滴酚酞指示劑，用氫氧化鈉溶液滴定至溶液呈粉紅色，并保持30 s。同時做空白試驗，標定結(jié)果見表1。標準溶液濃度c=0.497 1 mol/L。

1.3 數(shù)學模型建立

式中：m為鄰苯二甲酸氫鉀質(zhì)量，g；V為氫氧化鈉溶液體積，mL；V0為空白試驗消耗氫氧化鈉溶液體積，mL；M為鄰苯二甲酸氫鉀的摩爾質(zhì)量，為204.22 g/mol。

氫氧化鈉標準溶液濃度的不確定度來源見圖1。

2 結(jié)果與分析

2.1 不確定度來源

A類相對標準不確定度分量為標準滴定溶液的相對標準不確定度分量uArel（c）。

B類相對標準不確定度分量包括工作基準試劑質(zhì)量的相對標準不確定度分量urel（m）、工作基準試劑質(zhì)量分數(shù)的合成相對標準不確定度分量ucrel（w）、被標定溶液體積與空白試驗被標定溶液體積差的合成相對標準不確定度分量ucre（V-V0）、工作基準試劑摩爾質(zhì)量的合成相對標準不確定度分量ucrel（M）、標準滴定溶液濃度修約引入的相對標準不確定度分量urel（r）。

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)，n=8，c=0.497 1 mol/L，=0.497 09 mol/L，則uArel（c）=7.02×10-5。

2.3 B類相對標準不確定度分量評定

2.3.1 urel（m） 根據(jù)電子天平檢定證書，其最大允許誤差α=1.5×10-4 g；考慮均勻分布，k取3；在m=3.60 029 g的情況下， urel（m）=α/km=2.4×10-5。

2.3.2 ucrel（w） 基準試劑鄰苯二甲酸氫鉀的純度在99.95%～100.05%之間，取中間值100%，考慮服從均勻分布，k=3，則ucrel（w）=uc（W）/w=2.89×10-4。

2.3.3 ucre（V-V0） 由于空白試驗體積很小，不確定分量可忽略不計，因此只考慮標定溶液體積。ucre（V-V0）分量主要有滴定管容量引入的標準不確定度分量u1（V）、內(nèi)插法確定被標定溶液體積引入的合成標準不確定度分量u2c（V）、溫度補正值修約引入的合成標準不確定度分量u3c（V）。

1） 滴定采用50 mL A級滴定管，根據(jù)檢定證書，擴展不確定度U=0.05 mL；考慮正態(tài)分布，k=2。由公式u1（V）=U/k可得：u1（V）=0.025。

根據(jù)檢定證書，滴定溶液校正值為0.05 mL，則校正值半寬α1=0.025 mL；滴定溶液體積修約為0.01 mL，則體積修約半寬α2=0.005 mL。考慮滴定溶液校正值為三角分布，k1取6?？紤]滴定溶液體積修約為均勻分布，k2取3。將上述數(shù)值代入公式，得u2c（V）=0.011。

2.4 標準滴定溶液的擴展不確定度

氫氧化鈉標準溶液的濃度為0.497 1±0.001 1 mol/L（k=2）。

2.5 相對標準不確定度分量及其對被標定不確定度的貢獻

相對標準不確定度分量及其對被標定不確定度的相對貢獻見圖2。

從圖2可知，在氫氧化鈉標準溶液標定過程中，由被標定溶液體積（V-V0）引入的相對標準不確定分量最大，其次是工作基準試劑質(zhì)量分數(shù)。

3 結(jié)論

通過評定氫氧化鈉標準溶液標定的不確定度，確定其不確定度主要來源是氫氧化鈉標準溶液消耗的體積產(chǎn)生的不確定度。因此，在對氫氧化鈉標準溶液標定的過程中，應加強對滴定過程的控制，以確保結(jié)果的準確性。

參考文獻

[1] 全國化學標準化技術(shù)委員會化學試劑分技術(shù)委員會.GB/T 601-2016 化學試劑標準滴定溶液的制備[S].北京：中國標準出版社，2016.

[2] 全國法制計量管理講理技術(shù)委員會.JJF 1059.1-2012 測量不確定度評定與表示[S].北京：中國質(zhì)檢出版社，2013.

[3] 李紅，于素青，周志琴.氫氧化鈉標準溶液制備和標定影響因素探討[J].全面腐蝕控制，2015，29（7）：24-26.

Abstract： The uncertainty of sodium hydroxide standard solution concentration was evaluated according to GB/T 601-2016， and the uncertainty components were evaluated by mathematical models. The results showed that： When he concentration of sodium hydroxide standard solution was 0.497 1 mol/L， the expanded uncertainty was 0.001 1 mol/L （k=2）. The uncertainty of the volume of sodium hydroxide standard solution made the largest contribution in the uncertainty synthesis of uncertainty.

Key words： sodium hydroxide； uncertainty； evaluation； volume consumptionendprint