当前位置：文档之家 › 酸碱滴定不确定度的分析

酸碱滴定不确定度的分析

  • 格式：pdf
  • 大小：118.70 KB
  • 文档页数：2

酸碱滴定不确定度的分析万琛(江苏省无锡市疾病预防控制中心,214002)关键词　酸碱滴定;不确定度中国图书资料分类号:R115 文献标识码:B 文章编号:1004-1257(2003)10-0066-02 由于测定用的仪器和工具的限制,方法和分析操作和测试环境的变化,以及测试人员本身的技术水平、经验的影响,使分析检测结果总带有误差。

人们在实际的分析中往往不能得到真值,而只能对其作出相对准确的估计。

随着分析化学的发展,分析仪器自动化程度的提高,分析数据的获得越来越快速,因此正确估计测量误差是十分必要的。

本文对容量分析中的NaOH标准溶液配制所引起的不确定度进行了分析。

1　建立数据模型标定NaOH的浓度(大约为011m ol/L),NaOH溶液浓度又是通过邻苯二甲酸氢钾(K HP)作为基准物质测得的。

C(NaOH)=C(K HP)×V(K HP-2)V(NaOH)=1000×m(K HP)×P(K HP)×V(K HP-2)V(K HP-1)×M(K HP)×V(NaOH)可以通过计算相对不确定度来求得最终的NaOH的不确定度,由以下公式来计算:U[C(NaOH)] C(NaOH)2=U[m(K HP)]m(K HP)2+U[P(K HP)]P(K HP)2+U[V(K HP-2)]V(K HP-2)2+U[V(K HP-1)]V(K HP-1)2+U[M(K HP)]M(K HP)2+U[V(NaOH)]V(NaOH)2式中C(K HP)———K HP溶液浓度; m(K HP)———K HP的称量量; P(K HP)———K HP纯度; V(K HP-1)———K HP的摩尔质量; C(NaOH)———NaOH溶液浓度; V(K HP-2)———K HP溶液被滴定体积; V(NaOH)———消耗NaOH溶液的体积。

计算NaOH浓度不确定度的有关量值量量值标准偏差相对标准偏差m(K HP)　5.10520g0.000071 1.4×10-5P(K HP)　0.9990.00058 5.8×10-4V(K HP-1)250.00m l0.16 6.4×10-4M(K HP)204.22360.0048 2.4×10-5V(K HP-2)25.00m l0.0218.4×10-4V(NaOH)24.20m l0.039 1.7×10-32　各量值不确定度的计算211　K HP的摩尔质量M(K HP)的不确定度U[M(K HP)] K HP的分子式为K HC8H4O4,按照I UPAC发布的相对原子质量列入下表:元素相对原子质量引用不确定度标准值差C12.011±0.0010.00058H 1.00794±0.000070.000041O15.9994±0.00030.00018K39.0983±0.00010.000058按照均匀分布引用不确定度等3×S,故标准偏差S=引用不确定度3因此有C8=8×12.011=96.088按直接相加得标准偏差8×0.00058=0.0047,同理H5=5×1.00791=5.0397标准偏差为5×0.000041=0.00021O4=4×15.9994=63.9976标准偏差为4×0.00018=0100072K=1×39.0983=39.0983标准偏差为01000058∴M(K HP)=96.088+5.0397+63.9976+39.0983=204.2236g/m ol∴U[M(K HP)]=[(0.0047)2+(0.00021)2+(0.00072)2+(0.000058)2]1/2=0.0048g/m ol2.2　K HP的称量不确定度U[m(K HP)]配制011m ol/L得250ml的K HP标准溶液,应称量(20412236×0.1×250)/1000=5.10559g称量由下列数据获得:容器和K HP的质量为2116336g,容器质量为16152816g,故K HP的质量为5110520g。

称量不确定度来自两个方面:第1,称量变动性,根据历史记载:在50g以内,变动性标准偏差为0107mg;第2,天平校正产生的不确定度,按检定证书给出的在95%置信概率时为±0.1mg,换算成标准偏差为0101/1196= 0.0052mg。

此两项合成得出称量的标准偏差为:U[m(K HP)]=(0.0052)2+(0.07)2=0.071mg213　配制250ml的K HP溶液体积的不确定度U[V(K HP-1)]　使用250ml的容量瓶配制K HP溶液,其不确定度包括3个部分:第1,容量瓶体积的不确定度,按无锡市计量测试中心给定为±0.10ml,按均匀分布换算为标准偏差为0110/3=0.058ml;第2,充满液体至容量瓶刻度的变动性,可通过重复称量进行统计,重复10次统计出标准偏差为01012ml;第3,容量瓶和容液的温度与校正时温度不同引起的体积不确定度,环境温度与计量温度相差5℃,对水体积膨胀系数为211×10-4/℃,则95%置性概率时体积变化的区间为±250×5×2.1×10-4=0.262ml,转化成标准偏差为01262/1.96=0.14ml。

