甲醛释放量测定不确定度报告

1、干燥器法测定甲醛释放量的不确定度分析报告试验方法1.1本次试验依据GB/T17657-2013人造板及饰面人造板理化性能试验方法中干燥器法进行测定。1.2测定原理按照GB/T17657-2013人造板及饰面人造板理化性能试验方法，在直径为240 mm(容积911L)的干 燥器底部放置直径120mm、高度60 mm的结晶皿，在结晶皿内加入300mL蒸馏水。截取长l=150 mm、宽b = 50 mm的人造板样品10块，放置在干燥器上部的金属支架上，试件之间互不接触。测试装置在(202)C 环境下放置24h，试件释放出的甲醛被蒸馏水吸收，此溶液作为待测液。量取10 mL乙酰丙酮和10 mL乙酰铵溶

2、液于50 mL具塞三角烧瓶中，再移取10 mL待测液到该烧瓶中， 摇匀，放到(402)C的水槽中加热15min，溶液变成黄绿色，取出，静置暗处，自然冷却至室温。在分光 光度计上412 nm处测定吸光度，根据标准工作曲线定量。1.3标准工作曲线绘制用刻度吸管分别吸取0,5,10,20,50,100mL甲醛标准储备液(S1)到100mL容量瓶中，并用蒸馏水稀释 至刻度，得到标准工作液(S2)系列。按上述方法在分光光度计上412nm处测定吸光度，根据甲醛质量浓度 (015 mg/L )吸光情况绘制标准曲线。斜率由标准曲线计算确定。测定结果样品测定结果见表1。序号A bAsAs-Ab甲醛释放量/ (m

3、g - L-)10.0250.1240.0981.04720.0250.1230.0971.03430.0250.1190.0930.98340.0250.1220.0961.02250.0250.1240.0981.04760.0250.1260.1001.07270.0250.1270.1011.08580.0250.1240.0981.047平均0.0250.1210.0951.042注：Ab样液的空自吸光度；As一样液的吸光度；甲醛释放量一一读自工作曲线上吸 收液中的甲醛质量浓度，mg/L。建立数学模型c =f X (A -Ab)其中：C一样液中甲醛含量，mg/L；f标准曲线斜率，mg

4、/L；As 一样品溶液的吸光度；Ab 一蒸馏水的吸光度。标准不确定度分量的评定根据测定原理和数学模型，本实验不确定度主要来自于重复测量、标准曲线校正以及仪器测量产生的 不确定度。4.1重复测量的不确定度Urel重复测量的不确定度u ，主要由重复观测、甲醛吸收液体积以及人造板样品尺寸等因素引起，可按 rel公式直接计算：2 (x - X)2g(x-X)2iiUrep= L(n 1)二 1) 0-011( /。相对标准不确定度：u(reP) = t祐 =O.。11rel 1.042自由度：v = 8 -1 = 74.2 f值引入的不确定度u(f)4.2.1标准工作液S2的不确定度u(S2)标准工作

5、液S2不确定度主要来自甲醛标准储备液S1、100 mL容量瓶及单标吸管的不确定度。4.2.1.1甲醛标准储备液S1的不确定度u (S1)甲醛标准储备液S1的标定过程包括：配制碘酸钾标准溶液，用碘酸钾标准溶液标定硫代硫酸钠溶液 的浓度，用硫代硫酸钠溶液标定甲醛溶液浓度，用移液管移取一定体积甲醛标准储备液到1000 mL容量瓶 中，并用蒸馏水稀释至刻度，甲醛标准储备液S1的不确定度也主要来源于此。(1)配制碘酸钾标准溶液的不确定度碘酸钾溶液浓度按下式计算:c =此 x 1000 KIO MV式中：c ko 一碘酸钾标准滴定溶液的浓度；m 一工作基准试剂的质量的准确数值，g；W 一工作基准试剂的质量

6、分数，；V 定容体积，mL；M 相当于1/6KIO3的摩尔质量的数值，36.67g/mol。从碘酸钾标准溶液的配置步骤分析，其不确定度主要来源于3个方面：碘酸钾的纯度；碘酸钾的称量 质量m；定容体积V。基准碘酸钾试剂的标签上可以得知，其纯度为(99.95 + 0.03)%，假设其纯度为矩形分布，标准不 确定度值为：u w = 0.0003/3 = 0.00017分析天平的准确度为0.1mg，按均匀分布，其标准不确定度为0.1/t3 = 0.058mg，重复性引入的 标准不确定度为0.1mg，空气浮力影响忽略不计。则天平称量引入的标准不确定度为 U =气.0.0582 + 0.12 = 0.12

