復混肥料中鉀含量的不確定度的評定

【摘 要】本文用四苯硼鈉沉淀法測定了復混肥料中鉀的含量，分析并評價了影響測試結果的各分量及不確定度。

【關鍵詞】不確定度；鉀含量

一、鉀含量的測定原理

在弱堿性介質中，以四苯硼酸鈉溶液沉淀試樣溶液中的鉀離子，將沉淀過濾、干燥及稱重。為了防止陽離子干擾，可預先加入適量的乙二胺四乙酸二鈉（EDTA），使陽離子與乙二胺四乙酸二鈉絡合。

二、測試過程

稱取一定量試樣置于250mL錐形瓶中，加水煮沸30min，定量轉移到250mL量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，干過濾。用單標吸管吸取25mL濾液于燒杯中，加入EDTA，加2～3滴酚酞溶液，滴加氫氧化鈉至紅色出現，煮沸，冷卻，若紅色消失，再用氫氧化鈉調至紅色。滴加四苯硼酸鈉溶液（0.5mL四苯硼酸鈉溶液/1mgK2O），并過量7mL，攪拌，靜置，用G4坩堝過濾沉淀，干燥后稱重。

三、數學模型

X=■×f■×f■，式中：m0為四苯硼酸鈉與K+形成的締合物沉淀；m為試樣的質量；d為稀釋倍數；f■為G4坩堝的孔徑不符合規定指標引入的修正因子；f■為沉淀在轉移抽濾過程中因操作帶入誤差的修正因子。

四、測量不確定度分量

（1）四苯硼酸鈉與K+形成的締合物沉淀的質量m0：沉淀的質量m0來源于兩次稱量的差，引入的不確定度分量由以下兩方面：第一，天平的分辨力引入的不確定度：u■（m■）=■=0.00008166。第二，檢定證書給出天平的最大允差為0.0006g，由此引入的不確定度：u■（m■）=■=0.0002449，u（m■）=■=0.0002581，u■（m■）=■=0.0015623。（2）試樣的質量m：第一，天平的分辨力引入的不確定度：u■（m）=■=0.0000577。第二，檢定證書給出天平的最大允差為0.0006g，由此引入的不確定度：u3（m）=■=0.0003464，u（m■）=■=0.0003511，u■（m）=■=0.0001753。（3）稀釋倍數d：稀釋倍數由d=V1/V得到，V1為25mL單標吸量管吸取的溶液體積；V是250mL容量瓶中溶液的體積。其一，容量瓶引入的不確定度來源于以下三方面：第一，250mL容量瓶本身的允許誤差引入的不確定度，按照三角分布處理，u1（V）=■=0.0612。第二，稀釋溶液時將體積增加到容量瓶刻度時的不確定度，對250mL容量瓶反復10次測量，得到實驗標準差為0.03mL，于是所引入不確定度為：u2（V）=0.03mL。第三，實驗溫度與容量瓶校準時溫度不一致引入的不確定度。通常在20℃校準，而實驗溫度一般在±5℃變動，水的膨脹系數遠遠大于玻璃的膨脹系數，所以只考慮水的膨脹所引起的不確定度，水的膨脹系數為2.1×10-4℃-1，則：u3（V）=■=0.1515。由容量瓶帶入的標準不確定度為：u（V）=■=0.1661，uret（V）=■=0.000664。其二，吸量管引入的不確定度來源于以下三方面：第一，吸量管本身的允許誤差引入的不確定度，按照三角分布處理，u1（V1）=■=0.0122。第二，吸取溶液時將體積增加到吸取刻度時的不確定度，對25mL吸量管反復10次測量，得到實驗標準差為0.01mL，于是所引入的標準不確定度為：u2（V1）=0.01mL。第三，實驗溫度與容量瓶校準時溫度不一致引起的不確定度。通常在20℃校準，而實驗溫度一般在±5℃變動，水的膨脹系數遠遠大于玻璃的膨脹系數，所以只考慮水的膨脹所引起的不確定度，水的膨脹系數為2.1×10-4℃-1，則u3（V1）=■=0.0151。由吸量管帶入的標準不確定度為：u（V1）=■=0.02183，uret（V1）=■=0.000873。由稀釋倍數d引入的相對標準不確定度：u■■（d）=■=0.0010968。（4）G4坩堝的孔徑不符合規定指標引入的修正因子f1。由以往測定經驗，由于G4坩堝的孔徑不符合規定指標而造成的沉淀最大損失量為3mg，按矩形分布，u（f1）=■=0.001732，uret（f1）=■=0.010484。（5）沉淀在轉移抽濾過程中因操作帶入誤差的修正因子f2。根據以往測定經驗，在沉淀轉移操作中造成沉淀的最大損失量為3mg，按矩形分布，u（f2）=■=0.001732，uret（f2）=■=0.010484。

五、合成標準不確定度

ucret（X）=■=0.014950，X=■=■=10.842，uc（X）=uret（X）·X=0.1620

六、擴展不確定度

取包含因子k=2，相對擴展不確定度U（X）為：U（X）=μc（X）·k=0.3240。

七、結果表示

復混肥料中鉀含量：X=（10.8±0.3）%

參 考 文 獻

[1]GB15063-2009.《復混肥料（復合肥料）》

[2]JJF1059-2000.《測量不確定度的表示與評定》