以上3项合成得出U[V(K HP)]=(0.058)2+(0.012)2+(0.14)2=0.16m l214　K HP纯度的不确定度U[P(K HP)]　按供应商目录所给纯度为9919±0.1%,即01999±0.001,按均匀分布转换成标准偏差为U[P(K HP)]=0.0013=0.00058215　被滴定的25ml的K HP的不确定度U[V(K HP-2)]值注于移液管取出K HP溶液25ml,其不确定度来源为:第1,移液管体积的不确定度,无锡市计量测试中心给出的移液管体积不确定度为±0.02ml,按均匀分布转换为标准偏差为0102/3= 0.012ml;第2,充满液体至移液管刻度的变动性,通过重复测定进行统计,进行10次测量后,其变动性标准偏差计算得010092 ml;第3,移液管和溶液温度与校正温度不同引起的不确定度, 5℃差异在95%的置性概率下体积变化的区间为±25×2.1×10-4×5,转换成标准偏差为25×2.10×10-4×5/1196=0.014 ml。

以上3项合成有U[V(K HP-2)]=(0.012)2+(0.0092)2+(0.014)2=0.021m l 216　用NaOH滴定K HP,消耗NaOH体积V(NaOH)的不确定度U [V(NaOH)]　滴定结果V(NaOH)=24.20ml如不考虑所用指示剂对等量点判定的因素,其不确定度来源为:第1,通过对25ml K HP的重复滴定试验可得到滴定的标准偏差为01013ml;第2,使用1支50ml的滴定管,按照无锡市计量测试中心给出的校正不确定度为±0.04ml,换算成标准偏差,按均匀分布为0104/3=0.024ml;第3,由于滴管的使用时与校正时温度不同,相差5℃所造成的不确定度转换成标准偏差为50×2.1×10-4×5/1,96=0.027ml。

以上3项合成有U[V(NaOH)]=(0.024)2+(0.013)2+(0.027)2=0.039m l NaOH的浓度由公式求得C(NaOH)=1000×5.10520×0.999×25.00250.00×204.2236×24.20=0.1032m ol/L 由于U[C(NaOH)]C(NaOH)]=(0.0017)2+(0.00084)2+(0.00064)2=0.0021所以U[C(NaOH)]=0.0021×0.1032m ol/L=0.00022m ol/L计算伸展不确定度,选K=2,则伸展不确定度为:2×0.00022m ol/L=0.00044m ol/L≈0.0005m ol/L。

最后计算结果表示为C(NaOH)=(0.1032+0.0005)m ol/L(收稿:2003-02-14)(本文编辑:张军)纸片法快速细菌七叶灵水解试验的研究包名家,周维民,孟庆敏(黑龙江省佳木斯市卫生防疫站,154002)关键词　纸片法;细菌;七叶灵水解试验中国图书资料分类号:R117 文献标识码:B 文章编号:1004-1257(2003)10-0067-03 七叶灵水解试验在细菌分类鉴定工作中经常使用,借以观察细菌是否具有水解七叶灵生成七叶素和葡萄糖的能力。

按Bergery细菌分类鉴定细菌,该试验在细菌鉴定中具有广泛的应用价值,此项试验可用于鉴别肠球菌和D群以外的链球菌;用于肠杆菌科的细菌,主要是沙雷菌属、克雷伯菌属与肠杆菌属之间的鉴别;也可用于单核细胞增生李斯特菌的鉴定。

此外,还用于从其他厌氧革兰阴性杆菌的标本中选择分离脆弱拟杆菌群细菌[1]。

常规的七叶灵水解试验培养基需要接种细菌后3～4d后才能观察结果。

由于培养基质量欠佳常常出现反常结果。

国外从20世纪以来,已经形成规范的用于快速七叶灵试验的专用制品(如美国Difco和日本的日水制药等公司),用途十分广泛,但价值昂贵。

这些给细菌鉴定工作带来许多不便,为解决这一难题,2002年以来我们建立了纸片法用于细菌七叶灵水解试验,报告如下。

1　材料与方法111　材料11111　纸片的制备[2,3]　蛋白胨510g、牛肉膏310g、七叶灵110 g、柠檬酸铁015g、琼脂粉1510g、蒸馏水1000ml。

