甲醛釋放量測定不確定度報告

1、干燥器法測定甲醛釋放量的不確定度分析報告試驗方法1.1本次試驗依據(jù)GB/T17657-2013人造板及飾面人造板理化性能試驗方法中干燥器法進行測定。1.2測定原理按照GB/T17657-2013人造板及飾面人造板理化性能試驗方法，在直徑為240 mm(容積911L)的干 燥器底部放置直徑120mm、高度60 mm的結(jié)晶皿，在結(jié)晶皿內(nèi)加入300mL蒸餾水。截取長l=150 mm、寬b = 50 mm的人造板樣品10塊，放置在干燥器上部的金屬支架上，試件之間互不接觸。測試裝置在(202)C 環(huán)境下放置24h，試件釋放出的甲醛被蒸餾水吸收，此溶液作為待測液。量取10 mL乙酰丙酮和10 mL乙酰銨溶

2、液于50 mL具塞三角燒瓶中，再移取10 mL待測液到該燒瓶中， 搖勻，放到(402)C的水槽中加熱15min，溶液變成黃綠色，取出，靜置暗處，自然冷卻至室溫。在分光 光度計上412 nm處測定吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線定量。1.3標(biāo)準(zhǔn)工作曲線繪制用刻度吸管分別吸取0,5,10,20,50,100mL甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲備液(S1)到100mL容量瓶中，并用蒸餾水稀釋 至刻度，得到標(biāo)準(zhǔn)工作液(S2)系列。按上述方法在分光光度計上412nm處測定吸光度，根據(jù)甲醛質(zhì)量濃度 (015 mg/L )吸光情況繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。斜率由標(biāo)準(zhǔn)曲線計算確定。測定結(jié)果樣品測定結(jié)果見表1。序號A bAsAs-Ab甲醛釋放量/ (m

3、g - L-)10.0250.1240.0981.04720.0250.1230.0971.03430.0250.1190.0930.98340.0250.1220.0961.02250.0250.1240.0981.04760.0250.1260.1001.07270.0250.1270.1011.08580.0250.1240.0981.047平均0.0250.1210.0951.042注：Ab樣液的空自吸光度；As一樣液的吸光度；甲醛釋放量一一讀自工作曲線上吸 收液中的甲醛質(zhì)量濃度，mg/L。建立數(shù)學(xué)模型c =f X (A -Ab)其中：C一樣液中甲醛含量，mg/L；f標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率，mg

4、/L；As 一樣品溶液的吸光度；Ab 一蒸餾水的吸光度。標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定根據(jù)測定原理和數(shù)學(xué)模型，本實驗不確定度主要來自于重復(fù)測量、標(biāo)準(zhǔn)曲線校正以及儀器測量產(chǎn)生的 不確定度。4.1重復(fù)測量的不確定度Urel重復(fù)測量的不確定度u ，主要由重復(fù)觀測、甲醛吸收液體積以及人造板樣品尺寸等因素引起，可按 rel公式直接計算：2 (x - X)2g(x-X)2iiUrep= L(n 1)二 1) 0-011( /。相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度：u(reP) = t祐 =O.。11rel 1.042自由度：v = 8 -1 = 74.2 f值引入的不確定度u(f)4.2.1標(biāo)準(zhǔn)工作液S2的不確定度u(S2)標(biāo)準(zhǔn)工作

5、液S2不確定度主要來自甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1、100 mL容量瓶及單標(biāo)吸管的不確定度。4.2.1.1甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1的不確定度u (S1)甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1的標(biāo)定過程包括：配制碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定硫代硫酸鈉溶液 的濃度，用硫代硫酸鈉溶液標(biāo)定甲醛溶液濃度，用移液管移取一定體積甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲備液到1000 mL容量瓶 中，并用蒸餾水稀釋至刻度，甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1的不確定度也主要來源于此。(1)配制碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度碘酸鉀溶液濃度按下式計算:c =此 x 1000 KIO MV式中：c ko 一碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的濃度；m 一工作基準(zhǔn)試劑的質(zhì)量的準(zhǔn)確數(shù)值，g；W 一工作基準(zhǔn)試劑的質(zhì)量

6、分?jǐn)?shù)，；V 定容體積，mL；M 相當(dāng)于1/6KIO3的摩爾質(zhì)量的數(shù)值，36.67g/mol。從碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置步驟分析，其不確定度主要來源于3個方面：碘酸鉀的純度；碘酸鉀的稱量 質(zhì)量m；定容體積V?；鶞?zhǔn)碘酸鉀試劑的標(biāo)簽上可以得知，其純度為(99.95 + 0.03)%，假設(shè)其純度為矩形分布，標(biāo)準(zhǔn)不 確定度值為：u w = 0.0003/3 = 0.00017分析天平的準(zhǔn)確度為0.1mg，按均勻分布，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.1/t3 = 0.058mg，重復(fù)性引入的 標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.1mg，空氣浮力影響忽略不計。則天平稱量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 U =氣.0.0582 + 0.12 = 0.12

