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【摘 要】 本文针对氯化钾的氧化钾含量的不确定度进行评定,依据产品标准GB6549-2011《氯化钾》,对氯化钾中的氧化钾进行检测,评定氧化钾含量60%的氯化钾肥料,不确定度为±1.83%。
【关键词】 氯化钾;不确定度;氧化钾
氯化钾作为钾肥的一种,四苯硼酸钠重量法为测量氧化钾的方法,目前该方法在国际贸易中被认为是仲裁法,应用非常广泛,但在实验室的检测过程中由于人员、设备、原料、方法、操作环节等方面的不确定因素对检测结果的影响,检测结果并不是一个准确的值,当计算不确定度对于结果处于临界值难以判定的问题,就需要计算不确定度,从而更可靠地对结果进行评判。
1、材料和方法
1.1材料:
1.1.1某化肥厂生产的氯化钾;规格型号:氧化钾(以K2O计)≥60.0%。
1.1.2仪器:
1.1.2.1电子分析天平:型号为ESJ205-4、分辨率为±0.1mg;
1.1.2.2电热鼓风干燥箱:型号为101-1A型、分辨率为±1℃。
1.2方法原理
1.2.1氧化钾(K2O)含量的测定方法及过程
准确称取样品0.5g(精确至0.1mg),置于250ml锥形瓶中,加约100ml蒸馏水,缓慢煮沸5min,冷却,转移至250ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,干过滤,弃去最初滤液。此溶液为待测液。
用单标线大肚吸管吸取待测液20ml,置于200ml烧杯中,加40g/LEDTA溶液20ml,加2~3滴酚酞,在搅拌下逐滴加入400g/L氢氧化钠溶液至样液至红色出现,再过量1ml加热微沸5min,溶液保持红色,体积保持50ml。
取下烧杯,用少许水冲洗杯壁,在不断搅拌下,缓慢滴加15g/L四苯硼钠溶液20ml,继续搅拌1min,在流水中迅速冷却至室温,放置10min。
用预先在120℃干燥至恒重的G4玻璃坩埚式过滤器中抽滤。先抽滤上层清液,用1.5g/L四苯硼钠洗涤液用倾斜法洗涤沉淀4~5次并转移沉淀至过滤器中,直至转移完全,继续用洗涤剂洗涤滤器中沉淀3~4次,每次用洗涤剂约5ml。最后用水洗涤沉淀2次,每次用水约5ml。
将盛有沉淀的G4玻璃过滤器至于烘箱中,在120℃干燥至90min。取出,放入干燥器中冷却至室温,称重。
1.2.2氧化钾(K2O)含量测定的计算公式
式中:—氧化钾含量,%
—坩埚和四苯硼酸钠沉淀的质量,g
—空坩埚的质量,g
—样品的质量,g
—样品中水分的质量分数,%
0.1314—四苯硼酸钾换算为氧化钾的系数
??—G4坩埚的孔径不符合规定指标引入的修正因子
—沉淀在转移抽滤过程中因操作带入误差的修正因子
2、结果与分析
2.1氧化钾(K2O)的测定结果见表1
不确定度分类A类和B类总和
2.1.1氯化钾中氧化钾(K2O)含量测定
A类不确定度为测量重复性带来的不确定度。
表1 氧化钾(K2O)的测定结果
序号
g
g
g 平均值(%) 标准偏差S(x)%
1 0.4378 26.9018 27.0547 58.54 0.022
2 0.5137 27.0322 27.2117
2.1.2氯化钾中氧化钾(K2O)含量测定B类不确定度
2.1.2.1电子分析天平称量引入的不确定度
a.天平校准带来的不确定度分量
天平制造商给出天平的置信区间±0.1mg,设服从矩形分布,其不确定度分量为:
b.天平的变动性(重复性)带来的不确定度分量
