本文格式為Word版，下載可任意編輯——不確定度計算中國計量科學研究院培訓中心

鎘標準溶液的制備

1、目的：由高純金屬鎘制備濃度約為1000mgl?1的標準溶液。2、測量步驟：（1）高純金屬的表面用酸混合物來處理以除去任何金屬氧化物污染。清潔方法由金屬制造商提供，并且需要照著去做以便獲得證書上所聲明的純度。（2）分別稱量容量瓶（100ml）的重量和容量瓶與凈化的金屬重量。使用的天平具有0.01mg的分辯率。（3）1ml的硝酸（65%m/m）和3ml的去離子水加到量瓶中以溶解鎘（約100mg，確切稱量）。然后用去離子水充滿容量瓶直至刻度，并且倒轉容量瓶至少30次以充分混合。該步驟的各個階段流程：清潔金屬表面→稱量金屬→溶解并稀釋→結果。3、被測量：

Ccd=1000.m.p/V[mgl?1]

其中：

Ccd：標準溶液的濃度[mgl?1]

1000：從[ml]到[l]的換算系數m：高純金屬的質量[mg]p：以質量分數給出的金屬純度V：標準溶液的溶液體積4、不確定度來源的識別及計算：

純度p：供應商證書上給出的金屬（Cd）純度是99.99±0.01%。因此P是0.9999±0.0001。這些數值取決于清潔高純度金屬表面的有效性。假使嚴格依照制造商給出的步驟，就無需將由于金屬表面氧化物污

中國計量科學研究院培訓中心

染引起的額外不確定度加到證書所給的數值中。沒有信息說明金屬100%溶解了。因此不得不進行重復的制備試驗以檢查該因素可否被忽略。

u(P)=

0.00013=0.000058

質量m：制備的其次階段涉及到高純金屬的稱重。要制備100ml1000mgl?1鎘溶液。鎘的相應質量由已扣除皮重的稱量給出，得出m=100.28mg。制造商的說明書確認扣除皮重稱量的三個不確定度來源：重復性、可讀性（數字分辯率）以及由于天平校準產生的不確定度分量。

利用校準證書的數據和制造商關于不確定度評估的建議，對Cd質量有關的不確定度進行估算，結果為0.05mg。

體積V:容量瓶中的溶液體積主要有三個不確定度來源：校準、重復性和溫度影響。

1）重復性：由于充滿容量瓶的變化引起的不確定度可通過該容量瓶的典型樣品的重復性試驗來評估。對典型的100ml容量瓶充滿10次并稱量的試驗，得出標準偏差為0.02ml。這可直接用作標準不確定度。2）校準：制造商提供的容量瓶在20℃的體積為100ml±0.1ml，給出的不確定度的數值沒有置信水平或分布狀況信息，因此假設是必要的。在這里，計算標準不確定度時是假設三角形分布。

0.1ml?0.04ml63）溫度：根據制造商提供的信息，該容量瓶已在20℃校準，而試驗

中國計量科學研究院培訓中心

室的溫度在±4℃之間變動。該影響引起的不確定度可通過估算該溫度范圍和體積膨脹系數來進行計算。液體的體積膨脹明顯大于容量瓶的體積膨脹，因此只需考慮前者即可。水的體積膨脹系數為2.1×10?4°C?1，因此產生的體積變化⊿為：±(100×4×2.1×10?4)=±0.084ml計算標準不確定度時假設溫度變化是矩形分布，即三種分量合成得到體積的標準不確定度u(V)

0.084ml3?0.05ml

u(V)=0.042?0.022?0.052=0.07ml5、計算合成標準不確定度

Ccd=1000.m.p/V[mgl?1]=1000?100.28?0.999910022=1002.7mgl-12?u(p)??u(m)??u(V)?uc(ccd)???p????m???V?ccd??????22?0.072??0.000058??0.05??=0.0009=??????????0.9999??100.28??100.0?

uc(ccd)?ccd?0.0009?1002.7mgl?1?0.0009?0.9mgl?1

將合成標準不確定度乘以包含因子2得到擴展不確定度。

U(ccd)=2×0.9mgl?1=1.8mgl?1

中國計量科學研究院培訓中心

酸堿滴定

1、目標

以已知濃度的氫氧化鈉（NaOH）溶液標定鹽酸（HCl）溶液。2、測定步驟

以鄰苯二甲酸氫鉀（KHP）標定氫氧化鈉（ＮaOH）溶液，再以氫氧化鈉（NaOH）溶液標定鹽酸（HCl）的濃度。其過程：

1）枯燥滴定標準物鄰苯二甲酸氫鉀(KHP)，以確保其純度符合其供應商提供的證書上所標數值。稱取大約0.388g枯燥的基準KHP以標定19mlＮaOH。

2）將滴定標準物KHP溶解于約50ml的去離子水中，以NaOH滴定。滴定裝置自動地滴加NaOH，同時繪出pH曲線。通過記錄的pH曲線形狀確定終點。

3）用移液管移取15mlHCl溶液。用去離子水稀釋至約50ml于滴定瓶中。4）用同一臺自動滴定裝置測定HCl溶液的濃度。3、被測量：

被測量是HCl溶液的濃度CHCl。它取決于KHP的質量、純度、分子量、兩次滴定終點時消耗NaOH的體積和HCl的移取量：

cHCL?1000?mKHP?PKHP?VT2(moll-1)

VT1?MKHP?VHCL其中：

cHCL：HCl溶液的濃度[mol/l]

1000:：由ml轉化為l的換算系數

mKHP：稱取的KHP質量[g]

中國計量科學研究院培訓中心

PKHP：KHP以質量分數表示的純度VT2：滴定HCl所用NaOH溶液的體積VT1：滴定KHP所用NaOH溶液的體積MKHP：KHP的摩爾質量[g/mol]VHCl：被NaOH滴定的HCl的體積[ml]4、確定和分析不確定度來源及計算4.1重復性：

重復性評估（A類）作為整體可以方法確認研究中得到，因此無需分別考慮所有重復性的分量。方法確認說明測定的重復性為0.1%（％rsd），既0.001。該數值可以直接用來計算與各重復性有關的合成標準不確定度。

4.2質量mKHP：（稱量值：0.3888g）

校準／線性：天平制造商給出了±0.15mg的線性分量。該數值代表了托盤上被稱量的實際重量與從天平所讀取的數值的最大差值。線性分量被假設成矩形分布，換算成標準不確定度為：

0.15mg?0.087mg3線性分量應重復計算兩次，一次是空盤，另一次為毛重，產生的不確定度為(同一天平)：u(mKHP)?2?0