将上述成分充分加热溶解,121℃15min灭菌。

将已灭菌的纸片浸到培养基中后取出,负压抽干。

密封,置4℃冰箱备用。

11112　实验菌种　实验菌株包括2部分,共计111株。

其中标准菌株26株,由中国科学院微生物研究所、中国药品生物制品所提供,其余85株由哈尔滨铁路中心医院检验科、哈尔滨铁路中心防疫站、佳木斯大学附属第一医院生物实验室、佳木斯市卫生防疫站微生物检验科从标本及外环境中分离获得,均经微生物鉴定系统W A LKER40和法国梅里埃的API-20E、API-20NE API-20A进行编码鉴定。

112　方法11211　接种培养　将制备好的七叶灵水解试验纸片平铺到载玻片上,滴一滴生理盐水使其湿润。

合集下载

化学滴定分析中的滴定误差与不确定度评估

化学滴定分析中的滴定误差与不确定度评估

化学滴定分析中的滴定误差与不确定度评估在化学分析实验中，滴定法是一种常用的分析方法，用于确定溶液中特定物质的浓度。

然而，在滴定过程中，可能会产生一些误差，影响到实验结果的准确性。

本文将探讨化学滴定分析中的滴定误差与不确定度评估。

一、滴定误差的分类与来源滴定误差是指实际测定结果与真实值之间的偏差。

根据误差的来源和性质，可以将滴定误差分为两类：系统误差和随机误差。

1. 系统误差系统误差是由实验设计或仪器设备等固有因素引起的误差。

例如，在使用酸碱滴定时，如果标准溶液配制不准确，或者试剂的纯度存在问题，都会导致滴定结果的系统性偏差。

2. 随机误差随机误差是由于实验中的偶然因素引起的误差。

比如，在实际滴定操作中，滴管滴液的速度可能会受到操作人员的手部抖动等因素的影响，导致每滴液体滴下的体积存在波动，从而引入随机误差。

二、滴定误差的评估方法为了评估滴定误差的大小，并对实验结果的准确性进行估计，可以使用不确定度评估方法。

不确定度是对测量结果的不确定程度的度量，可以用于反映滴定结果的可靠性。

滴定误差的不确定度评估可以采用多种方法，常见的有以下几种：1. 重复滴定法重复滴定法是通过多次独立滴定测量，并计算滴定结果的平均值和标准偏差来评估滴定误差的大小。

通过多次滴定可以减小随机误差对结果的影响，从而提高结果的可靠性。

2. 内标法内标法是在滴定过程中引入一个已知浓度的物质作为内标，用于衡量滴定误差的大小。

通过比较内标物质的滴定值与其真实浓度，可以评估滴定误差的大小，并计算出结果的不确定度。

3. 装置检定法装置检定法是通过对仪器设备进行检定和校准来评估滴定误差的大小。

例如，在使用滴定管时，可以通过实验室提供的标准溶液测定其容量，从而估计滴定过程中的系统误差。

三、滴定误差的控制与减小为了获得准确可靠的滴定结果，需要采取一些措施来控制和减小滴定误差。

1. 仔细选择试剂和标准溶液，确保其纯度和浓度准确。

2. 严格控制实验操作条件，例如温度、湿度等因素对实验结果的影响。

8酸碱滴定

8酸碱滴定

酸碱滴定过程中的
不确定度的评定
2006年3月14日
1 测试步骤
测定某HCl溶液浓度，用NaOH溶液进行标定， 基准物质为邻苯二钾酸氢钾（KHP）。试分析HCl 溶液浓度的不确定度及用不确定度表示的测量结
果。
滴定过程：
称取KHP 以NaOH滴定KHP
以NaOH滴定HCl
准确滴定
结
果
2 计算公式
c HCl
3.5.2充满液体至滴定管刻度的变动性
根据《化学分析中不确定度的评估指南》 中给出的经验典型值，滴定管的变动性标准偏 差为0.0092mL，即 ：
u2 VT 2 0.0092 mL
4.5.3温度与校正温度不同引起的不确定度
假设有3℃差异，查得水的膨胀系数为 2.1 104℃。在p=0.95下，体积变化的区间为：
a.滴定管体积校准带来的不确定度； b.充满液体至滴定管刻度的变动性（滴定体积的重复性）； c.滴定管和溶液温度与校正温度不同引起的不确定度； d.人员读数所带来的不确定度； e.终点检测的重复性，它独立于滴定体积的重复性； f.由于滴定过程中吸入二氧化碳及由滴定曲线计算终点的 不准确，滴定终点与等当点之间可能存在的系统误差等。
u2 VT 1 0.0092 mL
4.4.3
温度与校正温度不同引起的不确定度
假设有3℃差异，查得水的膨胀系数为 2.1×10-4/℃。在p=0.95下，体积变化的区间为：
V 液体的膨胀系数 T
(18.64 2.1104 3) 0.012mL
则其不确定度为：
0.012 mL u 3 VT 1 0.00612 mL 1.96
urel cHCl
2 2 2 2 2 2 0.000363 0.000289 0.0000186 0.0011 0.00136 0.00135
滴定管测量结果的不确定度评定

