[农业]饲料中钙含量测定的不确定度评定
饲料中钙含量测定的不确定度评定 摘要:建立了,,,,滴定法测定饲料中钙含量不确定度评定的数学模型,分析了检测过程中不确定度的来源并计算了各不确定度分量,并得出合成标准不确定度和扩展不确定度。在产蛋鸡配合饲料钙含量的测定中,钙含量为,(,,,,其扩展不确定度为,(,,,,,,,,。影响钙含量测量结果不确定度的最大因素是重复性实验的不确定度。
关键词:饲料;钙含量;,,,,滴定法;不确定度
,,,,,,,,,, ,, ,,;,,,,,,,, ,,, ,,,,,,,,,,,,, ,, ;,,;,,, ;,,,,,, ,, ,,,,
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(,,,,,,,,, ;,,,,,, ,, ,,,,,, ,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,, ,,,,,,, ;,,,,)
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不确定度是对测量结果质量和水平的科学
表
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达,通过测量不确定度可以分析影响测量结果的主要因素,从而提高测量结果的质量。另一方面,在报告测量结果的同时给出不确定度,报告的结果才是完整的。因此,开展测量不确定度的评定显得十分重要。在饲料加工过程中,为保证畜禽的正常生长发育,配合饲料中往往要补充钙元素,钙含量是判别饲料质量的关键因素。根据测量不确定度评定与表示方法,,,、参照饲料中钙的测定方法,,,,对,,,,滴定法测定产蛋鸡配合饲料中钙含量过程进行了分析,量化了各不确定度分量,提出了该法的扩展不确定度及检测过程中应注意的环节。
, 测定方法
,(, 仪器和溶液
天平(?,(, ,,)、,, ,, ,级滴定管、,, ,, ,级单标线吸管、,, ,, ,级单标线吸管、,,, ,, ,级容量瓶、,,,, ,, ,级容量瓶。
硝酸、盐酸混合溶液(,?,,v/v)、盐酸羟胺、,,,溶液(,,, ,,,)、三乙醇胺水溶液(,?,,v/v)、乙二胺水溶液(,?,,v/v)、孔雀石绿水溶液(, ,,,)、淀粉溶液(,, ,,,)、钙黄绿素指示剂。
钙标准溶液(ρ(;,,,),,(,,, , ,,,,):准确称取高纯碳酸钙(;,;,,,纯度,,,(,,),(,,, , ,配制成
, ,,, ,,溶液。
乙二胺四乙酸二钠(,,,,):称取,(, , ,,,,于,,, ,,烧杯中,加,,, ,,水,加热溶解冷却后转至, ,,, ,,试剂瓶内,用水稀释至刻度。准确吸取,,(, ,,钙标准溶液按试样测定法进行标定。
,(, 测定步骤
,(,(, 试样制备 取具代表性试样,四分法缩分至,,, ,,粉碎过,(,, ,,细筛,混匀,装于密闭容器。
,(,(, 试样分解 准确称取试样, ,于坩埚中,炭化后灼烧, ,,加,, ,,盐酸、浓硝酸数滴,煮沸,转入,,, ,,容量瓶,冷却至室温后用水稀释至刻度。
,(,(, 测定 准确吸取试样分解液,, ,,,加水,, ,
,,三乙醇胺、, ,,乙二胺、1 滴孔雀石绿,,、淀粉溶液、,
滴加,,,溶液至无色,再加入,, ,, ,,,溶液。再加入,(, , 盐酸羧胺、钙黄绿素少许,在黑色背景下立即用 ,,,,标准溶液滴定至绿色荧光消失,溶液呈紫红色即为滴定终点。
, 数学模型的建立
,(, ,,,,标准溶液浓度的计算
,,,,滴定溶液对钙的滴定度:,(,,,,),?
