蒸馏滴定法测定外加剂释放氨不确定度评定

胡艳妮

(新乡市高新建设工程质量检测有限公司，河南 新乡 453000)

近年来，各类混凝土外加剂的使用改善了混凝土性能，促进了混凝土新技术的发展，而且大大节约了建材资源，成为优质混凝土必不可少的材料之一。但由于外加剂的使用对室内空气造成了氨气污染，为了从源头控制氨的污染，作为第三方检测在混凝土外加剂释放氨的限量的检测中应该严格控制。目前混凝土外加剂中释放氨限量的检测主要采用蒸馏后滴定法，但检测中又存在着误差，特别是检测结果在临界值时，很难判定结果是否合格，为了使测量结果更合理、准确，量化误差采用不确定就尤为重要。本文就采用蒸馏后滴定法测定混凝土外加剂中释放氨的量的不确定度评估，从中找出引起测量结果不确定的主要来源，并对各个不确定度分量进行分析，为提高检测水平提供理论依据。

1 测量方法及过程

采用GB18588-2001混凝土外加剂中释放氨的限量 附录A方法[1]。

1.1 试样处理

称取约5 g搅拌均匀的L-6F混凝土防冻剂，精确至0.001 g，放入300 mL烧杯中，加水溶解， 将试样移入500 mL玻璃蒸馏器中，加水至200 mL，备用蒸馏。

1.2 样品蒸馏

向处理好的试样溶液中加入氢氧化钠至溶液pH>12后加入防爆玻璃珠。向250 mL量筒中准确移取20 mL硫酸标准溶液并加入甲基红-亚甲基兰混合指示剂3滴，将量筒连接蒸馏器，并使蒸馏器馏出液出口的玻璃管插入到量筒底部溶液中。检查确保蒸馏器连接密封后加热蒸馏，收集蒸馏液至180 mL后停止加热蒸馏，冲洗冷凝管并将洗涤液收集在量筒中。

1.3 滴定法测定剩余硫酸量

将蒸馏液完全移入烧杯后用氢氧化钠标准溶液滴定，至溶液由亮紫色变为灰绿色，记录氢氧化钠标准溶液的消耗用量。

1.4 空白试验

以不加试样为空白，按1.1、1.2、1.3的步骤进行操作，记录空白试验氢氧化钠标准溶液的消耗用量。

2 建立数学模型

式中：X氨——混凝土外加剂中释放氨的量，%

V1——试样消耗氢氧化钠标准溶液的用量，mL

V2——空白消耗氢氧化钠标准溶液的用量，mL

c——氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L

m——样品的质量，g

3 不确定度来源的评定分析

通过分析试验过程中测量方法和计算公式，判断测量过程中产生的主要影响不确定度的因素[2]，进而判定蒸馏滴定法测定外加剂释放氨检测的不确定度来源如下：(1)测量的重复性；(2)取用样品质量；(3)氢氧化钠标准溶液的浓度；(4)滴定过程中消耗氢氧化钠标准溶液的体积。

3.1 测量结果重复性带来的不确定度[urel(s)]

3.2 天平引入的不确定度[urel(m)]

由计量部门出具的检定证书可知，称样量为5 g，称量的示值误差为0.1 mg，天平重复性为0.1 mg。

由天平引入的合成不确定度[urel(m)]：

=0.0000162

3.3 氢氧化钠标准溶液浓度引入的不确定度[urel(c)]

3.4 滴定消耗氢氧化钠标准溶液体积引入的不确定度[urel(V2-V1)]

3.4.1 滴定外加剂样品消耗氢氧化钠标准溶液体积引入的不确定度[u(V1)]

滴定管校准引入的不确定度、滴定管使用温度与校正时温度不同引起的不确定度、温度补正值的修约误差引入的不确定度是滴定外加剂样品消耗氢氧化钠标准溶液体积的不确定度分量主要来源。

3.4.1.1 滴定管校准引入的不确定度

3.4.1.2 滴定管校正时温度与使用温度不一致引起的不确定度

3.4.1.3 温度补正值的修约误差引入的不确定度

3.4.1.4 滴定外加剂样品消耗氢氧化钠标准溶液体积的合成不确定度为[u(V1)]

3.4.2 滴定空白消耗氢氧化钠标准溶液体积引入的不确定度[u(V2)]

3.4.2.1 滴定管校准引入的不确定度

3.4.2.2 滴定管校正时温度与使用温度不同引起的不确定度

3.4.2.3 温度补正值的修约误差引入的不确定度

3.4.2.4 滴定空白消耗氢氧化钠标准溶液体积的合成不确定度为[u(V2)]

3.4.3 消耗氢氧化钠标准溶液体积的相对标准不确定度为[urel(V2-V1)]

3.5 合成标准不确定度[uc]

=0.0776

合成标准不确定度：uc=0.0776×0.054=0.004

3.6 扩展不确定度U

取包含因子k=2，U=k×uc=2×0.004=0.008

3.7 不确定度报告

4 结 论

在引起混凝土外加剂释放氨的量的检测结果不确定度的多各因素中，最主要的是重复性测量，由氢氧化钠标准溶液浓度引入的不确定度分量次之、而氢氧化钠标准溶液消耗体积引入的不确定度再次之，由天平引入的不确定分量影响最小。因此在测量过程中应严格按照标准的操作步骤，减少测量过程中引起的偶然性误差，提高测量结果的准确性。