碘酸钾滴定法测定钽铁、铌铁精矿中锡量的不确定度评定.pdf

第９卷第３期２０１５年９月材料研究与应用ｌＶＩＡＴＥＲＩＡＬＳＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＡＰＰＬＩＣＡＴＩｏＮＶ０１．９．Ｎｏ．３Ｓｅｐｔ．２０１５—文章编号：１６７３－９９８１（２０１５）０３一０２０２０４碘酸钾滴定法测定钽铁、铌铁精矿中锡量的不确定度评定半张天姣广州有色金属研究院．广东广州５１０６５０摘要：对碘酸钾滴定法测定钽铁、铌铁精矿中锡量的不确定度进行了评估，建立了数学模型，认为测量过程中不确定度主要来源于重复性实验，样品制备与分取，标准溶液配制与分取，滴定管及实验人员读数∞估计产生的不确定度．当锡的平均含量为４．５５％时，评定其扩展不确定度为Ｏ．０５％＝２）．关键词：钽铁精矿；铌铁精矿；锡；不确定度评定中图分类号：０６５文献标识码：Ａ测量结果的不确定度是经典误差理论发展和完善的产物．用于表征合理地赋予被测量之值的分散性，是与测量结果相关联的一个参数口－２１．本文依照文献１３１对钽铁、铌铁精矿中锡量的测量结果建立了评定体系和模型．提供了对测量结果进行比较的基础，通过对不确定度来源的分析，找出主要影响因素，以便在日常分析测试中加以改进．１实验步骤称取１．００ｇ试样，精确到０．０００１ｇ，加过氧化钠熔融分解，以水浸取后将溶液定容至２００ｍＬ容量瓶中．干过滤．分取５０．００ｍＬ滤液于３００ｍＬ锥形瓶中，经盐酸酸化、铝片还原后，以碘酸钾标准滴定溶液滴定．碘酸钾标准滴定溶液的标定，用配制的锡标准溶液按分析步骤来进行．２数学模型碘酸钾标准滴定溶液对锡的滴定度丁由式（１）计算：仁盟’‘Ｖ２－Ｖｏ式（１）中：卜碘酸钾滴标准滴定溶液对锡的滴定度，ｍｇ／ｍＬ；ｐｑ锡标准溶液的浓度，ｍｇ／ｍＬ；ｙ厂空白消耗碘酸钾滴标准滴定溶液的毫升数，ｍＬ；Ｖ。一移取锡标准溶液的体积，ｍＬ；Ｖ：一标准消耗碘酸钾滴标准滴定溶液的毫升数，ｍＬ；锡的测定结果由式（２）计算：一３加（Ｓｎ）：塑坠二匕！坐×１００．（２）‰式（２）中：卜碘酸钾滴标准滴定溶液对锡的滴定度，ｍｇ／ｍＬ；Ｖ３一试料消耗碘酸钾滴标准滴定溶液的毫升数，ｍＬ；ｙ厂空白消耗碘酸钾滴标准滴定溶液的毫升数，ｍＬ；，ｎｏ一试料质量，ｇ３不确定度来源根据数学模型，测量结果的不确定度来源于以下几方面：（１）测量重复性引入的不确定度分量；（２）试样称量天平示值误差引入的不确定度分量；（３）定容体积引入的不确定度；（４）分取溶液体积引——收稿日期：２０１５０５１１・ｔ基金项目：广东省金属材料与加工专业镇联合创新公共平台（２０１３８０９１６０２００２）；广东省主体科研机构创新能力建设专项项目（粤科规财字［２０１４１２０８号、作者简介：张天姣（１９８１一），女，湖北潜江人，工程师．万方数据第９卷第３期张天娇：碘酸钾滴定法测定钽铁、铌铁精矿中锡量的不确定度评定２０３人的不确定度；（５）金属锡纯度引入的不确定度；（６）由滴定管校准引入的不确定度；（７）实验人员体积读数估计引入的不确定度．４不确定度的评定４．１测量重复性引入的不确定度为获得重复性测量的不确定度，从同一样品中独立称取试样１０次，分别进行测量，测得结果分别为４．６５％，４．５７％，４．４８％，４．５ｌ％，４．５９％，４．６６％，４．５３％，４．５０％，４．５５％及４．４８％，测量结果的平均值歹－－４．５５％，标准偏差Ｓ＝０．０６５％，其标准不确定度地为：“—。：Ｌ：巡：０．０２１％．”√√ｉ忑其相对标准不确定度肌为：‰＝争＝等＝０．００４６．４２由天平示值误差引起的标准不确定度电子天平线性检定证书表明其线性误差为±Ｏ．１ｍｇ，采用矩形分布将线性分量转化为标准不确定度：肛：掣磐＝０．０５８ｍｇ，、／３由于称量是分两次进行的，一次为毛重，一次为皮重，每次称量均为独立观测结果，此分量必须计算两次．因此。称量标准不确定度为：Ｖ‘２ｘ（Ｏ．