复混肥料中总氮含量测量结果不确定度的评定

　　氮元素是植物生长必需的大量元素，对植物生长有重要影响。复混肥料通常是指以氮、磷、钾为基础养分的三元或二元固体肥料，也包括添加中量元素（钙、镁、硫）和微量元素（铜、铁、锰、锌、硼、钼等）的各类肥料。不同的土壤、不同种类的作物对各种元素的需求不同，因此，准确测定复混肥料中的各种元素含量十分必要。依据《GB/T 8572-2010标准复混肥料中总氮含量的测定蒸馏后滴定法》，对复混肥料中总氮含量进行不确定度评估和分析。 
　　1 测量方法 
　　1.1 测定方法 
　　按国标GB/T 8572-2010对某复混肥料中的总氮含量进行测定。称取0.5～2.0 g（精确至0.000 2 g）试样，置于蒸馏烧瓶中。对于已知不同形式的氮，可根据国标方法选择相应的预处理方法；对于未知形式的氮，在试样中加入35 mL水，再加入铬粉盐酸加热至沸腾并泛起泡沫，冷却至室温，加入混合催化剂和30 mL硫酸，继续加热60 min。冷却至室温后加入400 mL水。蒸馏时加入120 mL氢氧化钠，蒸馏出150 mL馏出液，冷凝管口无碱性时结束蒸馏。用氢氧化钠标准滴定溶液返滴定过量硫酸至混合指示剂呈现灰绿色。测定流程如图1所示。 
　　1.2 计算方法 
　　2 不确定度的来源及数学模型 
　　2.1 不确定度的来源 
　　影响不确定度的主要因素有标准滴定溶液浓度、量器规格、化学因素、测量次数、温度、湿度、大气压等。在标准方法下，温度、湿度、大气压等影响因素可忽略不计，主要考虑以下4个方面的不确定度：NaOH标准溶液、试样质量、标定时使用的NaOH体积、空白滴定使用NaOH体积。不确定度分量的来源如图2。 
　　2.2 数学模型 
　　3.2.4 标定NaOH消耗体积VB的不确定度 
　　不确定度来源：第一，一支50 mL滴定管，按计量检定给出的校准不确定度为±0.05 mL，均匀分布标准偏差urel（P（KHP））==0.029 mL。第二，重复性偏差，通过实验，用2.500 8 gKHP标定NaOH标准溶液消耗22.40 mL，平行5次使用该滴管放出22.40 mL标定溶液，称量数据为22.791 7 g、22.791 4 g、22.791 1 g、22.7866 g、22.797 6 g，计算得到标准偏差为0.003 4 g，相当于变动性标准偏差为0.003 4 mL。 
　　5 扩展不确定度和结果报告 
　　计算扩展不确定度。根据惯例，置信水平95%，取包含因子K=2，u（X）=2×u（X）=2×0.049 8=0.10 
　　最终结果表示为： 
　　复混肥料氮含量X=（15.42±0.10）%，K=2。 
　　6 结果讨论 
　　将不确定度的各项分量按比例绘图，如图3： 
　　从图3可以看出，在本次试验中，氢氧化钠标准溶液浓度引入的不确定度对总不确定度的贡献最大，其次是滴定体积引入的不确定度。因此，提高标准溶液的准确度和滴定读数的精密度是降低不确定度的有效方法。另外，样品的称量和重复测定引起的不确定度对不确定度总量的贡献很小。