9不确定度实例2标准溶液制备课件

不确定度评定实例1

标准溶液制备1精选2021版课件用高纯金属镉制备成

镉浓度为1000mg•L-1的

标准溶液2精选2021版课件1、概述1.1目的：由高纯金属镉制备质量为1000mg/L的标准溶液1.2测量程序净化金属表面称取金属溶解和稀释结果图1镉标准溶液的制备流程图3精选2021版课件1.3制备步骤（1）清洁高纯金属表面。根据制造商提供的方法，严格清除纯金属镉氧化物污染.（2）称量金属镉的质量。

分别称量没有和装有高纯金属镉的100mL容量瓶。所用天平的分辨力为0.05mg。（3）在容量瓶中加入w＝65%的硝酸1mL，以及加入3mL去离子水（正确称量至约100mg）。然后用去离子水定容至刻度并倒转容量瓶至少30次。4精选2021版课件2数学模型式中，

(Cd)—标准溶液浓度（mg·L-1）；

m—高纯金属的质量（mg）；

P—金属纯度（以质量分数表示）；

V—标准溶液体积（L）。5精选2021版课件3不确定度评定3.1

纯度P引入的标准不确定度

金属镉的标准物质证书给出的浓度（99.99±0.01）%。因此P＝0.9999±0.0001。该数值的可靠性由净化金属表面的有效性决定。如果严格执行制造商规定的方法，金属表面受金属氧化物污染引起的金属镉的纯度数值的变化，可以忽略不计。6精选2021版课件3.1纯度P

标准物质证书给出的金属镉的纯度是：

P＝0.9999±0.0001由于没有关于不确定度的其他说明，故假设为均匀分布。其区间半宽度aP＝0.0001，包含因子因此，标准不确定度为：采用相对标准不确定度表示：7精选2021版课件3.2质量m引入的不确定度金属镉的称量。配置100mL浓度为1000mg·L-1的镉标准溶液，用配衡体称量法称得相应的金属镉的质量m＝100.28mg。采用天平称量有3个不确定度来源：人员操作等引入的不确定度可用用A类方法评定，电子天平的数字分辨力，天平本身测量不准所产生的不确定度的贡献。

8精选2021版课件3.2质量m引入的不确定度

高纯金属镉的质量m，采用分辨力为0.05mg，最大允差为±

0.1mg电子天平测量。实际上是用配衡体称量法通过2次称量给出的，即由一次回零(空瓶)称量所得：m

＝m总

m皮=m2

m1式中，m皮＝m1；

m总=m2；

m皮

—没有装金属镉时100mL容量瓶的质量（mg）；

m总

—装有金属镉时100mL容量瓶的质量（mg）。9精选2021版课件①m1称量不确定度评定a.m1的人员操作等引入的标准不确定度分量uA(m1)

事先对质量m1进行n＝10次重复测量。注意，10次重复测量的条件应与以后实际称量的情况应尽可能一致。可采用贝塞耳公式计算其标准偏差，标准不确定度等于1倍标准偏差：

10精选2021版课件b.m1的测量不准引入的标准不确定度分量uB1(m1)

电子天平的最大允许误差为±0.1mg，则区间半宽度a1(m1)=0.1mg，m1测量值落在该区间的概率分布为均匀分布，包含因子。其标准不确定度uB1(m1)为：

c.天平分辨力引入的标准不确定度分量uB2(m1)

数字式测量仪器对示值量化（分辨率）导致的不确定度服从均匀分布。天平分辨力为0.05mg，区间半宽度为0.025mg，。该项不确定度可忽略不计。11精选2021版课件d.m1的测量的合成标准不确定度uC(m1)

分析考察不确定度分量uA(m1)和

uB1(m1)可知，两者相互独立，互不相关。因此，m1的合成标准不确定度uC(m1)可以采用方和根方法合成：其相对标准不确定度表示：12精选2021版课件②m2称量不确定度评定

质量m2的标准不确定度评定方法与质量m1的标准不确定度评定方法相同。因此，质量m2的合成标准不确定度uC(m2)为：其相对标准不确定度表示：

13精选2021版课件③m称量不确定度评定m1

和m2是用同一台电子天平测量的，是相关量。但是，m是m1

和m2的差值，其系统偏差被抵消，不相关。因此，此处采用互不相关的合成规则（方和根方法）进行合成。采用相对标准不确定度表示：

14精选2021版课件3.3体积V引入的不确定度

容量瓶中的液体体积主要有3个不确定度来源：①确定容量瓶内液体体积的不确定度，包括人员估计、操作等引入的不确定度；②容量瓶的最大允许误差引入的不确定度；③容量瓶和液体的温度与校准容量瓶体积时的温度不同引入的不确定度。15精选2021版课件3.3体积V引入的不确定度①人员因素引起的不确定度评定uA(V)

用A类方法评定，对典型的100mL容量瓶定容10次，并称量求取其标准偏差来评价其容量配置的重复性。采用贝塞耳方法计算标准偏差，标准不确定度uA(V1)等于一倍标准偏差：

16精选2021版课件②容量瓶允差引起的不确定度评定uB1(V)

100mL容量瓶经检定或校准，符合其技术指标。根据容量瓶检定规程《JJG196-1990常用玻璃量具》，A级容量瓶的允差为±0.10mL。则区间半宽度a1(V)=0.10mL，假设其服从三角分布包含因子。其标准不确定度uB1(V)为：其相对标准不确定度表示：17精选2021版课件③温度系数引起的不确定度评定uB2(V)

根据容量瓶检定规程JJG196-1990规定，检定或校准是在室温20℃环境条件下进行的，设实验在20℃±4℃条件下进行。因为液体的体积膨胀系数远大于玻璃，因此只需考虑前者即可。水的体积膨胀系数为2.1

10－4/℃，产生的体积变化为±(100

4

2.1

10－4)=±0.084mL。则区间半宽度a2(V

)=

0.084mL，设为均匀分布，包含因子。其标准不确定度为：其相对标准不确定度为：

18精选2021版课件④体积V的合成不确定度评定uC(V)

因为体积V测量的3个不确定度分量uA(V)、uB1(V)和uB2(V)互不相关，其合成标准不确定度采用方和根方法合成：其相对标准不确定度为：19精选2021版课件不确定度及其数值表1

不确定度分量的数值说明x标准不确定度u(x)相对标准不确定度u(x)/xP镉的纯度0.99990.0000580.000058m镉的质量100.28mg0.085mg0.00085V容量瓶体积100.0mL0.07mL0.0007

(Cd)标准液浓度1002.7mg·L-10.11mg·L-10.001120精选2021版课件4金属镉标准溶液浓度

(Cd)的

合成标准不确定度uc[

(Cd)]

金属镉标准溶液浓度

(Cd)配置的3个不确定度分量、和互不相关，其合成标准不确定度采用方和根方法计算。相对合成标准不确定度为：其合成标准不确定度为：21精选2021版课件5扩展不确定度U[

(Cd)]

不同参数对金属镉标准溶液配置的贡献示于图1。金属镉质量不确定度的贡献最大，其次为容量瓶体积不确定度，镉纯度的不确定度实际上对总不确定度没有影响。合成标准不确定度乘以2得到扩展不确定度：22精选2021版课件6不确定度报告测得所配制的标准溶液的质量浓度为ρcd=1002.7mg/L其扩展不确定度U(ρcd)=2.2mg/Lk