０５８ｍｇ）＝ｏ．０８２ｍｇ．样品称量的相对标准不确定度为：纵帆＝％｝＝８．２船．金属锡称样量相对标准不确定度为：心ｈ＝器－４．１×１０－５．４。３定容体积引入的不确定度试样溶液定容到２００ｍＬ容量瓶（Ａ级，容量允差为±０．１５ｍＬ）．按三角形分布，其体积的标准不确定度为：‰１：盟粤：０．０６２ｍＬ．’ＶＯ由于使用温度与校准温度的不同所引起的不确定度：容器的容积相对误差考虑水的膨胀系数为２．１ｘ１０－Ｖ。Ｃ．实验室温度在±℃４之Ｉ司波动时，容器容量的变化为２００ｘ４ｘ２．１ｘ１０－％０．１６８ｍＬ，假设温度变化是矩形分布，由温度引入的不确定度为：心ｔ．ｚ＝旦｛号等２０・０９６ｍＬ，则由２００ｍＬ容量瓶的容量引起的不确定度为：——心，＝坼ｉ霹＝Ｖ＇０．０６２％０．０９６２＝０．１１，其相对标准不确定度为：‰，＝器－０．０００５５．锡标准溶液配制定容１０００ｍＬ容量瓶（Ａ级，容量允差为±０．４ｍＬ），按上述步骤计算不确定度：体积的标准不确定度为：‰Ｉ：旦訾：０。１６４ｍＬ，ＶＯ由温度引入的不确定度为：～等－ｏ．４８札，则由１０００ｍＬ容量瓶的容量引起的不确定度为：—心２＝坼石霹＝％／０．１６４—２＋０．４８２＝０．５１，其相对标准不确定度为：‰：＝器＿０．０００５１．４．４分取溶液体积引入的不确定度标定碘酸钾滴标准滴定溶液时移取了１０．００ｍＬ锡标准溶液，１０．００ｍＬ移液管（Ａ级）的容量允差为±０．０２ｍＬ．按三角形分布，其体积的标准不确定度为：］＇Ｌｖ３．１－－业粤＝０．００８２ｍＬ．ＶＯ由温度引入的不确定度为：～骂笋一ｏ．嗍札，则由１０ｍＬ移液管的容量引起的不确定度为：—心３＝哳瓦砥＝Ｖ＇Ｏ．００８—２＋０．００４８２＝０．００９３，其相对标准不确定度为：‰＝孚－０．０００９３．同理，计算分取５０．００ｍＬ移液管（Ａ级）的不确定度，其体积的标准不确定度为：Ｊ比ｖ＆ｌ－掣＝０．０２ｍＬ，万方数据材料研究与应用２０ｌ５Ｊ比ｖ４．２－－号竽＝０．０２４ｍＬ＇‰，：旦孚：ｏ．０００６４．ＶＪ—ＶＪ豇｜Ｉ‘■≮■——心。：、／瓦瓦：％／０．０２２＋０．０２４２：ｏ．０３１，４・７实验人员体积读数估计引入的不确定度其相对标准不确定度为：测试过程采用最小分度值为０．１０ｍＬ的５０ｍＬ‰。：垩紧Ｌ：０．０００６２．滴定管，实验人员读数估计准确度在＋０．０１ｍＬ．按矩“。形分布考虑，则估计读数引入的不确定度为：４－５金属锡纯度引入的不确定度玩：Ｑ：Ｑ！堡垦－０．００５８ｍＬ．≥标准物质会属锡的纯度为训ｆＳｎｌ９９．不确定度为，以矩形分布估计ｊ其葙对标．９５准％不确定皂于ｘ誊／际３０．０５％．消登算翼是守初读篓碧复多数孽竺…’’’为／－／，ｒ＂０．０００５＝０．０００２９．竺象嚣霎震怒瓣笔茎茎＃分量４．６由滴定管媚㈨不靛度碘酸并禁勰嚣嘉１９．８０ｍＬ删采用Ａ级５０ｍＬ滴定管（容量允差为±０．０５ｍＬ），：４．５５％的样品滴定体积约为１１．２０ｍＬ。则两次读数按三角分布，则标准不确定度为：的相对标准不确定度分别为：‰１‰２等却．０２Ｌ．‰＝器＿ｏ．０００４２６９８ｍＬ、／“。１１．℃温度影响：实验室温度在＋４之间变动时，体和翼喜蓑袭善蔷警嬲专．的０４不２嘉善勰殿化一器挚－ｏ．０００７３１２ｍＬ．是矩形分布。则由温度引入的不确定度…～ｌ・‰ｚ＝型茅观。２４２ｍＬ５合成不确定度≮——心，＝、／瓦ｉ订＝Ｖ＇００２０４２＋００２４２２＝０．０３２，由于各不确定度分量互不相关，则合成标准不‰≮。细刚＝坼ｉ２呖ｉ２Ｊｒ■■■■ｉ２＂１＂瓦２－－瓦２＿１－瓦．了２＋瓦．２—■１－瓦了２霄２可ｉ２瓦２＝ｏ．００５０，ｐ～ｓｎＪ＝４．５５％ｘ０．００５０＝２．３ｘ１０４．扩展不确定度与分析结果的表示：取扩展因子ｋ＝２，证试验条件一致；还可以采取多测定几份平行样品则扩展不确定度为：‘的措施来减小测定结果的不确定度．则测定钽铁、铌铁精矿中锡量的结果可表示为：“Ｓｎ）＝（４．