水泥中碱含量不确定度.doc

_ 精品资料 一一概概 述述 1.目的 评定水泥碱含量测量结果的不确定度，指导检测员按规程正确操作，保 证检测结果科学、准确。 2.依据的技术标准 GB/T176-2008水泥化学分析方法。 3.使用的仪器设备 分析天平 JC602;经检定合格,精度 0.1mg;火焰光度计（HX361）精度 3%;100ml 容量瓶等。 4测量原理及检测程序 试样经氢氟-酸硫酸处理除去硅,用热水浸取残渣,以氨水和碳酸铵分离 铁、铝、钙、镁。滤液中的钾、钠用火焰光度计进行测定。 称 0.2000g 试样于 100 ml 铂皿中,加少量水润湿，加入 5-7ml(用塑料量 筒)和 15-20 滴 1-1H2SO4,加热，缓些，蒸干。近干时，摇动铂皿至白色 H2SO4 烟完全逸尽后，冷却室温。加入适量热水，搅拌并压碎残渣，使其溶解。加 1 滴甲基红用 1+1 氨水至黄色，过量 1 滴，再加入 10ml(NH4)2CO3溶液,搅拌， 在 20-30min 蒸发至 10ml，用快速滤纸过滤(用塑料漏斗)至 100ml 容量瓶中， 用热水洗几次，冷却至 20。用 1+1 盐酸中和至微红色定容。用火焰光度计 进行测定；同时进行空白试验。 (1)开机 打开主机电源开关。按“reset”键打开液化气罐阀，立即持续按“点火”键， 直至火焰点着为止。进蒸馏水，并观察火焰颜色，应呈稳定的颜色。预热约 10min。 （2）测量 水泥化学分析水泥化学分析 2 调零：进蒸馏水，按“reset”键，显示：111，222999”，稍许仪器显示稳定 的零点电位值。 校正：进 10ppm 标准溶液，待电压值稳定后，按“调试”键凹进，显示 “000”，持续按“cal”键直至显示标准“10.0”为止，按“measure”键，显示结果应 在 100.5 之间。 检测：进试样溶液，待 7-8 秒后，按“measure”键，可连续测定试样溶液， 最后用标准溶液进行回测，若漂移超出范围（100.5），则从“调零”开始，重 复上述操作过程。 进蒸馏水，按“调试”键凸出，按“reset”键。 （3）关机 完成测定后，继续进蒸馏水一段时间已洗涤管路，移去蒸馏水，关掉液 化气罐阀，待火焰熄灭后，关掉主机电源开关。 5不确定度评定结果的应用 符合上述条件或十分接近上述条件的同类测量结果，一般可以参照本 例的评定方法。 二数学模型二数学模型 R2O%=:100 106 G vppm 式中：ppm火焰光度计测定值，g/ml;mg/L; v容量瓶容积,ml; G试样的质量，g. 三三测测量不确定度的来源分析量不确定度的来源分析 碱含量测量结果不确定度来源主要包括： _ 精品资料 (1)测量重复性的不重复引入的标准不确定度 uA1，采用 A 类方法评定； (2) 分析天平误差引入的标准不确定度 uB1，采用 B 类方法评定； (3)容量瓶的体积引入的标准不确定度 uB2，采用 B 类方法评定。 (4)火焰光度计的精度引入的标准不确定度 uB3，采用 B 类方法评定。 四标准不确定度的评定 1.在同一试验条件下，水泥碱含量检测共进行 10 次，得到测量结果如 表 1 所示： 表 1 碱含量检测原始数据 编号12345678910平均值 称样量(g)0.23010.21120.23450.20110.20560.23210.20840.20230.20050.22300.2145 K+(ppm) 1211121213151211111012 Na+(ppm) 2625282426252726262424 Na2O% 0.230.220.230.240.250.240.230.220.240.260.25 K2O% 0.150.130.150.120.130.141.140.150.150.130.14 Na2O%+0.658 K2O% 0.350.360.350.360.380.380.390.380.340.330.35 表 1 中单次实验标准差使用贝塞尔公式计算： uA1= S(x)= 2 1 1 2 1 1 n i i xx n =0.02 则由重复性引入的相对标准不确定度为:0.02/0.35=0.057 2. 