滴定法测定卤酸气体总量不确定度评定
时间：2022-09-06 02:48:15
摘要：根据GB/T 17650.1-1998规定的方法对低烟无卤电缆中的卤酸气体含量进行测定，对其不确定度来源进行分析，并对检测结果进行不确定度评定
关键词：不确定度 评定 滴定法
Total amount of halogen acid gas evaluation of uncertainty for determination of titration
Si Junlin
Guangdong product quality supervision and Inspection Institute GuangdongGuangzhou 510330
Abstract： according to the method of GB/T 17650.1-1998 provisions on low smoke zero halogen acid gas content of halogen cables were measured， thesources of the uncertainty were analyzed， and the measurement uncertainty evaluation
Keywords： uncertainty； evaluation； titration
0引言
测量不确定度是指对测量结果准确度（或正确度）的怀疑[1]。在《计量学基础及通用术语的国际词汇》中测量不确定度定义为“一个与测量结果有关的参数，它表征待测量数值的分散性。”测量结果的完整表述应包括有关测量的不确定度信息。根据GB/T 17650.1-1998的规定对低烟无卤电缆进行卤酸气体测试，并对测量结果进行不确定度评定，探究该测试方法不确定度的主要来源。
无卤电缆在着火燃烧时不会释放出大量烟雾、有毒和腐蚀性卤化氢气体，当发生火灾时，可以避免对人体健康及监控设备造成严重危害，减少火灾二次损失，因此GB/T 12706.1-2008标准中，对低烟无卤电缆需进行卤酸气体含量的测试。滴定法不适用于释出卤酸量小于5mg/g的样品。
1 测量方法和数学模型建立
本实验应在环境温度为23±2℃，湿度为（50±5）%环境条件下，500mg样品应在干燥的空气流中被加热，释放出的气体在0.1M氢氧化钠溶液中被吸收，然后测定卤酸的总量。方法是用硝酸使氢氧化钠溶液酸化并加入一定容积的0.1M硝酸银溶液，以硫酸铁铵作为指示剂，用0.1M硫氰酸铵反滴定该余量。
用于本次测试的样品为WDZC-YJY-0.6/1 1×50 mm2。卤酸总量不确定度数学模型的建立：氯化物总量
C=
A为用于测定的0.1M硫氰酸铵溶液的体积
B为用于空白试验的0.1M硫氰酸铵溶液的体积
M为硫氰酸铵溶液的浓度
m为试样重量
2 不确定的来源分析及评定
引入不确定度的因素有测量重复性、电子天平、标准液溶度、50ml滴定管、25ml移液管、1000ml容量瓶。其中所用化学试剂只有硫氰酸铵引入了不确定度，其他试剂只是起到指示、酸性环境或萃取的作用。
2.1 卤酸总量测量重复性引入的相对标准不确定度urel（c）
对卤酸气体含量进行测量时，由测量重复性引入的不确定度属A类不确定度。连续重复测量5次，其测量结果的平均值为7.59mg/g
单次测量结果的试验标准差为是s（c）= =0.306mg/g
单次测量结果的标准不确定度为u（c）= s（c）=0.306mg/g
相对标准不确定度为urel（c）= =4.03×10-2
2.2 0.1M滴定用标准硫氰酸铵溶液引入的相对标准不确定度urel（c1）
标准液符合GB/T 601-2002的要求，故其相对标准不确定度urel（c1a）=1.0×10-3
2.3 称量样品引入的相对标准不确定度urel（c2）
称量使用万分之一的数字电子天平，允差为±0.05mg，按均匀分布考虑，包含因子k= ，则电子天平引起的不确定度为 =2.89×10-2mg
相对不确定度为urel（c2）= =5.78×10-5
2.4 50ml滴定管引入的相对标准不确定度urel（c3）
滴定时用的是分度值为0.1ml的50ml滴定管（A级），滴定管体积引入的标准不确定度u（V）由容量允差和温度两部分构成。
2.4.1容量允差引入的不确定度urel（c3a）
50ml滴定管在20℃的容量允差为±0.05ml，按均匀分布考虑，包含因子k= ，计算其标准不确定度为
urel（c3a）= =2.89×10-2ml
2.4.2实际温度与校准温度不一致引入的不确定度urel（c3b）
该不确定度主要由液体的体积膨胀系数贡献，膨胀系数按水近似为2.1×10-4/1℃，实验室温度变化为±2℃，按均匀分布考虑，k= ，
则温度变化引起的不确定度为urel（c3b）= =1.21×10-2ml
则urel（c3）= =6.26×10-4
2.5 25ml移液管引入的相对标准不确定度urel（c4）
该不确定度主要由容量允差与温度两部分组成
2.5.1容量允差引入的不确定度urel（c4a）
25ml移液管在20℃的容量允差为±0.03ml，按均匀分布考虑，包含因子k= ，计算其标准不确定度为
urel（c4a）= =1.73×10-2ml
2.5.2实际温度与校准温度不一致引入的不确定度urel（c4b）
该不确定度主要由液体的体积膨胀系数贡献，膨胀系数按水近似为2.1×10-4/1℃，实验室温度变化为±2℃，按均匀分布考虑，k= ，
则温度变化引起的不确定度为urel（c4b）= =6.06×10-3ml
则urel（c4）
= =7.32×10-4
2.61000ml容量瓶引入的相对标准不确定度urel（c5）
该不确定度主要由容量允差与温度两部分组成
2.6.1容量允差引入的不确定度urel（c5a）
1000ml容量瓶在20℃的容量允差为±0.40ml，按均匀分布考虑，包含因子k= ，计算其标准不确定度为
urel（c5a）= =2.31×10-1ml
2.6.2实际温度与校准温度不一致引入的不确定度urel（c5b）
该不确定度主要由液体的体积膨胀系数贡献，膨胀系数按水近似为2.1×10-4/1℃，实验室温度变化为±2℃，按均匀分布考虑，k= ，
则温度变化引起的不确定度为urel（c5b）= =2.42×10-1ml
则urel（c5）
= =3.35×10-4
2.7合成不确定度
卤素总量测定过程中相对标准不确定度为：
urel（c卤）=
=4.03×10-2
2.8标准不确定度
u（c卤）=7.59×4.03×10-2（mg/g）=0.31（mg/g）
2.9 扩展不确定度
取扩展因子k=2，其扩展不确定度为：U= u（c卤）×2=0.62（mg/g）
则样品中的卤素总量为c（卤素）=（7.59±0.62）mg/g（包含因子k=2）
3结论
用滴定法测定低烟无卤电缆中卤酸气体含量，取包含因子k=2时，测得的结果为（7.59±0.62）mg/g。
由此可以看出在滴定法中，不确定度的主要来源于重复性测量，滴定管和移液管所带来的不确定度均小于重复性测量所带来的不确定度分量。
参考文献：
[1] 陈韶. 测量不确定度评定中建立数学模型的探讨[J]. 计量与测试技术，2010，37 （1）：48-49