7、mg。m1000mL的A級容量瓶20C時允差為0.40mL，按均勻分布，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.4/瑚3 = 0.23mL， 標(biāo)準(zhǔn)容量瓶的體積是在20C校準(zhǔn)的，配制時室內(nèi)溫度為(202)C，水的膨脹系數(shù)為2.1X10-4C，按均勻 分布，故溫度引起體積的不確定度為1000X2X2.1X 10-4/ =0.24mlo則容量瓶體積引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 為 U = U0.232 + 0.242 = 033mLV當(dāng)?shù)馑徕浤栙|(zhì)量取214. 00時，碘酸鉀摩爾質(zhì)量M引入的相對不確定度為0.000004，可忽略不 計。因此，配制碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：U=0.000172 + ( 0.12 )2 +

8、(033)2 = 0.00037(KIO3) rel3566.71000(2 )硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的不確定度標(biāo)定硫代硫酸鈉溶液產(chǎn)生的不確定度主要由KI03濃度、重復(fù)測量、移液管、滴定管入。其標(biāo)準(zhǔn)溶液濃 度的計算公式為：C= (1/6KIO3)X VKIO3Na2 S2O3V(Na S2O3)式中C1/6 KIO3 KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度,Qgol/L；VKIO3 KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量2汕七。,一火標(biāo)準(zhǔn)同業(yè)的滴定體積，L。(a )重復(fù)測量在重復(fù)條件下進行8次測量，結(jié)果見表2。單次測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.000027 mol/L,取2次測量結(jié)果 的平均值作為測量結(jié)果，則重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為

9、0.00000191mol/L。表2 Na2S2O3的標(biāo)準(zhǔn)溶液8次測量的結(jié)果12345678均值滴定體積/mL24.6524.6324.6024.6324.6524.6524.6324.6324.63質(zhì)量濃度/0.1010.1010.1010.1010.1010.1010.1010.101550.1016544555(mol L-1)移液管引入的不確定度移液管引入的不確定度包括校準(zhǔn)誤差和溫度校準(zhǔn)兩部分。25mL移液管20C時的允許偏差為0.04mL, 按均勻分布，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.04/新=0.023mL。溫度校準(zhǔn)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為25X2X2.1X 10-4/ T=0.0061mL。則移

10、液管體積引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為*0.0232 + 0.00612 = 0.024mL。(C)滴定管引入的不確定度25mL滴定管20C時的允許偏差為0.O5mL，按均勻分布，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.05/ ：=0.029mL,滴定體 積平均值24.63mL，按均勻分布，溫度校準(zhǔn)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為24.63X2X2.1 X 10-4/ =0.00600滴定管體積引入的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為,、沁匚二-：二：二：3：二。(d)硫代硫酸鈉溶液的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u= 0.000372 + (1.91 X 10-6 )2 + (21224)2 + (21230)2 = 0.0016(Na2 S 2O3)rel0.

11、10152524.63(3)甲醛溶液標(biāo)定的不確定度甲醛溶液濃度按下式計算：C (HCHO)=(匕-V) X C2 X15/20式中：c 1 一甲醛濃度，mg/mL;V0 一滴定空白液所用的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V 一滴定甲醛溶液所用的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；C2 一硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶掖的濃度，mol/L；15甲醛(2)摩爾質(zhì)量，g/mol；CH 220-甲醛溶液體積，mL。甲醛溶液標(biāo)定的不確定度主要由硫代硫酸鈉溶液濃度、重復(fù)測量、移液管、滴定管的體積引入。其中 當(dāng)甲醛摩爾質(zhì)量取30.00時，甲醛摩爾質(zhì)量M引入的不確定度(um = 0.001)忽略不計。(a )重復(fù)測量在重復(fù)條件

12、下平行標(biāo)定8次，測量結(jié)果為0.956,0.955,0.956,0.955,0.956,0.954,0.955,0.955(單位:mg/mL)，平均0. 955mg/L，則重復(fù)性引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.00025 mg/mL。(b)移液管引入的不確定度測量過程使用兩次移液管，一次移取甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲備液20 mL，一次移取碘標(biāo)準(zhǔn)溶液25mL。20C時20mL 和25mL移液管的最大允差均為0.03mL，按平均分布，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為2X0. 03 =0.035 mL，溫度 校準(zhǔn)引起的不確定度分別為20X2X2.1X10-4/ 7=0.0061，由于各不確定分量互不相干，故合成后標(biāo)準(zhǔn)不 確定為。x 0

13、.0122 + 0.00482 + 0.00612 = 0.019mL。滴定管引入的不確定度20C時50mL滴定管的最大允許誤差為0.05mL，按均勻分布，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.05=0.029mL， 兩次滴定消耗硫代硫酸鈉體積平均值分別為18.63mL、5.89mL，則溫度校準(zhǔn)引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為 18.63X2X2.1X 10-4/J3 =0.0045mL、5.89X2X2.1 X 10-4/J3 =0.0014mL，則滴定過程中體積 V。和 V1 引入 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 U = 0.0292 + 0.0452 = 0.054mL，U = (0.0292 + 0.00142 = 0.02