式中,ρ为钙标准溶液的质量浓度,,,,,;,为钙标准溶液体积,,,;,,为,,,,滴定溶液的用量,,,。
,(, 钙含量的计算
钙的含量ω,?×100,
式中,,为,,,,标准滴定溶液对钙的滴定度,,,,,;,,为试样分解液的总体积,,,;,,为分取试样分解液的体积,,,;,,为,,,,滴定液用量,,,;,为试样质量,,。
, 不确定度分量的评定
,(, 试样制备的不确定度
,(,(, 取样的不确定度 将饲料样品四分法缩分后粉碎、过筛、混匀,随机取样,,,。样品代表性充分,由此导致的不确定度可忽略不计。
,(,(, 样品称量的不确定度 称量所用电子天平最大允许误差为?,(, ,,,样品称重, ,,是二次称重过程,取均匀
分析,称量不确定度为:
,(,),?=0.082
urel(m)=?=0.000 041
,(,(, 样品分解液定容的不确定度 《常用玻璃量具》,,,中规定,, ? ,,, ,, ,级单标线容量瓶的允许误差为?,(,, ,,,按照均匀分布换算成标准偏差为,(,,,),?,,(,,,;容量瓶和溶液的温度与校正时的温度不同引起的体积不确定度,假设差为, ?,水体积膨胀系数为,(,×,,,,,?,按照均匀分布换算成标准偏差为,(,,2),?,,(,,,
以上两项合成得出:
,(,,),?=0.084
urel(,,)=?=0.000 84
故,样品制备过程导致的相对标准不确定度为
urel(per)=?=
?=0.000 84
,(, 标准溶液配制的不确定度
,(,(, 钙标准溶液引入的不确定度 称量所用电子天平最大允许误差为?,(, ,,,样品称重,(,,, , ,,是二次称重过程,取均匀分析,称量不确定度为
,(,),?=0.082
urel(m)=?=0.000 033
,(,(, 钙溶液定容引入的不确定度 , ,,, ,, ,级单标线容量瓶的允许误差为?,(,, ,,,按照均匀分布换算成标准偏差为,(,?)=?,,(,,;容量瓶和溶液的温度与校正时的温度不同引起的体积不确定度,假设差为, ?,对水体积膨胀系数为,(,×,,,,,?,按照均匀分布换算成标准偏差为:
,(,?),?=0.61
以上两项合成得出:
,(,?),?=0.65
urel(,?)=?=0.000 65
,(,(, 移取钙标准溶液引入的不确定度 ,, ,, ,级单标线移液管的允差为?,(,,, ,,,按照均匀分布换算成标准偏差为,(,,),?,,(,,, ,;移液管和溶液的温度与校正时的温度不同引起的体积不确定度,假设差为, ?,对水体积膨胀系数为,(,×,,,,,?,按照均匀分布换算成标准偏差为:
,(,,),?=0.006 1
以上两项合成得:
,(,),?=0.011
,(,(, 标定,,,,溶液引入的不确定度 ,, ,, ,级滴定管的允许误差为?,(,, ,,,按照均匀分布换算成标
准偏差为,(,?),?=0.029;滴定管和溶液的温度与校正时的温度不同引起的体积不确定度,假设差为, ?,对水体积膨胀系数为,(,×,,,,,?,按照均匀分布换算成标准偏差为:
,(,?),?=0.015
以上两项合成得出:
,(,,),?=0.032
urel(,,)=?=0.001 3
故,,,,,溶液标定过程导致的相对标准不确定度为:
,,,,(,,,)=?
=?
=0.001 8
,(, 样品分解液测定的不确定度
,(,(, 分取样品分解液引入的不确定度 ,, ,, ,级单标线移液管的允许误差为?,(,,, ,,,按照均匀分布换算成标准偏差为,(,,,),?=,(,,,;移液管和溶液的温度与校正时的温度不同引起的体积不确定度,假设差为, ??,对水体积膨胀系数为,(,×,,,,,?,按照均匀分布换算成标准偏差为:
,(,,,),?=0.015
以上两项合成得出:
,(,,),?=0.023
,,,,(,,)=?=0.001 3
,(,(, 滴定样品时消耗,,,,溶液引入的不确定度 与标定,,,,溶液时使用同一滴定管。
,(,,),?=0.032
,,,,(,2)=?=0.001 3
故,样品分解液测定过程导致的相对标准不确定度为:
,,,,(,,,),?
=?=0.001 6
,(, 重复性实验的不确定度
,次重复测定,从称取样品、样品灰化灼烧直至测定,覆盖试验的全过程,结果见表,。
采用贝塞尔法,,,计算标准不确定度:以其平均值w,,(,,,作为测量结果,单次实验标准差为,, ,(,,,,,则:
,(,,,),?=0.017%
,rel(,,,),?=?=0.004 3
, 合成标准不确定度
由于各分量的不确定度来源彼此独立不相关,合成相对标准不确定度为:
,,,,,?
=?
=0.005 0
合成标准不确定度:
,;,ω(;,),,,,,,(,,,,×,(,,, ,,,(,
,,,
, 扩展不确定度的评定
取包含因子,,,,则扩展不确定度为:
,,k,;,,×,(,,,,,,(,,,,
, 测定结果报告
,,,,法测定产蛋鸡配合饲料中钙含量为:,(,,,,?,(,,,,;,,,。
, 结论
,)将饲料中钙测定过程的各测量不确定度统计如图,所示,,,,,法测定饲料中钙含量时,其测量不确定度主要来源于测量的重复性,而样品制备过程引入的不确定度最小,可以忽略不计。因此,提高分析测试人员的操作水平能有效提高测量的准确性。
,)测量结果的标准扩展不确定度为,(,,,,,,,,;测定结果表示为:,(,,,,?,(,,,,。
参考文献:
,,, 国家质量技术监督局(,,, ,,,,,,,,,,测量不确定度评定与表示,,,(北京:中国计量出版社,,,,,(
,,, 国家质量监督检疫检验总局(,,,, ,,,,,,,,,,饲料中钙的测定,,,(北京:中国标准出版社,,,,,(
,,, 国家质量监督检疫检验总局(,,,, ,,,,,(,,,,,,,饲料 采样,,,(北京:中国标准出版社,,,,,(
,,, 国家质量监督检疫检验总局(,,,,,,,,,,,,
常用玻璃量具,,,(北京:中国计量出版社,,,,,(