1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上EDTA容量法測定水泥熟料中氧化鎂含量的測試結(jié)果不確定度評定1測試方法 1.1樣品的熔融 稱取約 0.5g試樣，精確至 0.0001g，置于銀坩堝中，加入 67g氫氧化鈉，在 650700的高溫下熔融20min。取出冷卻，將坩堝放入已盛有 100mL近沸騰水的燒杯中，蓋上表面皿，于電熱板上適當(dāng)加熱，待熔塊完全浸出后，取出坩堝，用水沖洗坩堝和蓋，在攪拌下一次加入 2530mL鹽酸，再加入 lmL硝酸。用熱鹽酸(1+5)洗凈坩堝和蓋，將溶液加熱至沸，冷卻，然后移入 250mL容量瓶中，用水稀釋至標(biāo)線，搖勻。此為溶液 E。 1.2氧化鈣的測定 從溶液 E中吸取 25.00m

2、L溶液放入 400mL燒杯中，加入 7mL氟化鉀，攪拌并放置 2min以上，加水稀釋至約200mL，加入 5mL三乙醇胺(1+2)及少許的鈣黃綠素一甲基百里香酚藍(lán)一酚酞混合指示劑(CMP)，在攪拌下加入氫氧化鉀溶液至出現(xiàn)綠色熒光后再過量 58mL，此時(shí)溶液在 pH13以上，用 c(EDTA)=0.015molLEDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定液滴定至綠色熒光消失并呈現(xiàn)紅色。 1.3氧化鎂的測定 從溶液E中吸取 25.00mL溶液放入 400mL燒杯中，加水稀釋至約200mL，加 lmL酒石酸鉀鈉溶液，5mL三乙醇胺 (1+2)，攪拌，然后加入25mLpH10緩沖溶液及少許酸性鉻藍(lán)K一萘酚綠B混合指示劑，用 c

3、(EDTA)=0.015molLEDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，近終點(diǎn)時(shí)應(yīng)緩慢滴定至純藍(lán)色。2數(shù)學(xué)模型 水泥中氧化鎂的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)：式中：氧化鎂的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)，； T 每毫升 EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)于氧化鎂的毫克數(shù)，mgmL； 滴定鈣、鎂總量時(shí)消耗 EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL； 測定氧化鈣時(shí)消耗 EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL； 所取試樣溶液的體積，mL； 試樣溶液總體積，mL； m1 試料的質(zhì)量，g。 3不確定度來源分析 水泥中氧化鎂含量測量不確定度的來源包括：(1)試樣質(zhì)量m1不確定度 u(m1)； (2)樣品的濕度帶來的不確定度 u(Hum)； (3)試樣溶液總體積的不確定度 u()；

4、(4)滴定鈣、鎂總量時(shí)消耗 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V1 的不確定度 u(V1)； (5)測定氧化鈣時(shí)消耗 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V2的不確定度 u(V2)； (6)所移取試樣溶液體積V3的不確定度 u(V3)； (7)EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液對氧化鎂滴定度T的不確定度 u(T)； (8)肉眼判斷滴定終點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(Vend)； (9)測量重復(fù)性帶來的不確定度 u(Wr)。4測量不確定度分量的計(jì)算 4.1試樣質(zhì)量m1不確定度u(m1 ) 測定過程中使用電子天平稱取試樣 0.5047g硅酸鹽水泥熟料樣品（唐山曙光強(qiáng)興水泥有限公司2015年7月生產(chǎn)），操作過程是由扣除皮重的二次稱量。扣除皮重稱量有三個(gè)不

5、確定度來源：重復(fù)性，天平的可讀性以及由于天平校準(zhǔn)產(chǎn)生的不確定度。稱量重復(fù)性帶來的不確定度合并于方法總的重復(fù)性不確定度。天平的可讀性即稱重過程中隨機(jī)效應(yīng)，可以忽略。天平的校準(zhǔn)包括天平的靈敏度和電腦的線性。由于二次稱量是在很窄的范圍內(nèi)，在同一臺天平上進(jìn)行的，可忽略靈敏度帶來的不確定度。天平計(jì)量證書標(biāo)明其線性為±0.1mg，線性分量假設(shè)成矩形分布，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 由于是二次稱量，線性分量應(yīng)計(jì)算二次，因此試樣質(zhì)量m1的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 4.2樣品的濕度帶來的不確定度u(Hum) 水泥樣品制備后裝在密封的塑料瓶中，并置于裝有變色硅膠的干燥器中保存，其水份含量少于1，所以該因

6、素可忽略不計(jì)。 4.3試樣溶液總體積VT的不確定度u(VT ) 試樣溶液是制備在 250mL容量瓶中的。容量瓶的容積受三種主要不確定度來源影響： (1)充滿容量瓶至刻度的隨機(jī)變化，即重復(fù)性，合并于測量重復(fù)性中； (2)容量瓶校準(zhǔn)的不確定度，檢定證書中給出20時(shí)最大允許差為 ±0.15mL，按三角分布，則校準(zhǔn)的不確定度為： (3)溶液實(shí)際溫度與容量瓶校準(zhǔn)時(shí)溫度的差異帶來的不確定度，即溫度效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室溫度與校正溫度一般相差±5，水的膨脹系數(shù)為 2.1×l0-4-1，假設(shè)為矩形分布，則溫度效應(yīng)帶來的不確定度為： 250mL×2.1×10-4-1

