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1. 試驗方法1.1 本次試驗依據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9 11L) 的干燥器底部放置直徑120mm、高度60 mm的結晶皿，在結晶皿內加入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(20 ±2) 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 m

2、L乙酰丙酮和10 mL乙酰銨溶液于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 (40 ± 2) 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，根據標準工作曲線定量。1.3 標準工作曲線繪制用刻度吸管分別吸取0,5,10,20,50,100mL甲醛標準儲備液(S1) 到 100mL 容量瓶中，并用蒸餾水稀釋至刻度，得到標準工作液(S2) 系列。按上述方法在分光光度計上412nm處測定吸光度，根據甲醛質量濃度(0 15 mg/L) 吸光情況繪制標準曲線。斜率由標準曲線計算確定。2. 測定結果樣

3、品測定結果見表 1。序號AAA -A甲醛釋放量 / （ mg· L-1b）bss10.0250.1240.0981.04720.0250.1230.0971.03430.0250.1190.0930.98340.0250.1220.0961.02250.0250.1240.0981.04760.0250.1260.1001.07270.0250.1270.1011.08580.0250.1240.0981.047平均0.0250.1210.0951.042注： A b樣液的空自吸光度； As樣液的吸光度；甲醛釋放量讀自工作曲線上吸收液中的甲醛質量濃度， mg/L。3. 建立數學模型c

4、 =f× ( As-Ab)其中： c樣液中甲醛含量，mg/L；f 標準曲線斜率， mg/L；As 一樣品溶液的吸光度；Ab 一蒸餾水的吸光度。4. 標準不確定度分量的評定根據測定原理和數學模型，本實驗不確定度主要來自于重復測量、標準曲線校正以及儀器測量產生的不確定度。4.1 重復測量的不確定度urel重復測量的不確定度urel ，主要由重復觀測、甲醛吸收液體積以及人造板樣品尺寸等因素引起，可按公式直接計算 :nx) 28x) 2(xi( xiurepi 1i 10.011(mg / L )n(n1)8(81)相對標準不確定度： urel (rep )urep0.0111.042自由度

5、：8 17vrep4.2f 值引入的不確定度u( f )4.2.1標準工作液S2 的不確定度 u(S2)標準工作液S2 不確定度主要來自甲醛標準儲備液S1、 100 mL 容量瓶及單標吸管的不確定度。甲醛標準儲備液S1 的不確定度u( S1)甲醛標準儲備液S1 的標定過程包括：配制碘酸鉀標準溶液，用碘酸鉀標準溶液標定硫代硫酸鈉溶液的濃度，用硫代硫酸鈉溶液標定甲醛溶液濃度，用移液管移取一定體積甲醛標準儲備液到1000 mL 容量瓶中，并用蒸餾水稀釋至刻度，甲醛標準儲備液S1 的不確定度也主要來源于此。(1) 配制碘酸鉀標準溶液的不確定度碘酸鉀溶液濃度按下式計算:mW1000cKIO 3 MV式中

6、： cKIO 3 碘酸鉀標準滴定溶液的濃度；m工作基準試劑的質量的準確數值，g；WV工作基準試劑的質量分數，%；定容體積，mL；M相當于1/6KIO 3 的摩爾質量的數值，36.67g/mol 。從碘酸鉀標準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；碘酸鉀的稱量質量 m；定容體積V。(a) 基準碘酸鉀試劑的標簽上可以得知，其純度為(99.95 ± 0.03)% ，假設其純度為矩形分布，標準不確定度值為： u0.0003/30.00017W(b)分析天平的準確度為0.1mg，按均勻分布，其標準不確定度為0.1/30.058mg ，重復性引入的標 準 不 確 定

7、度 為0.1mg ， 空 氣 浮 力 影 響 忽 略 不 計 。 則 天 平 稱 量 引 入 的 標 準 不 確 定 度 為um0.05820.120.12mg。(c)1000mL的 A 級容量瓶 20時允差為0.40mL，按均勻分布， 其標準不確定度為0.4 / 3 0.23mL ，標準容量瓶的體積是在20校準的，配制時室內溫度為(20 ±2) ，水的膨脹系數為2.1 × 10-4 ，按均勻分布，故溫度引起體積的不確定度為1000× 2× 2.1 × 10-4/ =0.24ml 。則容量瓶體積引入的標準不確定度為22mL0.230.240.3

