过硫酸铵氧化容量法测定铬量不确定度的评定_精品文档Word格式.doc

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食品理化检测中心

批准

朱龙仙

适用岗位

食品理化检测岗位

批准日期

2009年03月12日

作业指导书内容

过硫酸铵氧化容量法为化学分析中的一种常见方法，分析原理为试样经酸溶解后，在硫酸、磷酸介质中，以硝酸银作催化剂，用过硫酸铵将铬氧化成六价，用硫酸亚铁铵滴定溶液滴定。

该方法误差主要来源于称量过程中使用的天平砝码，分析过程中采用的量筒、量瓶、移液管、滴定管等。

在标准溶液配制、滴定溶液的标定、铬量测定过程中均存在不确定度影响因素，每一过程都包含测量不确定度分量。

对各类影响因素进行分析，评定其测量不确定度，能够帮助实验分析人员确定测定结果的可信程度，确保结果的准确可靠。

一、重铬酸钾标准溶液的配制

称取经（140～150）℃烘干过的重铬酸钾4.903g（分析纯，含量不小于99.8%），溶解并稀释至1000ml，在酸性溶液中K2Cr2O7被还原为三价铬。

即

1.有关仪器、器皿

（1）TG-328A分析天平，分度值0.1mg，天平变动性0.1mg

机械挂砝码组合误差:

0.5mg

（2）容量瓶（A级），1000ml（1±

0.6×

10-3）

2.K2Cr2O7当量浓度的确定

根据反应式

（1）可知K2Cr2O7获得6e，其基本单位为，摩尔质量为:

所配制的K2Cr2O7标准溶液，其浓度:

3.配制过程中的误差来源和不确定度评定

（1）摩尔质量的不确定度评定

其值可靠，自由度V1=∞

（2）称量过程中天平砝码及读数影响

天平全载变动性0.1mg，其误差概率服从均匀分布，标准不确定度u2=0.1×

10-3；

（B类）

其值可靠，自由度V2=∞ 

砝码组合误差0.5mg服从正态分布，取k=3，其标准不确定度u3=1.67×

10-4；

其值可靠，自由度V3=∞

称量时天平存在读数误差，服从均匀分布，其估读不可靠性以刻度的1/10计算，即其分布范围为刻度，则标准不确定度

其估读可靠性为50%，其自由度

K2Cr2O7标准物质称量时重复称10次，均值4.903g，最大称量误差±

0.2mg。

其自由度V5=n-1=9

称量过程中，合成标准不确定度为A类与B类标准不确定度合成:

（3）标准溶液配制中玻璃器皿引起的不确定度

采用A级1000ml容量瓶，制造允差Δ=±

10-3，服从正态分布，取k=3，其

标准不确定度:

u6=u[V（K2Cr2O7）]=0.2×

10-3（B类）

其值可靠，自由度V6=∞

（4）标准物质的不确定度

所用K2Cr2O7标准物质为分析纯，含量大于99.8%，即最大误差为0.2%，服从正态分布，取k=3，则标准不确定度

其值可靠，自由度V7=∞

（5）合成标准不确定度

K2Cr2O7标准溶液配制过程中，其当量浓度的不确定度为摩尔质量的不确定度，称量过程中的不确定度和玻璃器皿引起标准溶液体积不确定度的三项合成，也即为三项之中所有A类与B类不确定度的合成，合成不确定度以相对不确定度表示，各分量传播系数均小于1，且分量间均不相关，采用下式计算合成不确定度更为可靠。

标准溶液的标准值及其不确定度为:

