标准溶液配制不确定度的评定

亚硝酸盐(2.50mg NO2/L)标准溶液配制不确定度的评定

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编写：付友宝日期：2009年5月20日

在环境监测分析中经常要使用标准溶液，在配制配制过程引起不确定度，而标准溶液的不确定度直接影响检测结果的不确定度，如何评定标准溶液的不确定度非常必要。

1、亚硝酸盐标准溶液的制备

亚硝酸盐标准储备液：250mg NO2/L。准确称取0.3750g亚硝酸钠，（优级纯，预先在干燥器内放置24小时），移入1000mL容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液贮于密闭瓶中于暗处存放，可稳定三个月。

亚硝酸盐标准工作液：2.50mg NO2/L。用10mL移液管吸取10.00mL亚硝酸盐标准储备液，移入1000mL容量瓶中，水稀释至标线。临用前现配制。2、不确定度的来源

亚硝酸盐标准工作液的不确定度来源主要有：亚硝酸钠纯度引起的不确定度;天平称量引起的不确定度;容量瓶引起的不确定度;储备液稀释引起的不确定度。

3、不确定度分量的评定

3.1、亚硝酸盐纯度引起的相对不确定度的评定

亚硝酸盐的试剂标签上给出的纯度为99.0% + 1%。按矩形分布评定其不确定度，相对不确定度值为：

1%

urel(p)=0.005774

33.2 天平称量引起的相对不确定度的评定3.2.1 天平校准带来的相对不确定度分量

根据天平的检定证书，天平的置信区间为±0.1mg，按矩形分布评定其不确定度，则相对不确定度值为：

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u1rel(m)u(m)10.1

3m3375.0

0.000154

式中：

u1(m)：天平的置信区间(mg)

m：称量亚硝酸钠的质量(mg)

3.2.2 天平的变动性（重复性）带来的相对不确定度分量

根据天平的说明书书，天平的重复性标准偏差为0.1mg，按矩形分布评定其不确定度，则相对不确定度值为：

u2rel(m)u(m)20.1

3m3375.0

0.000154

式中：

u2(m):天平的重复性标准偏差(mg)m：称量亚硝酸钠的质量(mg)3.2.3 天平校可读性(数字分辨率)带来的相对不确定度分量

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根据天平的说明书书，天平的可读性为0.1mg，按《化学分析中不确定度的评估指南》中的附表G1，可读性不确定度为：0.5×0.1mg = 0.05mg，按矩形分布评定其不确定度，则相对不确定度值为：

u3rel(m)u(m)30.533m0.1

0.000077

375.0

式中：

u3(m)：天平的可读性不确定度(0.5×可读性)m：称量亚硝酸钠的质量(mg)3.2.4 天平称量带来的相对不确定度分量的合成

urel(m)u1rel(m)2u2rel(m)2u3rel(m)20.000231

3.3 容量瓶引起的相对不确定度的评定3.3.1 容量瓶体积刻度带来的相对不确定度分量

通过查阅常用玻璃量器校定规程(JJG196—2006)，lOO0mL容量瓶的容量允差为±O.4OmL，按矩形分布评定其不确定度，则相对不确定度值为：

u1rel(v容)u(v1容)3v容0.431000.0

0.0002309

式中：

u1(v容)：容量瓶的允差mL

v容：容量瓶的容量(mL)

3.3.2 充满液体至容量瓶刻度的估读误差带来的相对不确定度分量

1000mL容量瓶进行l1次重复用二次蒸馏水充满刻度和称量试验，测试结果进行温度校正后，计算出标准不确定度为0.02ml，按矩形分布评定其不确定度，则相对不确定度值为：

u2rel(v容)u(v2容)3v容0.02

0.000012

31000

v容：容量瓶的容量(mL)

式中：

u2(v容)：容量瓶的重复性标准偏差mL

3.3.3 溶液与校准时温度不同带来的相对不确定度分量

溶液与校准时温度不同引起的体积不确定度，温度变化3℃，水的体积膨胀系数为0.00021℃，则1000mL容量瓶的体积变化区间为：

1000 × 0.00021 × 3 = 0.63 mL按均匀分布，标准不确定度为：

u3rel(v容)u(v3容)3v容0.6331000

0.000364

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u3rel(v容)u(v3容)3v容3式中：

u2(v容):容量瓶的体积变化区间mL

v容：容量瓶的容量(mL)

