土壤pH值測量不確定度評估報告研究

李小平 王茜 余玉文

摘要：利用電位法測定土壤pH值測量不確定度研究。

關鍵詞：土壤;pH值;測量不確定度

中圖分類號：X830.2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）11-0-02

Abstract：The uncertainty of measurement of soil pH is determined by potentiometry.

Key words：Soil; pH; Measurement uncertainty

測量不確定度是指測量獲得結果的不確定程度，是表明測量結果分散性的一個參數，是測量結果質量的指標，不確定度愈小，所測結果與被測量的真值愈接近。一個完整的測量結果，應該包括測量不確定度。

國家標準GB/T27025-2008《檢測和校準實驗室能力的通用要求》明確要求：檢測和校準實驗室都必須建立測量不確定度評定控制程序，并在具體的檢測和校準工作中應用這些程序來進行測量不確定度的評定。本報告依據JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》、HJ962-2018《土壤pH值的測定 電位法》對土壤中pH值的測量不確定度進行了評定。

1概述

1.1目的

依據標準HJ 962-2018土壤pH值的測定，評估電位法測定結果的不確定度。

1.2測量步驟

樣品的制備：稱取10.0g標樣號為GBW07459（ASA-8）保證值為8.61±0.07新疆灰鈣土土壤樣品置于50mL高型燒杯中，加入25mL去除二氧化碳新制備的純水。將容器用封口膜密封，用水平振蕩器劇烈振蕩2min，靜置30min，在一小時內測量。

測量流程如下：

1.3儀器設備

SevenExcellence多參數測試儀：示值誤差±0.01pH

AE200電子天平：（0～50）g，最大允差±0.0005g

2數學模型

y=x（直接測量）

式中：y—試樣的pH值。

x—測試儀器讀取的值。

3不確定度來源識別

A類不確定度發生在測定方法、測試設備、過程操作、溫度變化、試樣（標樣）均勻性等其他一些隨機性的因素。B類不確定度發生在標準溶液配制、天平稱量等方面。圖2的因果關系圖詳細標明了pH測定不確定度的有關來源。

4標準不確定度的評估

4.1 標準不確定度的A類評估

通常，被測土壤pH分布的不均勻性，測定過程中溫度發生波動等，由這些因素引入的不確定度可用A類評估得出，即可由樣品整體中抽取多份試樣分別測量進行統計分析得出。

以測定標樣號GBW07459（ASA-8）保證值為8.61±0.07新疆灰鈣土土壤樣品為例，在相同條件下，對樣品測量10次，結果數據見表1所示：

4.2 標準不確定度的B類評估

4.2.1 天平稱量引入不確定度的評估U1

稱取土壤樣品所使用電子天平的檢定證書顯示，稱量范圍為0～200g，在0～50g范圍內的最大允許誤差為±0.0005g。

天平的最大允許誤差服從矩形（均勻）分布，取因子k=，

因此U1==2.88×10-4

4.2.2 pH計讀數引入不確定度的評估U2

測定pH值所使用的多參數測試儀檢定證書顯示，準確度0.02級，pH計示值誤差±0.01pH，服從矩形（均勻）分布，取因子k=，因此

U2==5.77×10-3

4.2.3 合成B類標準不確定度UB

由于各分量均不相關，將以上合成得：

UB==5.77×10-3

5計算合成標準不確定度

5.1 合成標準不確定度

對數學模型中的變量求偏導數，靈敏系數=1， A類和B類標準不確定度互不相關，相關系數為零，則合成標準不確定度

UC===0.0128

5.2 擴展不確定度的計算

本例中，取包含因子 k=2。

計算擴展不確定度為：

U=kUC≈0.03

6報告結果

pH值=8.61±0.03（包含因子k=2）

參考文獻

[1]GB/T 27025-2008/ISO/IEC 17025：2005.檢測和校準實驗室能力的通用要求[S].

[2]JJF1059.1-2012.測量不確定度評定與表示[S].

[3]HJ962-2018.土壤 pH值的測定 電位法[S].

收稿日期：2019-05-23

作者簡介：李小平（1965-），女，漢族，本科，工程師，研究方向為環境監測質量。