1、 基准碘化钾配置标准滴定溶液不确定度分析 一、 实验步骤简介 用恒重过的基准碘酸钾通过溶解定容配成浓度为 0.1000mol/L 的标准滴定溶液。 1、将基准碘酸钾在 105 2烘干约 2小时，至恒重后置于干燥器中冷却至室温。 2、用电子分析天平准确称量 3.5667g 恒重并冷却后的基准碘酸钾。 3、将称量好的基准碘酸钾先用少量水溶解，在转移至 1000ml 容量瓶中，定容至刻度。 二、建立数学模型 碘酸钾通用标准滴定溶液浓度为 c（ 1/6KIO3） =1000m/vM 式中： 1000 从 m1 到 1的换算系数 ; m 工作基准试剂的质量， g； w 工作基准试剂质量分数； v 定容体
2、积， ml； M 相当于 1/6KIO3 的摩尔质量的数值，单位为克每摩尔（ g/mol）；数值为35.67g/mol； c 标准滴定溶液的浓度值，单位为摩尔每升（ mol/L）。 三、不确定度来源的分析及定量 从碘酸钾标准滴定溶液的配置步骤可以分析出其不确定度主要来源于三个方面，一是基准碘酸钾的纯度，二是碘酸钾的称量质量，三是定容体积 V。下面我们逐一对其分析。 1、 纯度 由 基准碘酸钾试剂证书我们可以得知其纯度为 1.0000 0.0005.我们假设其 纯度为矩形分布。标准不确定度 uw的值为 : Uw=0.0005/ 3 =0.000289 2、 基准碘酸钾试剂的称量质量 基准碘酸钾试
3、剂的称量用的是电子分析天平，其不确定度分量主要来源于三个方面：重复性、可读性以及由于电子天平校准产生的不确定度分量，以下进行分别讨论。 重复性：对样品重复称量 10次，计算得出（实验数据略）其标准偏差 s=0.00015g=0.15mg 由此，重复性引起的标准不确定度 uw1=s/ n =0.15/ 10 =0.047mg 可读性：万分之一电子分析天平最后一位有效数字可读性带来的不确定度分量 uw2=(0.5 0.0001)/ 3 =0.000029g=0.029mg 天平校准：其带来的不确定度分量主要取决于电子天平的最大允许误差，假设其称量质量为均匀分布，则不确定度分量为： uw3=3.0/
4、 3 =1.73mg 将上述不确定度合成， u， m= 332212 mmm uuu =1.731mg 由于称量分两次进行，每一次称重均为独立的观测结果，由此得到um= mu2 =2.45mg 3、 体积 V 该定容体积有三个主要的影响：校准、重复性和温度影响。 校准：制造商提供的容量瓶在 20的体积为（ 1000 0.4） mL，在这里，计算标准不确定度时是假设分布为三角形分布，其不确定度 : uv1=0.4/ 6 =0.16ml 重复性：对典型的 1000m容量瓶充满 10次并称量，得出标准偏差为 s为 0.1ml，标准不确定度应为 s/ n ， 实际配制时只量取一次， n=1，故重复性引
5、起的不确定度分量 uv2=s=0.10ml 温度：根据制造商提供的信息，该容量瓶在 20校准，而实验室的温度在 4之间变动。该影响引起的不确定度可通过估算该 温度范围和体积膨胀系数来进行计算。液体的体积膨胀明显大于容量瓶的体积膨胀，因此只需考虑前者即可。水的体积膨胀系数 为 2.1 10-4 -1，因此产生的体积变化为（ 1000 4 2.110-4） = 0.84ml 计算标准不确定度时假设温度变化时矩形分布，即 uv3=0.84 3 =0.48ml 三种分量合成得到体积的标准不确定度 u（ V）： uv=0.52ml 四、计算合成标准不确定度 中间值及标准不 确定度和相对标准不确定度汇总如下： 不确定度分量及数值 内容 数值 u（ x） u（ x） /x 基准碘酸钾纯度 w 1.00 0.000289 0.000289 基准碘酸钾质量 m 3.5667 0.000245 0.0000687 量瓶体积 v 1000.0 0.52 0.00052 相对合成标准不确定度为 u= 222 0 0 0 5 2.00 0 0 0 6 8 7.00 0 0 2 8 9.0 =0.0000599=0.0599% 四、计算扩展不确定度 将相对合成标准不确定度乘以包含因子 2 得到相对扩展不确定度 U U=2 0.0000599=0.12%