天平计量证书标明其线性为0.15mg。该数值是托盘上的实际重量 与天平读数的最大差值。天平自身的不确定度评价建议采用矩形分布将线 水泥化学分析水泥化学分析 4 性分量转化为标准不确定度。因此，天平的线性分量为 0.15/=0.09mg;天 3 平的重复性带来的不确定度,我们利用化学分析中不确定度的评估指南附 录 G 中给出的数据：0.50.1mg=0.05mg; 分析天平误差引入的标准不确定 度 uB1=0.100mg;相对标准不确定度为 0.1/200000=0.047% 22 05 . 0 09 . 0 3.容量瓶引入的不确定度包括体积校准、充满液体至刻度的变动性、环 境温度与校正温度不同、人员读数四个方面。 (1)体积校准：u=;100ml 容量瓶 =0.03ml。 C a 3 制造商给出的置信区间 a =0.0173ml 3 03 . 0 (2) 充满液体至刻度的变动性(重复性):重复 10 次充满/称量，测得的标 准偏差如下表 编号12345678910平均值 充满体积 ml 100100100100100100100100100100100 称量值 g 100.299.9100.1100.2100.1100.0100.1100.0100.199.9100.06 充满液体至刻度的变动性(重复性)不确定度为： u= S(x)= 2 1 1 2 1 1 n i i xx n =0.1075 (3) 环境温度与校正温度不同引起的不确定度 根据制造商提供的信息，容量瓶在 20下校准。假设实验室温度 在3之间变动。该影响引起的不确定度可通过估算该温度范围和体积膨 胀系数来进行计算。液体的体积膨胀明显大于体积容器的体积膨胀，故只考 _ 精品资料 虑液体膨胀即可。由温度带来的体积变化为： V=V液体的膨胀系数T=1002.110-4（3） =0.063ml 由 u=得： =0.063ml C a a C 的取值因所给条件而异：若给定置信概率为 p=0.95,则 C=1.96；若末 给定条件，则按均匀分布，C=；若确定把握认为温度变化不会达到极限值，3 则按三角分布，C=。我们这里设定 p=0.95,则 C=1.96，所以由温度带来的6 不确定度分量为：u= C a 96. 1 063 . 0 =0.032ml (4) 人员读数带来的确定度计算公式 带刻度的容器(如滴定管等):u= C a 6 容器的最小刻度 不带刻度的容器(如容量瓶等):u= C a 6 01 . 0 V 则 u= C a 6 01 . 0 V 6 10001 . 0 =0.4082ml 因此由容量瓶体积引入的标准不确定度为 uB2= 2222 4082 . 0 032 . 0 1075. 00173 . 0 =0.4237ml 则相对标准不确定度为 0.4237% 4.查火焰光度计的精度为 3%,由仪器引入的标准不确定度为 uB3= C a 3 %3 水泥化学分析水泥化学分析 6 =1.73% 列表给出不确定度汇总如下： 表 2. 水泥碱含量测量的相对标准不确定度汇总表 标 准 不 确 定 度 序号 不确定度来源类型分 布包含因子符 号数值 1水泥碱含量测量重复性A正态1uA10.057 2分析天平误差B均匀3uB10.047% 3容量瓶的体积B均匀3uB20.4237% 4火焰光度计的精度B均匀3uB31.73% 5合成不确定度 2 c 1 () n ii i uc u x uc0.06 6相对扩展不确定度 U2uc；k= 2 五合成五合成标标准不确定度准不确定度评评定定 碱含量的合成相对标准不确定度： uc= 2 3 2 2 2 1 2 1BBBA uuuu 2222 0173. 0004237 . 0 00047 . 0 057 . 0 =0.06 本次试验 C=0.35%,碱含量测量的合成标准不确定度 uc=0.060.35%=0.021% 七七扩扩展不确定度展不确定度评评定定 取包含因子 k=