重鉻酸鉀滴定法測(cè)定鐵礦石中全鐵的不確定度分析李風(fēng)(核工業(yè)新疆理化分析測(cè)試中心)摘要：對(duì)重鉻酸鉀滴定法測(cè)定鐵礦石中全鐵的不確定度的評(píng)定過(guò)程，評(píng)定方法進(jìn)行了研究。關(guān)鍵詞：重鉻酸鉀；滴定法；鐵礦石；全鐵；不確定度；分析引言測(cè)量不確定度是應(yīng)用于表征測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度的參數(shù)，是評(píng)定測(cè)量水平的指標(biāo)，是判定測(cè)量結(jié)果可靠性程度的依據(jù)，在實(shí)驗(yàn)質(zhì)量管理和質(zhì)量控制中起著重要作用。本文對(duì)重鉻酸鉀滴定法測(cè)定鐵礦石中全鐵含量的不確定度建立了評(píng)定步驟，通過(guò)對(duì)不確定度來(lái)源的分析，找出了影響測(cè)量不確定度的主要原因，并加以改進(jìn)。1實(shí)驗(yàn)部分1.1測(cè)量設(shè)備和基準(zhǔn)試劑BP210S分析天平，量程0-200，最小分度值：0.0001g。重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液是用預(yù)先在150℃烘干1h的基準(zhǔn)試劑配制的。重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度0.0003mol/L:稱取0.8779g預(yù)先在150℃烘干1h的重鉻酸鉀（基準(zhǔn)試劑）溶于水，移入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻，純度不少于99.8%。1.2環(huán)境條件稱取0.2000g試樣，置于剛玉坩堝中，加3gNa2O2,攪勻，再覆蓋1gNa2O2,放入已升溫至650-700℃的馬弗爐中，在此溫度下保持20分鐘，取出，冷卻，將坩堝放入250mL燒杯中，加開(kāi)水20mL，濃HCl20mL，用水洗凈坩堝，然后把燒杯放在電爐上溶解近沸，滴加10%SnCl2溶液至黃色消失，再過(guò)量2滴，用水沖洗杯壁，在水槽中冷卻至室溫，加5%HgCl2溶液15mL（不斷攪拌）放3-5min,加硫-磷混酸15-20mL，用水稀至150mL，加二苯胺磺酸鈉指示劑2滴，用K2Cr2O7滴定至穩(wěn)定的紫色。2不確定度的評(píng)定步驟2.1建立數(shù)據(jù)模型按下式計(jì)算全鐵的百分含量：TFe=×0.001×100×K式中：－試樣消耗重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL;－空白試驗(yàn)消耗重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL;M－試樣質(zhì)量，g;0.001－1mL0.02mol/L重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于鐵的質(zhì)量，g;K－系數(shù)，預(yù)干燥試樣時(shí)K＝1。2.2不確定度來(lái)源分析2.2.1重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過(guò)程引入的不確定度UT包括：基準(zhǔn)試劑重鉻酸鉀純度引起的不確定度Up，稱量基準(zhǔn)試劑引起的不確定度Um1,標(biāo)準(zhǔn)溶液定容過(guò)程引入的不確定度U1000。2.2.2試樣測(cè)量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度Ux，2.2.3稱量試樣引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度Um2。2.2.4滴定管體積不確定度U（V）。2.3對(duì)各分量不確定度的評(píng)定重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過(guò)程引入的不確定度為B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度，主要包括以下幾個(gè)方面：(1)基準(zhǔn)試劑重鉻酸鉀純度引起的不確定度：根據(jù)供應(yīng)商目錄中提供重鉻酸鉀的純度為不少于99.8％，因此以矩形分布，包含因子為：，UreLp＝0.002/=0.00116。(2)稱量基準(zhǔn)試劑引起的不確定度a，由稱量的不確定性引起的不確定度，其所引起的不確定度已包含在A類之中。