您當前的位置:檢測資訊 > 實驗管理
嘉峪檢測網 2017-04-06 09:18
因為每個實驗室的項目不一樣,所以評價不確定度的方法也不一樣,本文選取溶液體積這個大家都比較熟悉的實例來評估不確定度,希望需從這個例子中大家能夠明白如何評估不確定度的一些思路。
一、確定不確定來源:溶液體積測量主要存在三個不確定度因素即容量器皿體積校準、溫度和測量重復性。
二、對各個不確定度的分量進行評估:
分量1. 體積校準帶來的不確定度
容量瓶、移液管、滴定管、量筒等容量器皿,其產品的真實容積并不完全與標稱容積一致,其誤差可能正,亦可能負。表 A.1 和表 A.2 摘錄了現行標準 GB/T 12805~12808-91 中常用容量器皿的允差(△) ,表示按標準生產的容量器皿的最大誤差不超過規定的允差。
分量1的不確定度計算:
分量2. 溫度的影響帶來的不確定度
由于液體和容量器皿受溫度變化致使其體積膨脹或收縮, 而產生溶液體積變化的不確定度。液體體積的膨脹系數(水,2.1×10-4/℃ )顯著大于容量器皿的體積膨脹系數(硼硅酸鹽玻璃,1×10-5 /℃ ) ,在統計時一般只考慮前者,忽略溫度對器皿本身體積的影響。容量器皿出廠時已在 20℃校正,
例如: 1L 容量瓶,表示其刻度以下的容積正好是 1000mL(在規定的允差內) ,溫度在一定范圍內變動,可忽略其影響,其容積還是 1000mL。
溫度的變動應該指實驗室使用溶液時溫度與溶液配制 (或標定) 時溫度間的變動。而不是溶液溫度與器皿出廠時校正溫度(20℃)的比較。如何評估溫度對溶液體積變化的不確定度,關鍵的是要明確溶液配制或標定時的溫度與使用時的溫度是否有變動。
當溶液配制溫度與使用溫度相同 (包括溶液的配制、 移取、 標定、 滴定或測量等) ,則不存在溫度對液體體積變化的影響。例如在 24℃用 1L 容量瓶配制某標準溶液,并在該溫度用于滴定分析,不需要評估溫度因素的體積校正的不確定度分量。當溶液配制溫度與使用溫度不同, 需考慮溫差引起的溶液體積變化的不確定度分量。例如在 24℃配制的標準溶液,使用時溫度在 21℃~27℃內變化,溫差±3℃,對50mL 溶液的體積變化為 50×2.1×10-4 ×3=±0.032mL,按均勻(矩形)分布統計,其標準不確定度 u 2 =0.032/ 3 =0.018mL。
一般市售標準溶液在標準狀態(20℃)下配制,如使用時溫度有變化,其溫差應與配制時的 20℃比較,按水的膨脹系數計算其體積變化的標準不確定度。
分量3.重復測量體積不一致帶來的不確定度
每次將溶液稀釋到刻度,其實際體積總不可能完全一致,存在一定的偏差。體積測量的重復性標準差可通過重復充滿溶液、稱量,計算其重復測量的體積并統計其標準差。如對 50mL 容量瓶重復測量10次,計算的標準差為 0.020mL,可直接用作標準不確定度( u 3 )計算。注意,當測量結果已評估了重復性不確定度,則其體積測量的重復性已包括在其中,不再評估。
三、合成不確定度
對 50mL A 級容量瓶, 將溶液稀釋至刻度, 溶液稀釋與使用其間溫度有±3℃的波動,溶液體積的標準不確定度:
來源:實驗室ISO17025