核电厂测量一回路冷却剂中硼酸浓度的不确定度评定,本文是测量类在职毕业论文范文与不确定度和不确定度评定和硼酸浓度类学年毕业论文范文.
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[摘 要]一回路冷却剂中的硼酸浓度是压水堆核电厂化学控制中的一项重要参数.论文从化学实验室分析硼酸浓度的方法出发,构建了一个数学模型,讨论了影响不确定度的各个分量,最终对硼酸浓度分析的不确定度进行了评定.
[关键词]不确定度；硼酸；核电厂
【中图分类号】TL353+.1 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）12-0194-03
1 引言
在压水反应堆核电机组的一回路冷却剂中,硼酸是一种最为主要的添加剂.硼酸中含有的B-10 同位素是良好的中子吸收剂,而硼酸中B-10 同位素的丰度可以认为是固定不变的常数,通过调整一回路中的硼酸浓度,即可以限制链式反应中的中子产额,从而达到控制反应堆反应性的目的.因此,准确地测量冷却剂中的硼酸浓度,是压水反应堆核电机组化学控制调节的一项核心任务.
由于压水反应堆核电机组的一回路冷却剂以除盐纯水为主体,其中除添加的硼酸外无其他酸性物质,因此,可以通过酸碱滴定的方法来简便快捷地测量硼酸浓度,测得的硼酸浓度通常会转化为硼元素的质量比浓度（以下简称为B 浓度）来表示.
本文中的实验内容即使用自动滴定仪对样品溶液中B 浓度进行测定,并对测定结果的不确定度进行了评定和计算.
2 实验部分
2.1 主要仪器和试剂
自动滴定仪：METTLER-TOLEDO DL55
pH 测量电极：METTLER-TOLEDO DG111
电子天平：METTLER AE200（分辨力：0.1mg）
硼酸标准溶液(H3BO3)：由Merck 公司生产,其B 浓度为1002mg/kg
氢氧化钠标准溶液(NaOH)：由Merck 公司生产,NaOH 浓度约为0.1mol/L
甘露醇（C6H14O6）: 分析纯
2.2 实验原理及方法
硼酸是一种三元弱酸,通过向其中添加甘露醇,可以使其转化为一元中强酸,在使用NaOH 作为滴定剂进行滴定时,B 可以与NaOH 以1:1 的摩尔比进行反应.自动滴定仪的pH 测量电极在滴定过程中连续测量溶液的pH,以等当量点作为滴定终点,通过滴定剂的消耗体积来计算样品中的B 浓度.
实验时,首先使用已知B 浓度的硼酸标准溶液对NaOH滴定剂进行标定,准确称量约5g 硼酸标准溶液,加入约1g 甘露醇,在自动滴定仪上使用NaOH 滴定剂进行滴定,仪器自动判断滴定终点并记录滴定剂的消耗体积,计算滴定剂的相对浓度.然后再准确称量约5g 样品,加入约1g 甘露醇,重复以上的滴定过程,仪器记录滴定剂的消耗体积,再结合滴定剂的相对浓度,计算样品中的B 浓度.
3 分析不确定度的评定
3.1 数学模型
由实验的方法可知,滴定剂的标定和样品测量的两个过程均对最终测量结果的不确定度有贡献,而由于两次使用的滴定剂完全相同,滴定剂的绝对浓度对不确定度没有贡献,综上,可得该实验过程的分析不确定度评定的数学模型如下：
其中：
C 样为最终测定的样品的B 浓度（mg/kg）
CB 标准为标定时使用的硼酸标准溶液的B 浓度（mg/kg）
mB 标准为标定时称取的硼酸标准溶液的质量（g）
VNaOH 标准为标定时消耗的NaOH 溶液的体积（ml）
m 样品为测量样品时称取的样品的质量（g）
VNaOH 样品为测量样品时消耗的NaOH 溶液的体积（ml）
X为硼酸浓度由于各种因素造成的重复性影响修正值（mg/kg）
X 为数字修约影响的修正值（mg/kg）
3.2 不确定度分量的确定
3.2.1 CB 标准的标准不确定度u(CB 标准)
硼酸标准溶液为Merck 公司生产的成品,CB 标准等于1002mg/kg.由生产厂家提供的产品说明书可知,U （CB 标准）等于4mg/kg,K等于2,则可知其标准不确定度u（CB 标准）
3.2.2 mB 标准的标准不确定度u（mB 标准）
在标定时,准确称取的mB 标准等于5g,其标准不确定度主要来自天平的准确性和天平的分辨力；
由天平的检定证书U等于0.0003g,K等于2,可知由天平的准确性引入的标准不确定度分量u1(mB 标准)为：
电子天平的分辨力为0.0001g,按照均匀分布考虑,可知由天平的分辨力引入的标准不确定度分量u2（mB 标准）为：
3.2.3 m 样品的标准不确定度u（m 样品）
在测量样品时,准确称取的m 样品等于5g.在称量样品时使用的天平与标定时称量mB 标准的天平为同一台,称量过程也一致,因此,可以知道其标准不确定度u（m 样品）应与u（mB 标准）相同.省略其计算过程,可知
u（m 样品）等于u（mB 样品）等于0.000153g
3.2.4 VNaOH 标准的标准不确定度u(VNaOH 标准)
标定时消耗的NaOH 溶液的体积VNaOH 标准约为4.63ml,其标准不确定度来源于滴定管本身的体积准确性及滴定时加入的溶液的最小分辨率（即步进电机最小步数的体积）,查询仪器的说明书如表1 所示.
仪器使用的20ml 滴定管,其说明书显示误差范围为0.2%,玻璃器皿的体积误差范围按三角分布计算,则其由于滴定管本身体积准确性引入的标准不确定度分量u1（VNaOH 标准）为：
3.2.5 VNaOH 样品的标准不确定度u（VNaOH 样品）
在测量样品时消耗的NaOH 滴定液体积与标定时基本相同,滴定过程也一样,其不确定度分量也完全相同,因此其标准不确定度也相同.
u（VNaOH 标准）等于u（VNaOH 标准）等于0.00379ml
3.2.6 各种因素造成的重复性影响修正值不确定度分量u(驻)在样品测量中由于环境温度、取样过程中溶液蒸发的量、容器附着的量,以及人员操作过程都存在引入不确定度分量,可通过平行测定5 个样品来评估该不确定度分量的大小,结果如表2 所示.
由此计算其不确定度分量：
3.2.7 数字修约引入的不确定度分量u（X）
本测量的结果修约到个位数字,故数字修约引入的不确定度为：
3.4 扩展不确定度的计算
取置信度P等于95,扩展因子k等于2,则置信S 度为95%的扩展不确定度:
U（C 样）等于k伊u（C 样）等于2伊2.34等于4.68抑5mg/kg
3.5 结果报告
综合上述对此次实验的分析不确定度评定的结果,本次实验中测量的样品中B 浓度可表示为：
C 样等于（994依5）mg/kg,k等于2
言而总之：这是关于测量方面的大学硕士和本科毕业论文以及不确定度和不确定度评定和硼酸浓度相关测量论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
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