8、3uv(d) 當碘酸鉀摩爾質量取214.00 時，碘酸鉀摩爾質量M 引入的相對不確定度為0.000004 ，可忽略不計。因此，配制碘酸鉀標準溶液的相對標準不確定度為：u( KIO 3 )rel0.00017 2( 0.12 )2( 0.33 )20.000373566.71000(2) 硫代硫酸鈉標準溶液濃度的不確定度標定硫代硫酸鈉溶液產生的不確定度主要由KI0 3 濃度、重復測量、移液管、滴定管入。其標準溶液濃度的計算公式為:CNa2 S2 O3C(1/ 6KIO 3) VKIO 3V( Na2 S2O3 )式中：C KIO3 標準溶液的濃度，0.1000mol/L ；1/ 6KIO 3V

9、KIO3 標準溶液的用量，25mL；KIO3V Na2S2O3 標準同業(yè)的滴定體積，mL。Na2 S2 O3(a) 重復測量在重復條件下進行8 次測量，結果見表2。單次測量的標準偏差為0.000027 mol/L，取 2 次測量結果的平均值作為測量結果，則重復性引入的標準不確定度為0.00000191mol/L 。表 2 Na2S2O3 的標準溶液8 次測量的結果12345678均值滴定體積 /mL24.6524.6324.6024.6324.6524.6524.6324.6324.63質量濃度 /0.1010.1010.1010.1010.1010.1010.1010.1010.1016（

10、mol ·L-1 ）55544555(b) 移液管引入的不確定度移液管引入的不確定度包括校準誤差和溫度校準兩部分。25mL移液管 20時的允許偏差為0.04mL，按均勻分布，其標準不確定度為0.04 / 30.023mL 。溫度校準引起的標準不確定度為25× 2× 2.1 ×10-4 / =0.0061mL。則移液管體積引入的標準不確定度為0.02320.006120.024mL 。(C) 滴定管引入的不確定度25mL滴定管 20時的允許偏差為 0.O5mL,按均勻分布， 其標準不確定度為0.05/=0.029mL，滴定體積平均值24.63mL，按均勻分

11、布， 溫度校準引起的標準不確定度為24.63 × 2×2.1× 10-4 /=0.0060 。滴定管體積引入的合成標準不確定度為。(d) 硫代硫酸鈉溶液的相對標準不確定度u( Na2 S2O3 ) rel21.9110 62(0.0242(0.03020.00160.00037 ()0.10152524.63(3) 甲醛溶液標定的不確定度甲醛溶液濃度按下式計算 :c1 ( HCHO)(V0V )C215/ 20式中：c1甲醛濃度，mg/mL;V0 滴定空白液所用的硫代硫酸鈉標準溶液的體積，mL；V 滴定甲醛溶液所用的硫代硫酸鈉標準溶液的體積，mL；C 2 硫代硫酸

12、鈉標準溶掖的濃度，mol/L ；15甲醛 ( 1) 摩爾質量， g/mol ；2 CH2O20- 甲醛溶液體積，mL。甲醛溶液標定的不確定度主要由硫代硫酸鈉溶液濃度、重復測量、移液管、滴定管的體積引入。其中當甲醛摩爾質量取30.00 時，甲醛摩爾質量M 引入的不確定度(u M0.001) 忽略不計。(a) 重復測量在重復條件下平行標定8 次，測量結果為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，則重復性引入的相對標準不確定度為0.00025 mg/mL。(b) 移液管引入的不確定度測量過程使用

13、兩次移液管，一次移取甲醛標準儲備液20 mL，一次移取碘標準溶液25mL。20時20mL和 25mL 移液管的最大允差均為±0.03mL，按平均分布，其標準不確定度為2× 0. 03=0.035 mL，溫度校準引起的不確定度分別為20× 2× 2.1 × 10-4/=0.0061 ，由于各不確定分量互不相干，故合成后標準不確定為20.01220.004820.006120.019mL 。（ c）滴定管引入的不確定度20時50mL滴定管的最大允許誤差為±0.05mL，按均勻分布，其標準不確定度為0.05/=0.029mL，兩次滴定消耗硫

