蒸餾滴定法測定外加劑釋放氨不確定度評定

胡艷妮

(新鄉(xiāng)市高新建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453000)

近年來，各類混凝土外加劑的使用改善了混凝土性能，促進了混凝土新技術(shù)的發(fā)展，而且大大節(jié)約了建材資源，成為優(yōu)質(zhì)混凝土必不可少的材料之一。但由于外加劑的使用對室內(nèi)空氣造成了氨氣污染，為了從源頭控制氨的污染，作為第三方檢測在混凝土外加劑釋放氨的限量的檢測中應(yīng)該嚴(yán)格控制。目前混凝土外加劑中釋放氨限量的檢測主要采用蒸餾后滴定法，但檢測中又存在著誤差，特別是檢測結(jié)果在臨界值時，很難判定結(jié)果是否合格，為了使測量結(jié)果更合理、準(zhǔn)確，量化誤差采用不確定就尤為重要。本文就采用蒸餾后滴定法測定混凝土外加劑中釋放氨的量的不確定度評估，從中找出引起測量結(jié)果不確定的主要來源，并對各個不確定度分量進行分析，為提高檢測水平提供理論依據(jù)。

1 測量方法及過程

采用GB18588-2001混凝土外加劑中釋放氨的限量 附錄A方法[1]。

1.1 試樣處理

稱取約5 g攪拌均勻的L-6F混凝土防凍劑，精確至0.001 g，放入300 mL燒杯中，加水溶解， 將試樣移入500 mL玻璃蒸餾器中，加水至200 mL，備用蒸餾。

1.2 樣品蒸餾

向處理好的試樣溶液中加入氫氧化鈉至溶液pH>12后加入防爆玻璃珠。向250 mL量筒中準(zhǔn)確移取20 mL硫酸標(biāo)準(zhǔn)溶液并加入甲基紅-亞甲基蘭混合指示劑3滴，將量筒連接蒸餾器，并使蒸餾器餾出液出口的玻璃管插入到量筒底部溶液中。檢查確保蒸餾器連接密封后加熱蒸餾，收集蒸餾液至180 mL后停止加熱蒸餾，沖洗冷凝管并將洗滌液收集在量筒中。

1.3 滴定法測定剩余硫酸量

將蒸餾液完全移入燒杯后用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，至溶液由亮紫色變?yōu)榛揖G色，記錄氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗用量。

1.4 空白試驗

以不加試樣為空白，按1.1、1.2、1.3的步驟進行操作，記錄空白試驗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的消耗用量。

2 建立數(shù)學(xué)模型

式中：X氨——混凝土外加劑中釋放氨的量，%

V1——試樣消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，mL

V2——空白消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量，mL

c——氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L

m——樣品的質(zhì)量，g

3 不確定度來源的評定分析

通過分析試驗過程中測量方法和計算公式，判斷測量過程中產(chǎn)生的主要影響不確定度的因素[2]，進而判定蒸餾滴定法測定外加劑釋放氨檢測的不確定度來源如下：(1)測量的重復(fù)性；(2)取用樣品質(zhì)量；(3)氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度；(4)滴定過程中消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積。

3.1 測量結(jié)果重復(fù)性帶來的不確定度[urel(s)]

3.2 天平引入的不確定度[urel(m)]

由計量部門出具的檢定證書可知，稱樣量為5 g，稱量的示值誤差為0.1 mg，天平重復(fù)性為0.1 mg。

由天平引入的合成不確定度[urel(m)]：

=0.0000162

3.3 氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度引入的不確定度[urel(c)]

3.4 滴定消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積引入的不確定度[urel(V2-V1)]

3.4.1 滴定外加劑樣品消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積引入的不確定度[u(V1)]

滴定管校準(zhǔn)引入的不確定度、滴定管使用溫度與校正時溫度不同引起的不確定度、溫度補正值的修約誤差引入的不確定度是滴定外加劑樣品消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的不確定度分量主要來源。

3.4.1.1 滴定管校準(zhǔn)引入的不確定度

3.4.1.2 滴定管校正時溫度與使用溫度不一致引起的不確定度

3.4.1.3 溫度補正值的修約誤差引入的不確定度

3.4.1.4 滴定外加劑樣品消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的合成不確定度為[u(V1)]

3.4.2 滴定空白消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積引入的不確定度[u(V2)]

3.4.2.1 滴定管校準(zhǔn)引入的不確定度

3.4.2.2 滴定管校正時溫度與使用溫度不同引起的不確定度

3.4.2.3 溫度補正值的修約誤差引入的不確定度

3.4.2.4 滴定空白消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的合成不確定度為[u(V2)]

3.4.3 消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為[urel(V2-V1)]

3.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度[uc]

=0.0776

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：uc=0.0776×0.054=0.004

3.6 擴展不確定度U

取包含因子k=2，U=k×uc=2×0.004=0.008

3.7 不確定度報告

4 結(jié) 論

在引起混凝土外加劑釋放氨的量的檢測結(jié)果不確定度的多各因素中，最主要的是重復(fù)性測量，由氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度引入的不確定度分量次之、而氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗體積引入的不確定度再次之，由天平引入的不確定分量影響最小。因此在測量過程中應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的操作步驟，減少測量過程中引起的偶然性誤差，提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。