５５－，－０．０５）％，ｋ＝２．６结论对总不确定度影响的因素以重复性的贡献最大．重复性是在整个测定过程中将各个步骤所涉及的重复性因素全部纳入．作为一个整体来对待．在测定过程中应注意控制好试验设备、试剂及环境条件等，保参考文献：—［１］叶德培，赵峰，施昌彦，等．ＪＪＦｌ０５９．１２０１２测量不确定度评定与表示［Ｓ】．北京：中国质检出版社，２０１３．（２】中国合格评定国家认可委员会．ＣＮＡＳ－ＧＬ０６：２００６化学分析中不确定度的评估指南［Ｓ】．北京：中国质检出版社，２００６．—［３］潘建忠，蔡学键，叶春生，等．ＹＳ／１＂３５８．１０２０１１碘酸钾滴定法测定钽铁、铌铁精矿中锡含量［Ｓ】．北京：中国标准出版社．２０１２．万方数据第９卷第３期张天娇：碘酸钾滴定法测定钽铁、铌铁精矿中锡量的不确定度评定２０５ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｉｎｃｏｎｔｅｎｔｉｎｐｏｔａｓｓｉｕｍｉｏｄａｔｅＺＨＡＮＧＴｉａｎｊｉａｏＧＧｕａｎｇｚｈｏｕＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｈｕｔｅⅣＱ厂０ｎ币ｒｒｏｕ￥Ｍｅｔａｌｓ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６５０，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｏｆｔｉｎｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｆｏｒｔａｎｔａｌｉｔｅ。ｃｏｌｕｍｂｉｔｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｂｖｐｏｔａｓｓｉｕｍｉｏｄａｔｅｔｉｔｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗａｓｅｖａｌｕａｔｅｄａｎｄｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｖｗａｓａｌｓｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｏｒｉｇｉｎａｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｓｕｂ－ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｉｅｓｏｆｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｓａｍｐｌｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ，ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｓｔａｎｄａｒｄｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｂｕｒｒｅｔｅａｎｄｔｈｅｖｏｌｕｍｅｅｓｔｉｍｉｎａｔｉｏｎｆｒｏｍｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｅｔｓｏｎｓ．ＷｈｅｎｔｈｅａｖｅｒａｇｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＳｎｉｎｓａｍｐｌｅｓｗａｓ４．５５％，ｔｈｅｅｘｐａｎｄｅｄｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｗａｓ０．０５％亿＝２１．