14、9mL v0v1甲醛溶液濃度的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度由于各標(biāo)準(zhǔn)不確定分量互不相關(guān)，故甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：00190 0290 054.U (HCHO) = 0.00162 + 0.000252 + ( 20 )2 +(工 +( 63 = 0.0054u (HCHO) = 0.955 x 0.0054 = 0.0052mg / mLc1(4)甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1的不確定度甲醛標(biāo)準(zhǔn)液S1的不確定主要由甲醛溶液濃度、移液管和容量瓶的體積引入。移液管引入的不確定度15 mL移液管允差為0.025mL，配制過程中環(huán)境溫度(202)C，按均勻分布，不確定度為0.014mL o1000mL容量瓶引

15、入的不確定度1000mL容量瓶允差為0.4mL，配制過程中環(huán)境溫度(202 )C，按均勻分布，不確定度為0.33mL。甲醛標(biāo)準(zhǔn)儲備液S1的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u (SI) = 0.00542 + (0)2 + (-0)2 = 0.0055rel151000100mL的容量瓶體積不確定度100 mL的容量瓶20C時體積允差土0.1mL,，按均勻分布，0.3/ ；=0.058mL，容量瓶的校準(zhǔn)溫度20C, 實驗室室溫(202)C，溫度變化為平均分布，100X2X2.1X10-4/ T=0.024mL,該容量瓶體積的合成標(biāo) 準(zhǔn)不確定度：u(匕)=玉0582 + 0.0242 = 0.063mL5mL單標(biāo)

16、吸管的不確定度按上述方法計算得：u (V ) =3.00872 + 0.00122 = 0.0087 mL 單標(biāo) 5 mL由此可得0.716m g/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程的相對不確定度：u (c ) = .0.00552 + (063/ +(0.0087)2 = 0.0058rel 0.716卬 /mL1005按上述步驟計算0.00,0.716,1.433,2.865,7.163,14.325m g/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制過程的相對標(biāo)準(zhǔn)不確 定度分別為0.0054,0.0058,0.0056,0.0054,0.0054,0.0054,結(jié)果比較接近，表明標(biāo)準(zhǔn)工作液(S2)的不確 定度主要來源于甲醛標(biāo)準(zhǔn)

17、儲備液(S1)的不確定度。計算時取濃度為0. 716m g/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液的不確定度 值，則標(biāo)準(zhǔn)工作液S2的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0. 0058。4.2.2 10mL移液管引入的不確定度匕也)采用的10 mL移液管最大允差為0.020mL，按均勻分布其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.020/ 土 0.0115mL，溫 度影響引入的不確定度為10X2X2.1X10-4/ 7=0.0024 mL，則相對合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.0012。4.2.3分光光度計吸光值引入的不確定度u(A)測定吸光度值所產(chǎn)生的不確定度由分光光度計校準(zhǔn)結(jié)果、分光光度計讀數(shù)分辨率所產(chǎn)生的不確定度組 成。(1)儀器計量所得的不確定度utes (A

18、)722型分光光度計透射比擴展不確定度0.5%，k=3，即：樣品溶液的吸光度As=0.121，得：L = 10-0.121 = 0.7568I0試驗樣液的空白吸光度Ab=0.025，得:1 = 10 -0.025 = 0.9441I 0此處，由于輸入量的上下界限并不對稱，因此按平均分布近似評定。則樣品溶液吸光度的不確定度:=0.00057:lg(0.7568 + 0.0017) - lg(0.7568 - 0.0017)212試驗樣液的空白吸光度的不確定度:2-=0.00045u = lg(0.9441 + 0.0017) - lg(0.9441 - 0.0017)brel 12兩者合成得u

19、(A) = J0.000572 + 0.000452 = 0.00073(2)722型分光光度計為數(shù)字顯示讀數(shù)，可估讀至0.001，按均勻分布:u 分*A) = 0001 = 0.00058吸光度值的合成不確定度為：u (A) = ；u2e(A) + u2分辨(A)= 0.000934.2.4標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的不確定度標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的測定結(jié)果見表3。表3標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的測定結(jié)果C(甲醛)/(p g - mL-100.7161.4332.8657.16314.325吸光度A00.0670.1330.2640.6721.334以吸光度A為縱坐標(biāo)，c(甲醛)(p g/mL)為橫坐標(biāo)，用最小二乘法計算其工作曲線。 (Xi - X)(Yi - Y)相關(guān)系數(shù)：r = 勺尸=0.9995* 乙(Xi - X)2 乙(Yi - Y)2E (Xi - X )(Yi - Y) 斜率：b = 一v=0.0932乙(Xi - X)2截距：a = Y bX = 0.00034標(biāo)準(zhǔn)工作曲線：Y = 0.0932X + 0.00034/ (Yi - (bXi + a)2實驗標(biāo)準(zhǔn)差:s = t2= 0.0028/ 、,0.00282S 2(X)= S 2 / S