7、15;5/=0.15mL上述分量合成試樣總體積的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： 4.4滴定鈣、鎂總量時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V1的不確定度u(V1 ) 滴定過程中使用 50mL活塞滴定管。EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液從活塞滴定管滴出的體積同樣包括三個(gè)不確定度來源： (1)滴定體積的重復(fù)性合并于測量重復(fù)性中； (2)校準(zhǔn)不確定度：50mL活塞滴定管校準(zhǔn)檢出的準(zhǔn)確性范圍為±0.05mL，按三角形分布，則校準(zhǔn)不確定度為： (3)溫度效應(yīng)：滴定鈣、鎂總量時(shí)消耗 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為 34.30mL，則溫度效應(yīng)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： 34.30mL×2.1×10-4-1&

8、#215;5/=0.021mL 上述分量合成滴定體積標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為4.5測定氧化鈣時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V2的不確定度u(V2) 滴定過程中使用 50mL活塞滴定管。EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液從活塞滴定管滴出的體積同樣包括三個(gè)不確定度來源： (1)滴定體積的重復(fù)性，合并于測量重復(fù)性中； (2)校準(zhǔn)不確定度：50mL活塞滴定管校準(zhǔn)檢出的準(zhǔn)確性范圍為±0.05mL，按三角形分布，則校準(zhǔn)不確定度為： (3)溫度效應(yīng)：滴定氧化鈣含量時(shí)消耗 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為 32.90mL，則溫度效應(yīng)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：32.90mL×2.1×10-4-1×

9、;5=0.020mL 上述分量合成滴定體積標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 4.6移取試樣溶液體積V3的不確定度u(V3 ) 用移液管準(zhǔn)確移取 25.00mL試樣溶液。25mL移液管容積的不確定度來源有： (1)排出體積的隨機(jī)變化即重復(fù)性，合并于測量重復(fù)性中； (2)校準(zhǔn)的不確定度，25mL移液管校準(zhǔn)給出的不確定度為±0.05mL，按三角形分布，則校準(zhǔn)的不確定度為 (3)溫度效應(yīng)產(chǎn)生的不確定度為 25mL×2.1×10-4-1×5=0.015mL 上述分量合成試樣溶液體積的不確定度為 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 4.7 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液對氧化鎂滴定度T的不確定

10、度u(T) (1)實(shí)驗(yàn)中 EDTA的標(biāo)定是采用 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定25.00mL準(zhǔn)確濃度的碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液。計(jì)算公式為 式中： T 每毫升 EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液相當(dāng)于氧化鎂的毫克數(shù)，mgmL； V4 所吸取碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL； V5 測定時(shí)消耗 EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，mL； V6 碳酸鈣溶液定容體積，mL； m2 碳酸鈣的質(zhì)量，g； CaCO3的摩爾質(zhì)量，gmol； Mg0的摩爾質(zhì)量，gmol。 因此，T有六個(gè)不確定度來源：碳酸鈣的質(zhì)量m2不確定度 u(m 2)； 所吸取碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V4不確定度u(V4 )； 測定時(shí)消耗 EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積V5不確定度 u(V5 )；

11、 碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液定容體積V6不確定度 u(V6)； 碳酸鈣摩爾質(zhì)量不確定度 u() ； 氧化鎂摩爾質(zhì)量不確定度u()；肉眼判斷滴定終點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 u(Vend)。 其中u(m2)，u(V4 )，u(V5)，u(V6)的計(jì)算分別類同于 u(m1 )，u(V3)，u(V1 )，u(VT )，這里不詳細(xì)討論，只作計(jì)算。 碳酸鈣的質(zhì)量m2=0.6050g，u(m2)=0.08mg 移取碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為V4=25.00mL， 測定時(shí)消耗 EDTA標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積 V5=38.85mL， 碳酸鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液定容體積 V6=250.00mL， (2)碳酸鈣摩爾質(zhì)量不確定度 u()，表 l是從 IUP

12、AC最新版的原子摩爾質(zhì)量表中查得的Ca，C，O元素的相對原子質(zhì)量和不確定度，并按矩形分布求得的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。表 1元素相對原子量和不確定度元素相對原子質(zhì)量不確定度標(biāo)準(zhǔn)不確定度Ca40.0780.00040.0023C12.01070.00080.00046Ol5.99940.00030.000l7 (3)氧化鎂摩爾質(zhì)量不確定度 u()，表 2是從IUPAC最新版的原子摩爾質(zhì)量表中查得的 Mg，O元素的相對原子質(zhì)量和不確定度，并按矩形分布求得的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。 表2元素相對原子量和不確定度元素相對原子質(zhì)量不確定度標(biāo)準(zhǔn)不確定度Mg24.30500.00060.00035Ol5.99940.00030

13、.00017 (4)由于人員肉眼判斷標(biāo)定終點(diǎn)的偏差導(dǎo)致所耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V5的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，憑經(jīng)驗(yàn)，肉眼判斷標(biāo)定終點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度大約為0.03mL，相對不確定度為： (5)EDTA對氧化鎂滴定度的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 4.8由于人員肉眼判斷滴定終點(diǎn)的偏差導(dǎo)致滴定體積V1，V2的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 肉眼判斷滴定終點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度大約為：0.03mL，因此滴定鈣、鎂總量時(shí)消耗 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V1相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為： 測定氧化鈣時(shí)消耗 EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V2相對不確定度為：4.9測量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Wr ) 在此實(shí)驗(yàn)中重復(fù)性包含：滴定度測定的重復(fù)性、稱量的重復(fù)性、活塞滴定管體積的重復(fù)性、容量瓶重復(fù)性、滴定終點(diǎn)的重復(fù)性等，將各重復(fù)性分量合并為試驗(yàn)的一個(gè)分量，利用方法確認(rèn)的數(shù)據(jù)對其進(jìn)行定量。 方法確認(rèn)表明該實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性限為 0.15，依據(jù)JJF 1059-2012 5.10規(guī)定，測量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為