土壤樣品中堿解氮測定不確定度評定

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1、212—_215．2012地質(zhì)學(xué)刊第36卷第2期doi：10．3969／j．issn．1674-3636．2012．02．212土壤樣品中堿解氮測定不確定度評定蔡玉曼1，彭磊1，常青1，陳美芳1，李海敏2(1．江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院，江蘇南京210018；2．江蘇出入境檢驗(yàn)檢疫局，江蘇南京210001)摘要：通過容量法測定土壤樣品中堿解氮，重復(fù)測定11次。計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，同時(shí)對測試過程系統(tǒng)效應(yīng)產(chǎn)生的不確定度分量進(jìn)行評估。經(jīng)評定，不確定度主要由鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定、樣品重復(fù)性試驗(yàn)和樣品制備所產(chǎn)生。當(dāng)土壤樣品中堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為58．4、73．4、95．1、169mg／kg時(shí)，其擴(kuò)

2、展不確定度分別為2．O、2．4、3．4、5．0nv／kg。測定不確定度越小，用測定值表示真值的可靠性越高。關(guān)鍵詞：容量法；土壤；堿解氮；不確定度評定中圖分類號：X833文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674—3636(2012)02—0212—040引言土壤堿解氦是作物氮營養(yǎng)的主要來源。對測定土壤堿解氮的不確定度進(jìn)行評定，可以判斷在測定過程中被測量值的分散性與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)，定量表示測量結(jié)果的可信程度，是對測量結(jié)果的正確表述(JJF1059--1999)，對正確判斷評估氮素豐缺有著指導(dǎo)意義。本評定依據(jù)《化學(xué)分析中不確定度的評估指南》(CNAS．GL06--2006)要求

3、，采用綜合評定法評價(jià)不確定度。1測試原理和測試過程1．1測試原理用氫氧化鈉溶液處理土壤，對于硝態(tài)氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的土壤，須加還原劑還原，土壤于堿性條件下進(jìn)行水解，使易水解態(tài)氮經(jīng)堿解轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮，擴(kuò)散后由硼酸溶液吸收，用標(biāo)準(zhǔn)酸滴定，計(jì)算堿解氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。1．2測試方法測定方法見《森林土壤水解性氮的測定》(LY／T1229--1999)。2建立數(shù)學(xué)模型塒(N)盟些坐!蘭×1000(1)m式中，1．o(N)為堿解氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)(mg／kg)；V1為滴定待測液用去的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(mL)：Vo為滴定試劑空白試驗(yàn)用去的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(mL)；C為鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度(mol／L)；1

4、4為氮原子的摩爾質(zhì)量(g／m01)；m為風(fēng)干土壤樣品質(zhì)量(g)。不確定度的主要來源及其分析容量法測定土壤樣品中堿解氮的影響因數(shù)的不確定度主要有：(1)樣品制備過程引入的不確定度／／,，。包括：樣品均勻性、天平的最大允許誤差等。(2)滴定導(dǎo)致的不確定度屹。包括：滴定管容量允差、校準(zhǔn)溫度差異和肉眼判斷滴定終點(diǎn)引入的偏差。(3)標(biāo)定鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度帶來的不確定度弘，包括：①基準(zhǔn)物質(zhì)的純度；②稱量；③標(biāo)定體積；④摩爾質(zhì)量。(4)轉(zhuǎn)換系數(shù)14導(dǎo)致的不確定度‰。(5)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的不確定度／／,，。(6)試劑空白產(chǎn)生的不確定度‰。收稿日期：2011-03-08；修回日期：2011

5、-I)5—10：編輯：蔣艷作者簡介：蔡玉曼(19“一)，女，高級工程師，從事化學(xué)分析及質(zhì)量管理工作，E-mail：yuman@sina．c㈣第36卷蔡玉曼等：土壤樣品中堿解氮測定不確定度評定2134不確定度的評定4，1樣品制備過程引入的不確定度tt。樣品制備過程引入的不確定度／／,．。包括：樣品均勻性、天平的最大允許誤差等。4．1．1取樣／,t¨本實(shí)驗(yàn)采用的樣品通過2mm篩孔的風(fēng)干土樣1．00g，按DZ／T0130--2006規(guī)定，經(jīng)球磨，過2mn'l篩后混合均勻，隨機(jī)取樣，可以認(rèn)為樣品是均勻的，代表性充分，由此所致的不確定度忽略不計(jì)，／2,1-l=0。4．1．2樣品稱

6、量／2,。。采用精度為0．001g的電子天平，稱量1．00g樣品(精確至0．01g)，其最大允差±0．01g。稱量2次，一次是空盤置零，一次是毛重。導(dǎo)致的標(biāo)準(zhǔn)不確定度按二次矩形分布(R=怕)計(jì)算，Ⅱ，．2：掣：0．00817g，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定√)飆礦等=半鏟一o．?7。則樣品制備過程引入的不確定度／／,。d=0．00817。4．2滴定導(dǎo)致的不確定度u：滴定導(dǎo)致的不確定度包括滴定管容量允差／／,：¨校準(zhǔn)溫度差異／／,：。和肉眼判斷滴定終點(diǎn)引入的偏差u2。o4．2．1滴定管容量允差屹．，滴定過程采用的是2．000mL的微量滴定管，參照J(rèn)JG196--2006中分度吸管的規(guī)定

7、，分度值為0．001mL的允許差為±0．003mL，標(biāo)定體積為三角分布，則滴定管容量允差／／．2一l=O．003／．，c6=O．0013mL。4．2．2校準(zhǔn)溫度差異如。本試驗(yàn)在夏天空調(diào)房間28℃的室溫下進(jìn)行，而JJG196--2006校準(zhǔn)溫度是20℃，溫差為8℃，由膨脹系數(shù)(以水的膨脹系數(shù)計(jì)算)為2．1×10“／。C得到2．000mL的標(biāo)準(zhǔn)不確定度Ⅱ：業(yè)墜望圣墜生：o．0019mL2。-2訕一一u·兒1O√34．2．3肉眼判斷滴定終點(diǎn)引入的偏差如。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，肉眼判斷滴定終點(diǎn)引入的偏差／／：。=o．003mL。則滴定導(dǎo)致的不確定度M2=以毛