作者:宋檢 時間:2022-10-14 來源:互聯網
標準滴定溶液的標定是其濃度的量值溯源,GB/T601–2002[1]通過規定工作基準試劑摩爾質量的有效數字,減少因數字修約而引入的不確定度。筆者比較計算了摩爾質量采用的國際相對原子質量,分析其量值溯源性。
1.摩爾質量表述的修訂
GB/T601–1988[2]在乙二胺四乙酸二鈉濃度計算公式(22)中注明:“0.08138——與1.00mL乙二胺四乙酸二鈉標準溶液[c(EDTA)=1.000mol/L]相當的以克表示的氧化鋅的質量”,即相當于取摩爾質量M(ZnO)=81.38g/mol。GB/T601–2002修訂了乙二胺四乙酸二鈉標準滴定溶液[c(EDTA)=0.05mol/L]的標定方法和計算式。在其公式(19)中注明:“M——氧化鋅的摩爾質量的數值,單位為克每摩爾(g/mol),M(ZnO)=81.39”。可見,工作基準試劑氧化鋅的摩爾質量由81.38g/mol修訂為81.39g/mol。
2.摩爾質量的有效數字
GB/T601–2002規定:在運算過程中保留5位有效數字,濃度值報出結果取4位有效數字。在標準滴定液標定中采用工作基準試劑的摩爾質量(M)
計算標定濃度,5位有效數字。這樣不僅與運算中保留5位有效數字的規定相符合,也可減少計算中因數字修約而引入的測量不確定度。GB/T601–2002明確規定了工作基準試劑摩爾質量為5位有效數字,在所有標準滴定溶液標定中,只有基準試劑氧化鋅的摩爾質量取4位有效數字,即M(ZnO)=81.39g/mol,這由所采用的相對原子質量表中鋅的相對原子質量的有效數字所致。
3.摩爾質量的計算結果
國際相對原子質量表每兩年進行一次修訂,其中鋅的相對原子質量進行了多次相應調整[3–4],1971年由65.37(3)調整為65.38(1);1983年由65.38(1)調整為65.39(2);2001年由65.39(2)調整為65.409(4)。此期間氧的相對原子質量未調整,均為15.9994。按1971年國際相對原子質量表計算,其中:Ar(Zn)=65.38(1),Ar(O)=15.9994(3),則:M(ZnO)=15.9994+65.38=81.3794,修約為81.38[5]。按1983年國際相對原子質量表計算,其中:Ar(Zn)=65.39(2),Ar(O)=15.9994(3),則:M(ZnO)=15.9994+65.39=81.3894,修約為81.39。按2001年國際相對原子質量表計算,其中:Ar(Zn)=65.409(4),Ar(O)=15.9994(3),則:M(ZnO)=15.9994+65.409=81.4084,修約為81.408。由上述計算可知,GB/T601–1988(1988–06–20批準)中氧化鋅的摩爾質量的計算取自于1983年之前的國際相對原子質量表,遠滯后于其發布時間。而GB/T601–2002(2002–10–15發布)氧化鋅的摩爾質量的計算取自于1983年后至2001年之前的國際相對原子質量表。
4.建議
GB/T601–2002規定標準滴定溶液平均濃度的擴展不確定度不大于0.2%。在標定中通過規定工作基準試劑摩爾質量的有效數字,作為降低標定結果不確定度的途徑之一。GB/T601–1988以及GB/T601–2002皆未說明計算工作基準試劑摩爾質量所引用相對原子質量表的來源,不便于溯源。此外,應當關注鋅的相對原子質量的修訂較為頻繁,如2007年國際相對原子質量表[6]鋅的相對原子質量由Ar(Zn)=65.409(4)修訂為Ar(Zn)=65.38(2)。2009年國際相對原子質量表[7]氧的相對原子質量由Ar(O)=15.9994(3)修訂為15.999(15.99903;15.99977)。關于引用來源的表述,比如GB1260–2008[8]采用的陳述方式,分子式:ZnO,相對分子質量:81.389(選自2005年國際相對原子質量)。建議GB/T601–2002在標準中明確標注工作基準試劑所引用的相對原子質量來源。在滴定分析中通過標準滴定溶液進行量值溯源,保證標準滴定溶液標定的工作中工作基準試劑的質量,是確保標準滴定液標定量值溯源的關鍵。建議在標準修訂中明確說明計算摩爾質量所引用的相對原子質量表的來源,以保證其量值的溯源性。
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