人工海水中TRIS缓冲液pHT测量的不确定度研究及其在海洋酸化监测中的意义

《Marine Chemistry》：pHT measurements of TRIS buffer solutions in artificial seawater matrix in the salinity range 5–40 and temperature range 5–40 °C, Part 2: Uncertainty of pHT values

本文首次系统量化了人工海水/TRIS缓冲体系在盐度5-40、温度5-40°C范围内pHT拟合函数的不确定度（0.0011），通过蒙特卡洛模拟和GUM指南构建了完整的误差传递链条，为建立海水光谱pH测量（meta-cresol purple指示剂表征）的计量溯源性提供了关键支撑。

　　

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ASW/TRIS缓冲液初级pH_T值的不确定度

我们采用第一部分的测量模型计算零TRIS摩尔浓度下的人工海水pH_T值。该过程包含三大关键步骤：首先通过重量法计算缓冲液的水质量分数ω_H2O，接着利用Harned电池测量不同盐酸浓度的电动势，最终通过外推法获得零TRIS浓度下的pH_T基准值。每个环节的不确定度均通过误差传递模型精细量化。

拟合方法大揭秘

我们沿用了Müller等人的方程框架，但针对线性TRIS摩尔浓度关系进行简化。拟合函数包含盐度S的三次项、温度T_d的对数项及其交叉项，通过蒙特卡洛模拟处理非线性拟合的不确定度，确保函数在全局参数空间内的可靠性。

ASW/TRIS缓冲标准品在指示剂表征中的核心作用

当前这类缓冲液正用于标定间甲酚紫指示剂的pK₂^Te₂值——这是光谱法海水pH测量的"标尺"。本研究填补了该标准物质不确定度的空白，使得海洋酸化监测数据首次具备完整的计量溯源性。

研究结论

我们成功将pH_T拟合函数的不确定度锁定为0.0011，相当于给海洋pH测量装上了"误差导航仪"。这项突破使得间甲酚紫指示剂的表征误差可精确传递至终端海水pH数据，为评估二氧化碳驱动的海洋酸化提供了计量学基石。