自动电位滴定仪计量性能测量结果的不确定评定

王琳 董佳 邹振龙

【摘要】自动电位滴定仪是一种分析仪器，常用于容量分析，设计原理为电位滴定法。本文依据JJG 814—2015《自动电位滴定仪》检定规程，介绍了评定自动电位滴定仪电计示值误差、滴定管容量误差和仪器示值误差测量结果不确定度的方法。

【关键词】自动电位滴定仪；电计示值误差；滴定管容量误差；仪器示值误差；不确定度

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.05.012

Evaluation of Uncertainty of Metering Performance of Automatic Potentiometric Titration

WANG Lin， DONG Jia， ZOU Zhenlong

（Liaoning Institute of Measurement， Shenyang 110004， China）

Abstract： Automatic potentiometric titrator is an analytical instrument for capacity analysis which is designed according to the principle of potentiometric titration. This paper analyzes the evaluation of uncertainty of volume error of titration tube and indication error of automatic potentiometric titration according to the verification regulation of JJG 814—2015Automatic Potentiometric Titrators.

Key words： automatic potentiometric titration； electrometer error； volume error； indication error； uncertainty

根据JJG 814—2015《自动电位滴定仪》对自动电位滴定仪的检定，主要包括3个部分：电计部分、滴定管部分、仪器示值部分。其中电计部分包括电计示值误差、电计示值重复性、电计输入电流、电计输入阻抗4个项目；滴定管部分检定项目为滴定管容量误差；仪器示值部分检定项目为仪器示值误差、仪器示值重复性2个项目。本文讨论自动电位滴定仪测量结果不确定度评定，包括电计示值误差、滴定管容量误差和仪器示值误差3项测量结果的不确定度。

1电计示值误差测量结果的不确定度评定

1.1计量器具

pH检定仪，准确度等级0.0006级。

1.2校准方法

将pH检定仪和一台0.05级自动电位滴定仪接好线路，按照检定规程要求，设置检定仪开关K为接通状态、高阻R处于短路状态，并使其输出标准电位信号值Eb，输入仪器电计，测量并记录电计读数。检定点分别为0 mV、±10 mV、±50 mV、± 100 mV、±200 mV等，直至仪器满量程电位值，然后采用递增和递减的方法各测量电计值一次，并计算电计示值平均值Eˉa，电计示值平均值与标准电位信号值的差除以仪器满量程电位值为电计示值误差。

1.3测量模型和灵敏度系数

1.4标准不确定度的来源及评定

1.4.1标准器引入的不确定度

1.4.3重复测量引入的不确定度

电计测量重复性是输入量不确定度的主要来源，重复性采用A类评定方法，连续测量10次，得到0.05级电位滴定仪测量值，测量结果见表1。

1.4.5标准不确定度分量

标准不确定度分量见表2。

1.4.6合成标准不确定度及扩展不确定度的评定

对于满量程为（-2000～2000）mV的滴定仪，不确定度为U = 0.012%FS×2000mV = 0.24mV，k = 2。

2容量示值誤差测量结果的不确定度评定

2.1计量器具

电子天平，Ⅰ级；标准水银温度计，分度值0.1℃。

2.2校准方法

2.4标准不确定度的来源及评定

2.4.1电位滴定仪滴定体积分辨力引入的不确定度分量

2.4.2纯水质量测量引入的不确定度

2.4.2.1重复测量引入的不确定度

2.4.4不确定分量来源

不确定分量来源见表3。

2.4.5标准不确定度的评定

3仪器示值误差测量结果的不确定度评定

3.1计量器具

2～20 mL分度吸管，A级；盐酸容量分析仪标准物质：标准物质编号为GBW（E）080463，标称值0.0946 mol/L，不确定度U=0.0001 mol/L，k=2；氢氧化钠容量分析仪标准物质：标准物质编号为GBW（E）083384，标称值0.1002 mol/L，不确定度U= 0.0002 mol/L，k=2。

3.2校准方法

按照自动电位滴定仪使用说明书标定仪器，选择pH电极连接到自动电位滴定仪上，仪器设定中和滴定和滴定重点。将盐酸容量分析用标准物质充满滴定管，使用仪器清洗选项对滴定管进行清洗。如果是常用的专用滴定管，仅需用较小的清洗体积进行清洗，如果不是经常使用的滴定管，需要用较大体积的液体多次清洗，以去除滴定管中的气泡。用分度吸管吸取10 mL浓度为0.1002 mol/L的氢氧化钠容量分析用标准物质置于一定体积的蒸馏水中，放入磁力搅拌棒，并选择适当的搅拌速度进行搅拌，用浓度为0.0946 mol/L的盐酸容量分析用标准物质进行中和滴定，仪器显示氢氧化钠的浓度值，重复测量6次，计算其示值误差和重复性。

3.3测量模型

3.4测量结果

测量结果见表4。

3.5标准不确定度来源及评定

3.5.1对氢氧化钠标准值有影响的不确定度来源

3.5.1.1氢氧化钠容量分析用标准物质引入的不确定度

3.5.3不确定度来源一览表

不确定度来源见表5。

3.5.4合成标准不确定度评定

4结论

本文根据JJG 814—2015《自动电位滴定仪》对自动电位滴定仪的电计示值误差、滴定管容量误差和仪器示值误差的校准方法进行描述，并分别对其测量结果的不确定度进行了评定，相关校准人员可以借鉴和参考。

【参考文献】

[1]自动电位滴定仪：JJG 814—2015[S].

[2]测量不确定度评定与表示：JJF 1059.1—2012[S].

[3]聂于佳，滕恒.自动电位滴定仪示值误差测量不确定度评定[J].计量与测试技术，2020，47（1）：94-96.

【作者简介】

王琳，女，1989年出生，工程師，硕士，研究方向为化学计量。

（编辑：李加鹏）