滴定管测量结果的不确定度评定

滴定管测量结果的不确定度评定滴定是一种广泛应用于分析化学中的定量方法，通常用于酸碱滴定、氧化还原滴定、络合滴定等。

由于滴定方法的简单性和灵敏度，它被广泛用于实验室分析和指导生产过程。

然而，每次滴定的结果可能会受到实验设备和操作的影响，因此我们需要对滴定管测量结果的不确定度进行评定。

一、滴定的不确定度来源滴定通常使用滴定管进行，而滴定管的不确定度主要来自以下几个方面：1.滴定管的刻度误差。

实验室使用的滴定管通常精确到0.1毫升或0.01毫升。

然而，刻度误差可能导致液体的实际体积与读数相差较大。

2.温度的影响。

温度的变化会导致液体的密度变化，从而影响液体滴定时的体积和数量。

3.使用不同的滴定管。

不同的滴定管使用时电极位置的高度不同，而这个高度对滴定结果有影响。

此外，不同的滴定管可能由于各种原因，如材料质量、刻度误差不同等等，导致不同的测量结果。

4.人为操作误差。

滴定过程中，实验者必须控制滴定速度，并在适当的时候停止滴定。

如果操作不当，可能会导致溶液过多或过少，从而影响测量结果。

滴定管测量结果的不确定度是用于评估测量结果的标准差。

它可以通过以下公式计算：u=√(u1^2+u2^2+...+un^2)其中，u1、u2、…、un为不确定度的各个来源，n为不确定度来源的数量。

例如，如果我们要评定一种溶液的pH值，可以选择使用滴定管并进行酸碱滴定。

下面是一个计算其不确定度的例子：1. 滴定管的刻度误差：=0.1/√3 = 0.0577 mL2. 温度的影响：= 0.02 mL4. 人为操作误差：= 0.1 mL因此，滴定管测量结果的不确定度u=√(0.0577^2+0.02^2+0.05^2+0.1^2)=0.13 mL。

需要注意的是，滴定管测量结果的不确定度评定是一个估计量，它依赖于实验所使用的设备以及实验者的经验和技能水平。

为了提高滴定结果的准确性和可靠性，实验室应该定期检查和校准设备，并加强实验者的培训和技能提高。

pH计校准测量不确定度评估

pH计校准测量不确定度评估

pH计校准测量不确定度评估本文档旨在评估pH计校准测量的不确定度。

pH值是衡量溶液酸碱度的指标，而pH计是一种常用的测量工具。

正确校准pH计对于获得准确的pH值至关重要，而不确定度评估则能提供测量结果的可靠性信息。

1. 引言pH计校准是确保pH计测量准确性的重要步骤。

校准的目标是确定仪器测量值与已知溶液参考值之间的偏差，并进行校正以保证准确性。

然而，仪器的设计、使用环境、操作者技能等因素会对校准结果产生影响。

为了评估pH计校准测量的不确定度，我们需要进行以下步骤：1. 收集pH计校准所需的基本信息；2. 分析校准过程中可能导致不确定度的因素；3. 对影响因素进行定量评估和分析；4. 综合考虑各因素的不确定度，得出校准测量的总不确定度。

2. 数据收集在进行不确定度评估之前，我们需要收集一些基本信息，例如：- pH计的型号和规格；- 校准液的浓度、温度和压力等基本参数；- 操作者的培训和技能水平；- 校准过程中的环境条件，例如温度和湿度。

这些信息将有助于我们更准确地评估不确定度。

3. 不确定度因素分析pH计校准测量的不确定度可能受到多种因素的影响。

例如：- pH计自身的精度和稳定性；- 校准液的准确度和稳定性；- 操作者的技能水平和不确定行为；- 环境条件的变化，如温度和湿度。

这些因素可能相互作用，对测量结果产生影响。

4. 不确定度评估针对每个不确定度因素，我们可以进行不确定度评估，并计算出相应的不确定度。

不确定度的评估可以采用不同的方法，如标准偏差法、扩展不确定度法等。

在评估校准液不确定度时，可以考虑浓度的不确定度、温度和压力的不确定度等因素。

对操作者的不确定度评估可能涉及技能水平的量化和不确定行为的影响。

最后，我们可以将各因素的不确定度加权合并，并得出pH计校准测量的总不确定度。

5. 结论通过本文档，我们对pH计校准测量的不确定度进行了评估。

了解不确定度的来源和影响因素可以帮助我们更全面地理解测量结果的可靠性。