14、代硫酸鈉體積平均值分別為18.63mL、 5.89mL，則溫度校準引起的標準不確定度分別為-4/3=0.0045mL、5.89 × 2×-43=0.0014mL，則滴定過程中體積O1引入18.63 × 2×2.1 × 102.1 ×10 /V和 V的標準不確定度為uv00.02920.04520.054mL ，uv10.02920.0014 20.029mL（ d）甲醛溶液濃度的相對標準不確定度由于各標準不確定分量互不相關，故甲醛標準儲備溶液的相對標準不確定度為：urel ( HCHO )0.001620.000252(0.019)2

15、(0.029)2(0.054)20.0054205.8918.63uc1 (HCHO )0.9550.0054 0.0052mg / mL（ 4）甲醛標準儲備液S1 的不確定度甲醛標準液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。(a) 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(20 ± 2) ，按均勻分布，不確定度為0.014mLo(b)1000mL 容量瓶引入的不確定度1000mL容量瓶允差為±0.4mL, 配制過程中環(huán)境溫度(20 ± 2 ) ，按均勻分布，不確定度為0.33mL。(c) 甲醛

16、標準儲備液 S1 的相對標準不確定度urel ( SI )0.00542(0.014)2(0.33)20.00551510004.2.1.2 100mL的容量瓶體積不確定度100 mL的容量瓶20時體積允差± 0.1mL, ，按均勻分布， 0.3/=0.058mL，容量瓶的校準溫度 20，實驗室室溫 (20 ± 2) ，溫度變化為平均分布，100× 2× 2.1 × 10-4 /=0.024mL，該容量瓶體積的合成標準不確定度 :u100 (V2 )0.05820.02420.063mL4.2.1.3 5mL單標吸管的不確定度按上述方法計算得:

17、u單標 (V5mL )0.0087 20.001220.0087mL由此可得0.716 g/mL 標準溶液配制過程的相對不確定度：urel (c0.716 g / mL )20.06320.008720.0055(100)(5)0.0058按上述步驟計算0.00,0.716,1.433,2.865,7.163,14.325 g/mL 標準溶液的配制過程的相對標準不確定度分別為0.0054,0.0058,0.0056,0.0054,0.0054,0.0054，結果比較接近，表明標準工作液(S2) 的不確定度主要來源于甲醛標準儲備液( S1)的不確定度。計算時取濃度為0. 716 g/mL 的標準

18、溶液的不確定度值，則標準工作液 S2 的相對標準不確定度為0. 0058。4.2.2 10mL移液管引入的不確定度urel (V 3)采用的10 mL 移液管最大允差為±0.020mL，按均勻分布其標準不確定度為0.020/= 0.0115mL ，溫度影響引入的不確定度為-4=0.0024 mL ，則相對合成標準不確定度為0.0012 。10× 2× 2.1 × l0 /4.2.3 分光光度計吸光值引入的不確定度u(A)測定吸光度值所產生的不確定度由分光光度計校準結果、分光光度計讀數分辨率所產生的不確定度組成。(1) 儀器計量所得的不確定度 utes (

19、A)722 型分光光度計透射比擴展不確定度0.5%， k=3，即：u(I t )0.5%0.0017I 03樣品溶液的吸光度AS=0.121 ，得：I t10 0.1210.7568I 0試驗樣液的空白吸光度Ab=0.025 ，得：I t10 0.0250.9441I 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：lg( 0.75680.0017)lg( 0.75680.0017) 2urel ( A)120.00057試驗樣液的空白吸光度的不確定度：lg( 0.94410.0017)lg(0.94410.0017) 2ubrel ( A)120.0

20、0045兩者合成得utes ( A)0.0005720.0004520.00073(2)722 型分光光度計為數字顯示讀數，可估讀至0.001 ，按均勻分布：0.001u分辨 ( A)0.000583吸光度值的合成不確定度為：u ( A)u2tes( A) u2（ A） 0.00093分辨標準曲線擬合引入的不確定度標準工作曲線的測定結果見表3。表 3 標準工作曲線的測定結果-100.7161.4332.8657.16314.325C(甲醛 )/( g·mL )吸光度 A00.0670.1330.2640.6721.334以吸光度A 為縱坐標， c( 甲醛 )( g/mL) 為橫坐標，用最小二乘法計算其工作曲線。(XiX )(YiY)相關系數 : rX )2(Yi0.9995( XiY) 2( Xi X )(YiY)0.0932斜率 : b2( Xi X )截距 :aYbX0.00034標準工作曲線:Y0.0932