尿素中总氮含量测定不确定度评定
西安国联质量检测技术股份有限公司
化工室:张苗
一、尿素中总氮含量测定
1测试原理
在CuSO4存在下,在浓H2SO4 中加热使试样中酰胺态氮转化为氨态氮,蒸馏并吸收在过量的H2SO4 溶液中,在指示剂存在下,用NaOH标准溶液滴定剩余的酸。
2测试步骤
称取0.5g试样,移人500mL锥形瓶中,加入适量H20、H 2SO4 、CuSO4 加热至冒白烟,再加热20min。移人500mL容量瓶中定容,用50mL移液管取50mL试液加入足够量的NaOH溶液蒸馏。接收液用0.5mol/L硫酸溶液500mL,蒸馏液用0.5mol/L氢氧化钠标准溶液滴定。
3 计算公式
已知尿素含水量
.
则:
式中 V2:测定时,消耗NaOH标准滴定液的体积,mL;
V1:空白试验时,消耗NaOH标准滴定液的体积,mL;
C:NaOH标准滴定液的浓度,mol/L;
0.01401:换算系数;
XH2O:试样中水份。
二、不确定度的来源分析及计算
1、不确定度的来源
(1)称样时使用天平引起的不确定度(Urel天平 );
(2)样品测试使用移液管(Urel移)
(3)容量瓶引起的不确定度( Urel容);
(4)空白试验引起的不确定度( Urel空);
(5)滴定终点引起的不确定度( Urel滴 );
2、不确定度分量的计算
(1)天平引起的不确定度U(rel天平):由分析天平检定证书可知天平的最大允许误差是:±0.1mg.按均匀分布取,则:
称样时需用差减去,称量两次,则:
天平变动性引起的不确定度则:
故:
(2)使用移液管引起的不确定度Urel移:
①移液管校准引起的不确定度分量50mL A级移液管的置信区间为a±0.05mL(此数
据也可从检定证书给出),取均匀分布k=,
②重复性引起的不确定度分量 采用《化学分析不确定度评估指南》中数据:U移b=0.0092mL。注:此数据也可进行重复测定n次,由贝塞尔公式求出。
③由温度变化引起的不确定度分量 水的膨胀系数为:2.1×10-4,测定实验室温度变化为±3℃,置信概率为P=0.95,则kp=1.96(查表),则体积变化为:△V=50mL×2.1×10-4×3=0.0315mL
温度变化引起的不确定度为:
注:温度变化引起的不确定度均以水为介质,这是一种约定俗成的做法。
④人员读取引起的不确定度分量 根据《化学分析不确定度评估指南》中数据,人员读取允许有1% 的不确定性,即:0.0.1mL,按三角分布,得
由移液管引起的不确定度分量为:
则:
(3)使用容量瓶引起的不确定度( Urel容):
①容量瓶校准带来的不确定度分量 500mL容量瓶检定证书给出的误差为±0.25mL,按均匀分布计,k=,不确定度为:
②重复性引起的不确定度分量采取《化学分析不确定度评估指南》中数据:U容b=0.0092mL。③由温度变化引起的不确定度分量水的膨胀系数为2.1×10-4,实验室变化温度为±3℃,置信概率取P=0.95,则kP=1.96(查表),则体积变化为:△V=500mL×2.1×10-4×3=0.315mL,温度变化引起的不确定度为:
④人员读取引起的不确定度分量按《化学分析不确定度评估指南》中数据,人员读取允许有1%的不确定性,即0.01mL,按三角分布,得:
由500mL容量瓶引起的不确定度分量为:
则:
(4)空白试验引起的不确定度分量( Urel空):
①使用滴定管带来的不确定度分量
Ⅰ.50mL滴定管,消耗16.40mL,滴定管体积误差为±0.05mL,按三角分布:
Ⅱ.滴定重复性不确定度为:
所以滴定管带来的不确定度分量为:
②加入使用滴定管带来的不确定度分量
同①考虑与滴定同时进行,忽略温度变化影响,并考虑平行测定两次,故相对不确定度:
空白试验引起的不确定度分量为:
(5)滴定终点引起的不确定度( Urel滴 )
本方法使用甲基红-亚甲基蓝混合指示液,变色范围为:pH值为5.2~5.6,滴定终点已在变色范围之内,故略去滴定终点引起的不确定度。
3、合成相对不确定度
4、计算合成不确定度U(x)
注:46.40%为本次测试结果。
5、扩展不确定度
取95%置信概率,k=2,则: