自動電位滴定儀計量性能測量結(jié)果的不確定評定

王琳 董佳 鄒振龍

【摘要】自動電位滴定儀是一種分析儀器，常用于容量分析，設(shè)計原理為電位滴定法。本文依據(jù)JJG 814—2015《自動電位滴定儀》檢定規(guī)程，介紹了評定自動電位滴定儀電計示值誤差、滴定管容量誤差和儀器示值誤差測量結(jié)果不確定度的方法。

【關(guān)鍵詞】自動電位滴定儀；電計示值誤差；滴定管容量誤差；儀器示值誤差；不確定度

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.05.012

Evaluation of Uncertainty of Metering Performance of Automatic Potentiometric Titration

WANG Lin， DONG Jia， ZOU Zhenlong

（Liaoning Institute of Measurement， Shenyang 110004， China）

Abstract： Automatic potentiometric titrator is an analytical instrument for capacity analysis which is designed according to the principle of potentiometric titration. This paper analyzes the evaluation of uncertainty of volume error of titration tube and indication error of automatic potentiometric titration according to the verification regulation of JJG 814—2015Automatic Potentiometric Titrators.

Key words： automatic potentiometric titration； electrometer error； volume error； indication error； uncertainty

根據(jù)JJG 814—2015《自動電位滴定儀》對自動電位滴定儀的檢定，主要包括3個部分：電計部分、滴定管部分、儀器示值部分。其中電計部分包括電計示值誤差、電計示值重復(fù)性、電計輸入電流、電計輸入阻抗4個項目；滴定管部分檢定項目為滴定管容量誤差；儀器示值部分檢定項目為儀器示值誤差、儀器示值重復(fù)性2個項目。本文討論自動電位滴定儀測量結(jié)果不確定度評定，包括電計示值誤差、滴定管容量誤差和儀器示值誤差3項測量結(jié)果的不確定度。

1電計示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定

1.1計量器具

pH檢定儀，準(zhǔn)確度等級0.0006級。

1.2校準(zhǔn)方法

將pH檢定儀和一臺0.05級自動電位滴定儀接好線路，按照檢定規(guī)程要求，設(shè)置檢定儀開關(guān)K為接通狀態(tài)、高阻R處于短路狀態(tài)，并使其輸出標(biāo)準(zhǔn)電位信號值Eb，輸入儀器電計，測量并記錄電計讀數(shù)。檢定點分別為0 mV、±10 mV、±50 mV、± 100 mV、±200 mV等，直至儀器滿量程電位值，然后采用遞增和遞減的方法各測量電計值一次，并計算電計示值平均值Eˉa，電計示值平均值與標(biāo)準(zhǔn)電位信號值的差除以儀器滿量程電位值為電計示值誤差。

1.3測量模型和靈敏度系數(shù)

1.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度的來源及評定

1.4.1標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度

1.4.3重復(fù)測量引入的不確定度

電計測量重復(fù)性是輸入量不確定度的主要來源，重復(fù)性采用A類評定方法，連續(xù)測量10次，得到0.05級電位滴定儀測量值，測量結(jié)果見表1。

1.4.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量見表2。

1.4.6合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度的評定

對于滿量程為（-2000～2000）mV的滴定儀，不確定度為U = 0.012%FS×2000mV = 0.24mV，k = 2。

2容量示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定

2.1計量器具

電子天平，Ⅰ級；標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計，分度值0.1℃。

2.2校準(zhǔn)方法

2.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度的來源及評定

2.4.1電位滴定儀滴定體積分辨力引入的不確定度分量

2.4.2純水質(zhì)量測量引入的不確定度

2.4.2.1重復(fù)測量引入的不確定度

2.4.4不確定分量來源

不確定分量來源見表3。

2.4.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

3儀器示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定

3.1計量器具

2～20 mL分度吸管，A級；鹽酸容量分析儀標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號為GBW（E）080463，標(biāo)稱值0.0946 mol/L，不確定度U=0.0001 mol/L，k=2；氫氧化鈉容量分析儀標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)編號為GBW（E）083384，標(biāo)稱值0.1002 mol/L，不確定度U= 0.0002 mol/L，k=2。

3.2校準(zhǔn)方法

按照自動電位滴定儀使用說明書標(biāo)定儀器，選擇pH電極連接到自動電位滴定儀上，儀器設(shè)定中和滴定和滴定重點。將鹽酸容量分析用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)充滿滴定管，使用儀器清洗選項對滴定管進(jìn)行清洗。如果是常用的專用滴定管，僅需用較小的清洗體積進(jìn)行清洗，如果不是經(jīng)常使用的滴定管，需要用較大體積的液體多次清洗，以去除滴定管中的氣泡。用分度吸管吸取10 mL濃度為0.1002 mol/L的氫氧化鈉容量分析用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)置于一定體積的蒸餾水中，放入磁力攪拌棒，并選擇適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣冗M(jìn)行攪拌，用濃度為0.0946 mol/L的鹽酸容量分析用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行中和滴定，儀器顯示氫氧化鈉的濃度值，重復(fù)測量6次，計算其示值誤差和重復(fù)性。

3.3測量模型

3.4測量結(jié)果

測量結(jié)果見表4。

3.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源及評定

3.5.1對氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)值有影響的不確定度來源

3.5.1.1氫氧化鈉容量分析用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度

3.5.3不確定度來源一覽表

不確定度來源見表5。

3.5.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

4結(jié)論

本文根據(jù)JJG 814—2015《自動電位滴定儀》對自動電位滴定儀的電計示值誤差、滴定管容量誤差和儀器示值誤差的校準(zhǔn)方法進(jìn)行描述，并分別對其測量結(jié)果的不確定度進(jìn)行了評定，相關(guān)校準(zhǔn)人員可以借鑒和參考。

【參考文獻(xiàn)】

[1]自動電位滴定儀：JJG 814—2015[S].

[2]測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1—2012[S].

[3]聶于佳，滕恒.自動電位滴定儀示值誤差測量不確定度評定[J].計量與測試技術(shù)，2020，47（1）：94-96.

【作者簡介】

王琳，女，1989年出生，工程師，碩士，研究方向為化學(xué)計量。

（編輯：李加鵬）