对于万分之一的分析天平,最后一位有效数字为0.1mg,所以称量变动性带来的不确定度为:
天平带来的不确定度分量的合成:
2.1.2.2样品定容及吸取样液时引入的不确定度
将样品定容至250ml后,用20ml移液管吸取样液。
样品定容用的250ml容量瓶,容量瓶为A级,分度值为0.5ml,检定时给出的体积误差为±0.2ml。
a.容量瓶体积带来的不确定度分量
制造商给出的容量瓶体积的置信区间为±0.2ml(A级),服从矩形分布,其不确定分量为:
b.充满液体至容量瓶刻度的变动性(重复性)带来的不确定度分量
通过6次质量的重复测定进行计算,得出容量瓶刻度的变动性(重复性)为:
c.容量瓶溶液温度与校正温度不同带来的不确定度分量
定容钾的平均体积为:250ml,实验室温度为15℃,服从均匀分布。
计算公式为:
d.人员读数带来的不确定度分量
250ml容量瓶最小刻度为0.5ml,人员读数带来的不确定度为:
250ml容量瓶体积带来的不确定度分量的合成
样液用20ml移液管吸取样品,移液管为A级,分度值为0.2ml,检定时给出的体积误差为±0.1ml。
a.移液管体积带来的不确定度分量
制造商给出的移液管体积的置信区间为±0.1ml(A级),服从矩形分布,其不确定分量为:
b.充满液体至移液管刻度的变动性(重复性)带来的不确定度分量
通过6次质量的重复测定进行计算,得出移液管刻度的变动性(重复性)为:
c.移液管溶液温度与校正温度不同带来的不确定度分量 移液管吸取的平均体积为:20ml,实验室温度为15℃,服从均匀分布。
计算公式为:
d.人员读数带来的不确定度分量
20ml移液管最小刻度为0.2ml,人员读数带来的不确定度为:
20ml滴定管体积带来的不确定度分量的合成为
样品定容及吸取样品时引入的不确定度为:
2.1.2.3称量沉淀时引入的不确定度
a.天平校准带来的不确定度分量
天平制造商给出天平的置信区间±0.1mg,设服从矩形分布,其不确定度分量为:
b.天平的变动性(重复性)带来的不确定度分量
对于万分之一的分析天平,最后一位有效数字为0.1mg,所以称量变动性带来的不确定度为:
天平带来的不确定度分量的合成:
(可忽略不计)
2.1.2.4G4坩埚的孔径不符合规定指标引入的修正因子带入的不确定度
根据检测经验,由于G4坩埚的孔径不符合规定指标而造成的沉淀最大损失量为3mg,按矩形分布计算:
—称量两次沉淀重量的平均值()
2.1.2.5沉淀在转移抽滤过程中因操作带入误差的修正因子带入的不确定度
根据检测经验,在沉淀转移操作中造成沉淀的最大损失量为3mg,
按矩形分布计算:
—称量两次沉淀重量的平均值()
2.1.2.6换算系数引入的不确定度分量可忽略不计
2.1.2.7用氢氧化钠调节PH值引起的不确度分量可忽略不计
2.1.2.8干燥温度引入的不确定度,称量不确定度已包括干燥温度引入的不确定度,故不再考虑
2.1.2.9掩蔽剂的影响引起的不确定度可忽略不计
2.1.3合成不确定度
检测氧化钾(K2O)含量的不确定度为
样品测得的氧化钾(K2O)含量为
样品的合成不确定度
扩展不确定度
掺混肥料中氧化钾(K2O)含量为:
三、结论
通过对氯化钾中氧化钾(K2O)项目进行的不确定度评价:
得出结论分别为:
3.1氧化钾(K2O)含量:
。
3.2G4坩埚的孔径不符合规定指标引入的修正因子带入的不确定度和沉淀在转移抽滤过程中因操作带入误差的修正因子带入的不确定度对不确定度总量贡献最大。