7、mg。m1000mL的A级容量瓶20C时允差为0.40mL，按均匀分布，其标准不确定度为0.4/瑚3 = 0.23mL， 标准容量瓶的体积是在20C校准的，配制时室内温度为(202)C，水的膨胀系数为2.1X10-4C，按均匀 分布，故温度引起体积的不确定度为1000X2X2.1X 10-4/ =0.24mlo则容量瓶体积引入的标准不确定度 为 U = U0.232 + 0.242 = 033mLV当碘酸钾摩尔质量取214. 00时，碘酸钾摩尔质量M引入的相对不确定度为0.000004，可忽略不 计。因此，配制碘酸钾标准溶液的相对标准不确定度为：U=0.000172 + ( 0.12 )2 +

8、(033)2 = 0.00037(KIO3) rel3566.71000(2 )硫代硫酸钠标准溶液浓度的不确定度标定硫代硫酸钠溶液产生的不确定度主要由KI03浓度、重复测量、移液管、滴定管入。其标准溶液浓 度的计算公式为：C= (1/6KIO3)X VKIO3Na2 S2O3V(Na S2O3)式中C1/6 KIO3 KIO3标准溶液的浓度,Qgol/L；VKIO3 KIO3标准溶液的用量2汕七。,一火标准同业的滴定体积，L。(a )重复测量在重复条件下进行8次测量，结果见表2。单次测量的标准偏差为0.000027 mol/L,取2次测量结果 的平均值作为测量结果，则重复性引入的标准不确定度为

9、0.00000191mol/L。表2 Na2S2O3的标准溶液8次测量的结果12345678均值滴定体积/mL24.6524.6324.6024.6324.6524.6524.6324.6324.63质量浓度/0.1010.1010.1010.1010.1010.1010.1010.101550.1016544555(mol L-1)移液管引入的不确定度移液管引入的不确定度包括校准误差和温度校准两部分。25mL移液管20C时的允许偏差为0.04mL, 按均匀分布，其标准不确定度为0.04/新=0.023mL。温度校准引起的标准不确定度为25X2X2.1X 10-4/ T=0.0061mL。则移

10、液管体积引入的标准不确定度为*0.0232 + 0.00612 = 0.024mL。(C)滴定管引入的不确定度25mL滴定管20C时的允许偏差为0.O5mL，按均匀分布，其标准不确定度为0.05/ ：=0.029mL,滴定体 积平均值24.63mL，按均匀分布，温度校准引起的标准不确定度为24.63X2X2.1 X 10-4/ =0.00600滴定管体积引入的合成标准不确定度为,、沁匚二-：二：二：3：二。(d)硫代硫酸钠溶液的相对标准不确定度u= 0.000372 + (1.91 X 10-6 )2 + (21224)2 + (21230)2 = 0.0016(Na2 S 2O3)rel0.

11、10152524.63(3)甲醛溶液标定的不确定度甲醛溶液浓度按下式计算：C (HCHO)=(匕-V) X C2 X15/20式中：c 1 一甲醛浓度，mg/mL;V0 一滴定空白液所用的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；V 一滴定甲醛溶液所用的硫代硫酸钠标准溶液的体积，mL；C2 一硫代硫酸钠标准溶掖的浓度，mol/L；15甲醛(2)摩尔质量，g/mol；CH 220-甲醛溶液体积，mL。甲醛溶液标定的不确定度主要由硫代硫酸钠溶液浓度、重复测量、移液管、滴定管的体积引入。其中 当甲醛摩尔质量取30.00时，甲醛摩尔质量M引入的不确定度(um = 0.001)忽略不计。(a )重复测量在重复条件

12、下平行标定8次，测量结果为0.956,0.955,0.956,0.955,0.956,0.954,0.955,0.955(单位:mg/mL)，平均0. 955mg/L，则重复性引入的相对标准不确定度为0.00025 mg/mL。(b)移液管引入的不确定度测量过程使用两次移液管，一次移取甲醛标准储备液20 mL，一次移取碘标准溶液25mL。20C时20mL 和25mL移液管的最大允差均为0.03mL，按平均分布，其标准不确定度为2X0. 03 =0.035 mL，温度 校准引起的不确定度分别为20X2X2.1X10-4/ 7=0.0061，由于各不确定分量互不相干，故合成后标准不 确定为。x 0

13、.0122 + 0.00482 + 0.00612 = 0.019mL。滴定管引入的不确定度20C时50mL滴定管的最大允许误差为0.05mL，按均匀分布，其标准不确定度为0.05=0.029mL， 两次滴定消耗硫代硫酸钠体积平均值分别为18.63mL、5.89mL，则温度校准引起的标准不确定度分别为 18.63X2X2.1X 10-4/J3 =0.0045mL、5.89X2X2.1 X 10-4/J3 =0.0014mL，则滴定过程中体积 V。和 V1 引入 的标准不确定度为 U = 0.0292 + 0.0452 = 0.054mL，U = (0.0292 + 0.00142 = 0.02