3.3.4 1000mL容量瓶带来的相对不确定度分量合成

urel(v容)u1rel(v容)u2rel(v容)u3rel(v容)0.000431

2223.4 储备液稀释引起的相对不确定度的评定3.4.1 1000mL容量瓶体积带来的相对不确定度分量

1000mL容量瓶体积带来的相对不确定度分量的评定与3.3完全相同，

rel(v容)1000mL容量瓶的相对不确定度为： urel(v容) 0.000431

u3.4.2 10mL移液管带来的相对不确定度评定

3.4.2.1 10mL移液管体积刻度带来的相对不确定度分量

通过查阅常用玻璃量器校定规程(JJG196—2006)，10mL移液管的容量允差

为±O.020mL，按矩形分布评定其不确定度，则相对不确定度值为：

u1rel(v移u(v)1移)3v移0.020

310.0

0.0011547

式中：

u1(v移)：移液管的允差mL

v移：移液管的容量(mL)

3.4.2.2 充满液体至容量瓶刻度的估读误差带来的相对不确定度分量 10mL移液管充满液体至移液管刻度的估读误差，按《化学分析中不确定度的评估指南》中的附表G1，≤50mL滴定管、移液管的估计值为0.0092ml，按矩形分布评定其不确定度，则相对不确定度值为：

u2rel(v移u(v)2移)3v移0.0092

310.0

0.000531

式中：

u2(v移)：移液管的重复性标准偏差mL

v移：移液管的容量(mL)

3.4.2.3 溶液与校准时温度不同带来的相对不确定度分量

溶液与校准时温度不同引起的体积不确定度，温度变化3℃，水的体积膨胀系数为0.00021℃-1，则10mL移液管的体积变化区间为：

10 × 0.00021 × 3 =0.0063 mL按均匀分布，标准不确定度为：

u3rel(v移u(v)3移)3v移0.0063

310.0

0.000364

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u3rel(v移u(v)3移)3v移3式中：

u2(v移):移液管的体积变化区间mL

3.4.2.4 10mL移液管带来的相对不确定度分量合成

v移：移液管的容量(mL)

urel(v移)u1rel(v移)u2rel(v移)u3rel(v移)0.001322

2223.4.3 储备液稀释引起的相对不确定度分量的合成

urel(f)urel(v容)urel(v移)220.001391

4 合成不确定度

根据上述分析及计算结果，列出相对不确定度分量一览表，见表4.1

表4.1相对不确定度分量一览表

不确定度分量urel( p )urel( m )urel( v )urel( f )

不确定度来源

亚硝酸钠纯度引起的不确定度天平称量引起的不确定度容量瓶引起的不确定度储备液稀释引起的不确定度

相对标准不确定度

0.0057740.0002310.0004310.001391

合成相对不确定度

urel(c)urel(p)urel(m)urel(v容)urel(f)22220.005959

则合成标准不确定度为：

u(c)urel(c)c0.005959 × 2.5 = 0.015 mg/L

5 扩展不确定度

取包含因子k = 2(近似95%置信概率)，则扩展不确定度为：

Uu(c)k0.03 mg/L

亚硝酸盐标准工作液的浓度为：2.50 ± 0.03 mg/L

[参考文献]

[1] 中国实验室国家认可委员会 化学分析中不确定度的评估指南 [M] 北京:中国计量出版社 ， 2002. [2] GB/T 15435-1995 环境空气 二氧化氮的测定 Saltzman法

[3] 国家技术监督局 JJF 1059-1999 测量不确定度评定与表示 [S] 北京:中国标准出版社 ， 1999.1 [4] 国家技术监督局 JJF 1135-2005 化学分析测量不确定度评定 [S]1 北京:中国计量出版社 ， [5] JJG 188-2002声级计检定规程

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