3.3其他因素影响较小。
作者简介:马艳秋(1968.10-)大学专科;单位:吉林市产品质量检验院;工作性质:从事食品化工产品质量检测工作
【关键词】 氯化钾;不确定度;氧化钾
氯化钾作为钾肥的一种,四苯硼酸钠重量法为测量氧化钾的方法,目前该方法在国际贸易中被认为是仲裁法,应用非常广泛,但在实验室的检测过程中由于人员、设备、原料、方法、操作环节等方面的不确定因素对检测结果的影响,检测结果并不是一个准确的值,当计算不确定度对于结果处于临界值难以判定的问题,就需要计算不确定度,从而更可靠地对结果进行评判。
1、材料和方法
1.1材料:
1.1.1某化肥厂生产的氯化钾;规格型号:氧化钾(以K2O计)≥60.0%。
1.1.2仪器:
1.1.2.1电子分析天平:型号为ESJ205-4、分辨率为±0.1mg;
1.1.2.2电热鼓风干燥箱:型号为101-1A型、分辨率为±1℃。
1.2方法原理
1.2.1氧化钾(K2O)含量的测定方法及过程
准确称取样品0.5g(精确至0.1mg),置于250ml锥形瓶中,加约100ml蒸馏水,缓慢煮沸5min,冷却,转移至250ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,干过滤,弃去最初滤液。此溶液为待测液。
用单标线大肚吸管吸取待测液20ml,置于200ml烧杯中,加40g/LEDTA溶液20ml,加2~3滴酚酞,在搅拌下逐滴加入400g/L氢氧化钠溶液至样液至红色出现,再过量1ml加热微沸5min,溶液保持红色,体积保持50ml。
取下烧杯,用少许水冲洗杯壁,在不断搅拌下,缓慢滴加15g/L四苯硼钠溶液20ml,继续搅拌1min,在流水中迅速冷却至室温,放置10min。
用预先在120℃干燥至恒重的G4玻璃坩埚式过滤器中抽滤。先抽滤上层清液,用1.5g/L四苯硼钠洗涤液用倾斜法洗涤沉淀4~5次并转移沉淀至过滤器中,直至转移完全,继续用洗涤剂洗涤滤器中沉淀3~4次,每次用洗涤剂约5ml。最后用水洗涤沉淀2次,每次用水约5ml。
将盛有沉淀的G4玻璃过滤器至于烘箱中,在120℃干燥至90min。取出,放入干燥器中冷却至室温,称重。
1.2.2氧化钾(K2O)含量测定的计算公式
式中:—氧化钾含量,%
—坩埚和四苯硼酸钠沉淀的质量,g
—空坩埚的质量,g
—样品的质量,g
—样品中水分的质量分数,%
0.1314—四苯硼酸钾换算为氧化钾的系数
??—G4坩埚的孔径不符合规定指标引入的修正因子
—沉淀在转移抽滤过程中因操作带入误差的修正因子
2、结果与分析
2.1氧化钾(K2O)的测定结果见表1
不确定度分类A类和B类总和
2.1.1氯化钾中氧化钾(K2O)含量测定
A类不确定度为测量重复性带来的不确定度。
表1 氧化钾(K2O)的测定结果
序号
g
g
g 平均值(%) 标准偏差S(x)%
1 0.4378 26.9018 27.0547 58.54 0.022
2 0.5137 27.0322 27.2117
2.1.2氯化钾中氧化钾(K2O)含量测定B类不确定度
2.1.2.1电子分析天平称量引入的不确定度
a.天平校准带来的不确定度分量
天平制造商给出天平的置信区间±0.1mg,设服从矩形分布,其不确定度分量为:
b.天平的变动性(重复性)带来的不确定度分量
对于万分之一的分析天平,最后一位有效数字为0.1mg,所以称量变动性带来的不确定度为:
天平带来的不确定度分量的合成:
2.1.2.2样品定容及吸取样液时引入的不确定度
将样品定容至250ml后,用20ml移液管吸取样液。
样品定容用的250ml容量瓶,容量瓶为A级,分度值为0.5ml,检定时给出的体积误差为±0.2ml。
a.容量瓶体积带来的不确定度分量
制造商给出的容量瓶体积的置信区间为±0.2ml(A级),服从矩形分布,其不确定分量为:
b.充满液体至容量瓶刻度的变动性(重复性)带来的不确定度分量
通过6次质量的重复测定进行计算,得出容量瓶刻度的变动性(重复性)为:
c.容量瓶溶液温度与校正温度不同带来的不确定度分量
定容钾的平均体积为:250ml,实验室温度为15℃,服从均匀分布。
计算公式为:
d.人员读数带来的不确定度分量
250ml容量瓶最小刻度为0.5ml,人员读数带来的不确定度为:
250ml容量瓶体积带来的不确定度分量的合成
样液用20ml移液管吸取样品,移液管为A级,分度值为0.2ml,检定时给出的体积误差为±0.1ml。
a.移液管体积带来的不确定度分量
制造商给出的移液管体积的置信区间为±0.1ml(A级),服从矩形分布,其不确定分量为:
b.充满液体至移液管刻度的变动性(重复性)带来的不确定度分量
通过6次质量的重复测定进行计算,得出移液管刻度的变动性(重复性)为:
c.移液管溶液温度与校正温度不同带来的不确定度分量 移液管吸取的平均体积为:20ml,实验室温度为15℃,服从均匀分布。
计算公式为:
d.人员读数带来的不确定度分量
20ml移液管最小刻度为0.2ml,人员读数带来的不确定度为:
20ml滴定管体积带来的不确定度分量的合成为
样品定容及吸取样品时引入的不确定度为:
2.1.2.3称量沉淀时引入的不确定度
a.天平校准带来的不确定度分量
天平制造商给出天平的置信区间±0.1mg,设服从矩形分布,其不确定度分量为:
b.天平的变动性(重复性)带来的不确定度分量
对于万分之一的分析天平,最后一位有效数字为0.1mg,所以称量变动性带来的不确定度为:
天平带来的不确定度分量的合成:
(可忽略不计)
2.1.2.4G4坩埚的孔径不符合规定指标引入的修正因子带入的不确定度
根据检测经验,由于G4坩埚的孔径不符合规定指标而造成的沉淀最大损失量为3mg,按矩形分布计算:
—称量两次沉淀重量的平均值()
2.1.2.5沉淀在转移抽滤过程中因操作带入误差的修正因子带入的不确定度
根据检测经验,在沉淀转移操作中造成沉淀的最大损失量为3mg,
按矩形分布计算:
—称量两次沉淀重量的平均值()
2.1.2.6换算系数引入的不确定度分量可忽略不计
2.1.2.7用氢氧化钠调节PH值引起的不确度分量可忽略不计
2.1.2.8干燥温度引入的不确定度,称量不确定度已包括干燥温度引入的不确定度,故不再考虑
2.1.2.9掩蔽剂的影响引起的不确定度可忽略不计
2.1.3合成不确定度
检测氧化钾(K2O)含量的不确定度为
样品测得的氧化钾(K2O)含量为
样品的合成不确定度
扩展不确定度
掺混肥料中氧化钾(K2O)含量为:
三、结论
通过对氯化钾中氧化钾(K2O)项目进行的不确定度评价:
得出结论分别为:
3.1氧化钾(K2O)含量:
。
3.2G4坩埚的孔径不符合规定指标引入的修正因子带入的不确定度和沉淀在转移抽滤过程中因操作带入误差的修正因子带入的不确定度对不确定度总量贡献最大。
3.3其他因素影响较小。
作者简介:马艳秋(1968.10-)大学专科;单位:吉林市产品质量检验院;工作性质:从事食品化工产品质量检测工作