水中高锰酸盐指数不确定度分析.doc.docVIP

水中高锰酸盐指数测定的不确定度分析 1 方法原理及操作流程 1.1 原理 在水样中加入已知量的硫酸，在沸水浴中加热30分钟，高锰酸钾将样品中的有机物和无机物还原性物质氧化，反应后加入过量的草酸钠还原剩余高锰酸钾，再用高锰酸钾标准溶液回滴过量的草酸钠。通过计算得到样品中高锰酸盐指数。 1.2 操作流程 取100.0mL经充分摇匀的样品(或取适量试料加水至100.0mL)于250mL锥形瓶中，加入5.0mL±0.5mL硫酸，用滴定管加入10.00mL高锰酸钾溶液，摇匀。将锥形瓶置于沸水浴中加热30±2分钟(水浴沸腾，开始计时)。 取出后用滴定管加入10.00mL草酸钠至溶液变为无色。趁热用高锰酸钾溶液滴定至刚出现粉红色，并保持30s不退色。 1.3 0.1000mol/L的草酸钠标准溶液的配制和高锰酸钾标准溶液浓度的标定 1.3.1 0.1000mol/L的草酸钠标准溶液的配制 将0.6705g在120℃干燥2h后的草酸钠(基准级)溶于水中，稀释至1000mL。用公式表示为： (1) 式中 C(1/2Na2C2O4)——草酸钠溶液的浓度，mol/L； m(Na2C2O4)——草酸钠的称重量，g； P(Na2C2O4)——草酸钠的纯度； V(Na2C2O4—1)——草酸钠溶液的配制体积，ml； M(1/2Na2C2O4)——草酸钠的摩尔质量，g/mol。 1.3.2 高锰酸钾标准溶液浓度的标定 每日临用前，必须用草酸钠标准溶液(C(1/2Na2C2O4)×10/100)准确标定高锰酸钾标准溶液的浓度。 1.4 测量 本次测量的数据： 序号 取样体积(ml) 水样浓度(mg/L) 1 100.0 2.49 2 100.0 2.45 3 100.0 2.43 4 100.0 2.43 5 100.0 2.49 6 100.0 2.43 平均值 / 2.45 2 建立数学模式 水中高锰酸盐指数的计算公式如下： 式中 C(1/2Na2C2O4)——草酸钠标准滴定溶液的浓度，mol/L； V0——空白试验测定所消耗的高锰酸钾滴定溶液的体积，mL； V1——试料所消耗的高锰酸钾滴定溶液的体积，mL； V2——标定高锰酸钾标准溶液的浓度时所消耗的高锰酸钾滴定溶液的体积，mL； V3——试料的体积，mL； M(1/4O2)——1/4O2的摩尔质量以g/mol为单位的换算值。 f——稀释样品时，蒸馏水在100mL测量体积中所占比例。 本次测定样品未经稀释，f为0，因此高锰酸盐指数的计算公式简化为： (2) 将公式(1)代入公式(2)中得到： 若记u(xi)是xi的标准不确定度，可通过计算xi的相对不确定度求得，于是有 上式(3)中各量的值列于下表的第2栏中。 量 量值 不确定度来源 相对标准不确定度 m(Na2C2O4) 0.6705g 草酸钠质量m测量产生的不确定度 0.00012 称量变动性产生的不确定度 天平校正产生的不确定度 P(Na2C2O4) 1.0000 草酸钠纯度的不确定度 0.00029 V(Na2C2O4) 100.00ml 100mL容量瓶配制草酸钠产生的不确定度 0.00093 容量瓶体积的不确定度 充满液体至容器刻度的不确定度 容器和溶液与校准温度不同的不确定度 M(1/2Na2C2O4) 66.9996g/mol 草酸钠摩尔质量产生的不确定度 忽略 V1 2.08ml 滴定水样消耗的高锰酸钾体积V1的不确定度 0.011 滴定的不确定度 滴定管体积的不确定度 滴定管和溶液温度与校准温度不同引起的不确定度 M(1/4O2) 7.9997g/mol 1/4O2的摩尔质量的不确定度(可忽略) 0.000011 V2 10.00ml 标定时消耗的高锰酸钾体积V2的不确定度 0.0024 滴定体积的不确定度 充满液体至容器刻度的不确定度 容器和溶液温度与校准温度不同引起的不确定度 V3 50.0ml 水样体积V3的不确定度 0.00057 吸管体积的不确定度 充满液体至容器刻度的不确定度 容器和溶液温度与校准温度不同引起的不确定度 V(10滴定管) 10.00ml 用滴定管加入高锰酸钾10ml的不确定度 0.0023 滴定管刻度的不确定度 容器和溶液温度与校准温度不同引起的不确定度 V(10移液管) 10.00ml 取10ml草酸钠产生的体积不确定度 0.001