復混肥料中總氮含量測量結果不確定度的評定

　　氮元素是植物生長必需的大量元素，對植物生長有重要影響。復混肥料通常是指以氮、磷、鉀為基礎養分的三元或二元固體肥料，也包括添加中量元素（鈣、鎂、硫）和微量元素（銅、鐵、錳、鋅、硼、鉬等）的各類肥料。不同的土壤、不同種類的作物對各種元素的需求不同，因此，準確測定復混肥料中的各種元素含量十分必要。依據《GB/T 8572-2010標準復混肥料中總氮含量的測定蒸餾后滴定法》，對復混肥料中總氮含量進行不確定度評估和分析。 
　　1 測量方法 
　　1.1 測定方法 
　　按國標GB/T 8572-2010對某復混肥料中的總氮含量進行測定。稱取0.5～2.0 g（精確至0.000 2 g）試樣，置于蒸餾燒瓶中。對于已知不同形式的氮，可根據國標方法選擇相應的預處理方法；對于未知形式的氮，在試樣中加入35 mL水，再加入鉻粉鹽酸加熱至沸騰并泛起泡沫，冷卻至室溫，加入混合催化劑和30 mL硫酸，繼續加熱60 min。冷卻至室溫后加入400 mL水。蒸餾時加入120 mL氫氧化鈉，蒸餾出150 mL餾出液，冷凝管口無堿性時結束蒸餾。用氫氧化鈉標準滴定溶液返滴定過量硫酸至混合指示劑呈現灰綠色。測定流程如圖1所示。 
　　1.2 計算方法 
　　2 不確定度的來源及數學模型 
　　2.1 不確定度的來源 
　　影響不確定度的主要因素有標準滴定溶液濃度、量器規格、化學因素、測量次數、溫度、濕度、大氣壓等。在標準方法下，溫度、濕度、大氣壓等影響因素可忽略不計，主要考慮以下4個方面的不確定度：NaOH標準溶液、試樣質量、標定時使用的NaOH體積、空白滴定使用NaOH體積。不確定度分量的來源如圖2。 
　　2.2 數學模型 
　　3.2.4 標定NaOH消耗體積VB的不確定度 
　　不確定度來源：第一，一支50 mL滴定管，按計量檢定給出的校準不確定度為±0.05 mL，均勻分布標準偏差urel（P（KHP））==0.029 mL。第二，重復性偏差，通過實驗，用2.500 8 gKHP標定NaOH標準溶液消耗22.40 mL，平行5次使用該滴管放出22.40 mL標定溶液，稱量數據為22.791 7 g、22.791 4 g、22.791 1 g、22.7866 g、22.797 6 g，計算得到標準偏差為0.003 4 g，相當于變動性標準偏差為0.003 4 mL。 
　　5 擴展不確定度和結果報告 
　　計算擴展不確定度。根據慣例，置信水平95%，取包含因子K=2，u（X）=2×u（X）=2×0.049 8=0.10 
　　最終結果表示為： 
　　復混肥料氮含量X=（15.42±0.10）%，K=2。 
　　6 結果討論 
　　將不確定度的各項分量按比例繪圖，如圖3： 
　　從圖3可以看出，在本次試驗中，氫氧化鈉標準溶液濃度引入的不確定度對總不確定度的貢獻最大，其次是滴定體積引入的不確定度。因此，提高標準溶液的準確度和滴定讀數的精密度是降低不確定度的有效方法。另外，樣品的稱量和重復測定引起的不確定度對不確定度總量的貢獻很小。