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔａｎｔａｌｉｔｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ；ｃｏｌｕｍｂｉｔｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅ；ｔｉｎ；ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｅｖａｌｕａｔｉｏｎ№≈彤弛鼎甾糸绢池氰蠕也融裔ｇ沁霖蟒也礼霈ｇ弛凳坜诳融蜀ｇ泄袱锹甜分！：糸！畚！尔！筇！奢！尔！奄！奢！书！备！爷！；！备！！备ｇ警！｝！夺！｝！｝（上接第１９６页）ｔｉｏｎｏｆｍｉｃａｃｅｏｕｓｉｒｏｎｏｘｉｄｅｆｒｏｍｓｐｅｃｕｌａｒｉｔｅＨＡＮＺｈａｏｙｕａｎ，ＷＡＮＧＧｕｏｓｈｅｎｇ，ＧＡＯＹｕｄｅ，ＸＵＸｉａｏｐｉｎｇ，ＷＡＮＬｉＧｕａｎｇｚｈｏｕＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＮｏｎ－ｆｅｒｒｏｕｓＭｅｔａｌｓ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６５０，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔａｃｅｒｔａｉｎｏｒｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｉｒｏｎｗｉｔｈ６１．８５％ｉｎＹｕｎｎａｎ，ｔｈｅｏｒｅｉｓｍａｉｎｌｙｃｏｍｐｏｓｅｄｏｆｓｐｅｃｕｌａｒｉｔｅ・Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅｓｔｉｌｌｅｘｉｓｔｓｑｕａｒｔｚ．ｔｈｅｓｐｅｃｕｌａｒｉｔｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄｆｉｒｓｔｌｙｂｙｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇ—ｏｒｅｗｅａｋｍａｇｎｅｔｉｃｓｅｐａｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｆｉｎｅ—ｇｒｉｎｄｅｄｃｌａｓｓｉｆｉｅｄｌａｔｅｒ．Ｔｈｅｇｒｅｙｍｉｃａｉｒｏｎｏｘｉｄｅｃａｎｂｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｉｒｏｎ（６６・７８％，ｗｔ），ｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅ—０．０１０．０６３ｍｍ，ａｎｄｒｅｄｄｉｓｈ－ｂｒｏｗｎｍｉｃａｃｅｏｕｓｉｒｏｎｏｘｉｄｅｃａｎｂｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙｉｒｏｎ（６１・５４％，ｗｔ），ｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅ一０．０１ｍｍ，ｓａｔｉｓｆｉｅｄｗｉｔｈｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｆｏｒｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｙｓｔａｎｄａｒｄ—ＨＧ／Ｔ３００６２０１２．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｅｅｕｌａｒｉｔｅ；ｍｉｅａｅｅｏｕｓｉｒｏｎｏｘｉｄｅ；ｌｏｗｉｎｔｅｎｓｉｔｙｍａｇｎｅｔｉｃｓｅｐａｒａｔｉｏｎ；ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ万方数据