14、9mL v0v1甲醛溶液浓度的相对标准不确定度由于各标准不确定分量互不相关，故甲醛标准储备溶液的相对标准不确定度为：00190 0290 054.U (HCHO) = 0.00162 + 0.000252 + ( 20 )2 +(工 +( 63 = 0.0054u (HCHO) = 0.955 x 0.0054 = 0.0052mg / mLc1(4)甲醛标准储备液S1的不确定度甲醛标准液S1的不确定主要由甲醛溶液浓度、移液管和容量瓶的体积引入。移液管引入的不确定度15 mL移液管允差为0.025mL，配制过程中环境温度(202)C，按均匀分布，不确定度为0.014mL o1000mL容量瓶引

15、入的不确定度1000mL容量瓶允差为0.4mL，配制过程中环境温度(202 )C，按均匀分布，不确定度为0.33mL。甲醛标准储备液S1的相对标准不确定度u (SI) = 0.00542 + (0)2 + (-0)2 = 0.0055rel151000100mL的容量瓶体积不确定度100 mL的容量瓶20C时体积允差土0.1mL,，按均匀分布，0.3/ ；=0.058mL，容量瓶的校准温度20C, 实验室室温(202)C，温度变化为平均分布，100X2X2.1X10-4/ T=0.024mL,该容量瓶体积的合成标 准不确定度：u(匕)=玉0582 + 0.0242 = 0.063mL5mL单标

16、吸管的不确定度按上述方法计算得：u (V ) =3.00872 + 0.00122 = 0.0087 mL 单标 5 mL由此可得0.716m g/mL标准溶液配制过程的相对不确定度：u (c ) = .0.00552 + (063/ +(0.0087)2 = 0.0058rel 0.716卬 /mL1005按上述步骤计算0.00,0.716,1.433,2.865,7.163,14.325m g/mL标准溶液的配制过程的相对标准不确 定度分别为0.0054,0.0058,0.0056,0.0054,0.0054,0.0054,结果比较接近，表明标准工作液(S2)的不确 定度主要来源于甲醛标准

17、储备液(S1)的不确定度。计算时取浓度为0. 716m g/mL的标准溶液的不确定度 值，则标准工作液S2的相对标准不确定度为0. 0058。4.2.2 10mL移液管引入的不确定度匕也)采用的10 mL移液管最大允差为0.020mL，按均匀分布其标准不确定度为0.020/ 土 0.0115mL，温 度影响引入的不确定度为10X2X2.1X10-4/ 7=0.0024 mL，则相对合成标准不确定度为0.0012。4.2.3分光光度计吸光值引入的不确定度u(A)测定吸光度值所产生的不确定度由分光光度计校准结果、分光光度计读数分辨率所产生的不确定度组 成。(1)仪器计量所得的不确定度utes (A

18、)722型分光光度计透射比扩展不确定度0.5%，k=3，即：样品溶液的吸光度As=0.121，得：L = 10-0.121 = 0.7568I0试验样液的空白吸光度Ab=0.025，得:1 = 10 -0.025 = 0.9441I 0此处，由于输入量的上下界限并不对称，因此按平均分布近似评定。则样品溶液吸光度的不确定度:=0.00057:lg(0.7568 + 0.0017) - lg(0.7568 - 0.0017)212试验样液的空白吸光度的不确定度:2-=0.00045u = lg(0.9441 + 0.0017) - lg(0.9441 - 0.0017)brel 12两者合成得u

19、(A) = J0.000572 + 0.000452 = 0.00073(2)722型分光光度计为数字显示读数，可估读至0.001，按均匀分布:u 分*A) = 0001 = 0.00058吸光度值的合成不确定度为：u (A) = ；u2e(A) + u2分辨(A)= 0.000934.2.4标准曲线拟合引入的不确定度标准工作曲线的测定结果见表3。表3标准工作曲线的测定结果C(甲醛)/(p g - mL-100.7161.4332.8657.16314.325吸光度A00.0670.1330.2640.6721.334以吸光度A为纵坐标，c(甲醛)(p g/mL)为横坐标，用最小二乘法计算其工作曲线。 (Xi - X)(Yi - Y)相关系数：r = 勺尸=0.9995* 乙(Xi - X)2 乙(Yi - Y)2E (Xi - X )(Yi - Y) 斜率：b = 一v=0.0932乙(Xi - X)2截距：a = Y bX = 0.00034标准工作曲线：Y = 0.0932X + 0.00034/ (Yi - (bXi + a)2实验标准差:s = t2= 0.0028/ 、,0.00282S 2(X)= S 2 / S