标准溶液配制不确定度的评定

洮南市环境保护监测站

亚硝酸盐(2.50mg NO2-/L)

标准溶液配制不确定度的评定

编写：付友宝

日期：2009年5月20日

亚硝酸盐(2.50mg NO2-/L)

标准溶液配制不确定度的评定

在环境监测分析中经常要使用标准溶液，在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

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值为：

1%3urel(p)=0.005774

3.2 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：

u1rel(m)u(m)10.13375.03m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)20.13375.03m0.000154

式中：

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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

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)30.10.53375.03m0.000077

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：

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u1rel(v容u(v)1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0.00001231000.0

式中：

u2(v容)：容量瓶的重复性标准偏差mL v容：容量瓶的容量(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：

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u3rel(v容)u(v3容)3v容0.630.00036431000.0

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)0.000431222

3.4 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，1000mL容量瓶的相对不确定度为：urel(v容) = 0.000431

3.4.2 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0.0203100.0011547

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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(v2移)3v移0.0092310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：

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u3rel(v移)u(v3移)3v移0.00633100.000364

式中：

u2(v移):移液管的体积变化区间m L v移：移液管的容量(mL) 3.4.2.4 10mL移液管带来的相对不确定度分量合成

urel(v移)u1rel(v移)u2rel(v移)u3rel(v移)0.001322222

3.4.3 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)0.00139122

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 不确定度来源 相对标准不确定度

urel( p ) 亚硝酸钠纯度引起的不确定度 0.005774 urel( m ) 天平称量引起的不确定度 0.000231

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urel( v ) 容量瓶引起的不确定度 0.000431 urel( f ) 储备液稀释引起的不确定度 0.001391

合成相对不确定度

urel(c)urel(p)2urel(m)2urel(v2容)urel(f)2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 = 0.015 × 2 = 0.030 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

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，

[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 ， 2005.12.1

[5] JJG 188-2002声级计检定规程第 9 页共 9 页