二、硫酸亚铁铵滴定溶液的标定

吸取重铬酸钾标准溶液（0.1000mol/L）10mL，加混合酸，并稀释。

用硫酸亚铁铵滴定溶液滴定至黄绿色，加苯代邻氨基苯甲酸，用硫酸亚铁铵继续滴定至溶液由紫红色变为亮绿色为终点。

实验平均消耗硫酸亚铁铵滴定溶液18.90ml（共进行10组实验，每组一次）。

1.有关玻璃器皿

（1）移液管（10ml）A级，刻度0.1mLΔ=±

3×

10-3

（2）滴定管（25ml）A级，刻度0.1mLΔ=±

1.2×

2.滴定溶液当量浓度的确定

3.标定过程中误差来源与不确定度评定

根据滴定溶液当量浓度计算公式可以看出，标定过程中的误差主要来源于影响体积的移液管、滴定

管，标准溶液当量浓度误差、理论值与终点（目视变色点）差异、重复实验观测值等。

标定不确定度由标准溶液当量浓度的不确定度、标准溶液消耗容积不确定度与滴定溶液消耗体积的不确定度的合成。

（1）K2Cr2O7当量浓度不确定度

（2）标准溶液的体积消耗

重复实验观测得18.95、18.90、18.85、18.85、18.90、18.95、18.90、18.90、18.95、18.85，均值为18.90，其标准不确定度

用相对不确定度表示

u8=u/25=0.0129/25

=5.16×

10-4（A类）

自由度V8=9

移液管（A级）Δ=±

10-3，服从正态分布（k=3），则标准不确定度

u9=Δ/3=1×

其值可靠，自由度V9=∞

移液过程中的读数误差服从均匀分布，其估读误差为刻度的1/10，即其分布范围为刻度，则标准不确定度

该估读值可靠性为50%，其自由度

标准溶液（K2Cr2O7）消耗体积的不确定度为

（3）滴定溶液的体积消耗

滴定管（A级）Δ=±

u11=Δ/3=0.4×

其值可靠，自由度V11=∞

滴定过程中两次读数，读数误差服从三角形分布，其估读误差为刻度的1/10，即其分布范围为

该估读值可靠性为50%，其自由度则

（4）按经验硫酸亚铁铵标定时，理论值与终点差异一般不超过0.15mL，不确定度

由经验得出，可靠性为20%，

合成不确定度以相对不确定度表示，各分量传播系数均小于1，且分量间均不相关，

采用下式计算合成不确定度更为可靠。

然后加入H2SO4-H3PO4混合酸，在苯代邻氨基苯甲酸溶液下，用硫酸亚铁铵滴定溶液滴定，溶液由玫瑰红色转变成亮绿色为终点（分10组实验），实验平均消耗溶液19.70mL，

（1）TG-328A分析天平

（2）25mLA级滴定管

2.铬量测定

由反应式

（2）、（3）可知量的关系:

铁的基本单位为（Fe2+），M（Fe2+）=55.85g/mol

铬的基本单位为，M=17.33g/mol

3.不确定度评定

（1）称样:

同第二节——重铬酸钾标准溶液的配制的第3点——配制过程中的误差来源和不确定度评定的第

（2）小点——称量过程中天平砝码及读数影响计算，其中u14=u2，V14=V2，u15=u3，V15=V3，u16=u4，V16=V4，u17=u5，V17=V5，u（m）=2.05×

10-4

（2）摩尔质量

其值可靠，自由度V18=∞

（3）重复实验观测值19.70、19.70、19.75、19.65、19.70、19.65、19.70、19.75、19.65、19.70，其标准不确定度

u19=u/25=4.71×

10-4（A类）

自由度V19=9

（4）滴定溶液的当量浓度

u[C（Fe2+）]=2.53×

（5）滴定溶液的体积消耗

滴定管制造引起

服从正态分布，其值可靠，自由度V20=∞

滴定管读数为两次读数，服从三角形分布，其分布范围为刻度，则

（6）合成标准不确定度

合成不确定度以相对不确定度表示，各分量传播系数均小于1，且分量间均不相关，采用下式计算合成不确定度更为可靠。

四、结论

本文所求的铬含量合成标准不确定度为2.63×

10-3，不能直接采用，应计算其扩展不确定度。

将分析过程中得到的标准不确定度分量汇总于下表。

标准不确定度分量一览表（如下）

1.合成标准不确定度

扩展不确定度u=2uc=5.26×

10-3（k=2）

2.含铬量为0.903×

10-2[1±

5.26×

10-3]

JHZJY/BP（SL）-03-2009

气相色谱法测定粮食中六六六