b，由天平準(zhǔn)確性引起的不確定度JJG2053－1990《質(zhì)量計(jì)量器具檢定系統(tǒng)》給出的天平稱量允許差△＝（0.5－3）·e，e為最小分度值，本實(shí)驗(yàn)室所用分析天平的最小分度值為0.1mg，U1＝a/=3×0.1/=0.17mg,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定UreL,m1=0.17mg/2.4515g=0.000069.(3)標(biāo)液定容過(guò)程引入的不確定度，由1000mL量瓶體積準(zhǔn)確性引起的不確定度：a，已知1000mLB級(jí)量瓶在20℃時(shí)允許差為±0.8mL，按矩形分布，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.8/＝0.46mL。b，由稀釋時(shí)的準(zhǔn)確性引起的不確定度：其所引起的不確定度已包含在A類之中。c,由溫度引起的不確定度：該影響引起的不確定度可估計(jì)該溫度范圍和體積膨脹系數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。液體的體積膨脹明顯大于容量瓶的體積膨脹。因此只需考慮前者即可。水的膨脹系數(shù)為2.1×10-4℃,假設(shè)溫度為10℃，按矩形分布，則溫差引起的體積標(biāo)準(zhǔn)不確定度為（1000×2.1×10-410）/LINKOffice12.wps.Document.8"F:\\4\\F02\\18李風(fēng)-重鉻酸鉀滴定法測(cè)定鐵礦石中全鐵的不確定度分析.doc"OLE_LINK1\a\rmL=1.21LINKOffice12.wps.Document.8"F:\\4\\F02\\18李風(fēng)-重鉻酸鉀滴定法測(cè)定鐵礦石中全鐵的不確定度分析.doc"OLE_LINK1\a\rmL.以上三項(xiàng)合成，由溶液體積引起的不確定度為U1000＝LINKOffice12.wps.Document.8"F:\\4\\F02\\18李風(fēng)-重鉻酸鉀滴定法測(cè)定鐵礦石中全鐵的不確定度分析.doc"OLE_LINK1\a\rmL＝1.29LINKOffice12.wps.Document.8"F:\\4\\F02\\18李風(fēng)-重鉻酸鉀滴定法測(cè)定鐵礦石中全鐵的不確定度分析.doc"OLE_LINK1\a\rmL，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度UreL,1000＝1.29LINKOffice12.wps.Document.8"F:\\4\\F02\\18李風(fēng)-重鉻酸鉀滴定法測(cè)定鐵礦石中全鐵的不確定度分析.doc"OLE_LINK1\a\rmL/1000LINKOffice12.wps.Document.8"F:\\4\\F02\\18李風(fēng)-重鉻酸鉀滴定法測(cè)定鐵礦石中全鐵的不確定度分析.doc"OLE_LINK1\a\rmL＝0.0013。則重鉻酸鉀標(biāo)液配制過(guò)程引入的不確定度為：UreL，T＝＝＝0.0017(4)重鉻酸鉀標(biāo)液滴定被測(cè)試樣過(guò)程引入的不確定度。a，A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定：按標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)一個(gè)鐵礦石試樣進(jìn)行了10次平行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。表1鐵礦石試樣10次重復(fù)性測(cè)量結(jié)果％測(cè)量次數(shù)測(cè)量結(jié)果測(cè)量次數(shù)測(cè)量結(jié)果163.03665.20264.09766.70365.30867.23466.30964.90563.801066.90平均值＝65.34標(biāo)準(zhǔn)偏差＝1.4245因此，單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u＝1.4245，平均值的相對(duì)不確定度UreL＝1.4245/65.34=0.0218.b，B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定：由稱量試樣引起的不確定度為：a，由稱量的不確定性引起的不確定度：其所引起的不確定度已包含在A類之中。b，由天平準(zhǔn)確性引起的不確定度JJG2053－1990《質(zhì)量計(jì)量器具檢定系統(tǒng)》給出的天平稱量允許差△＝（0.5－3）·e，e為最小分度值，本實(shí)驗(yàn)室所用分析天平的最小分度值為0.1mg，U1＝a/=3×0.1/=0.17mg,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定UreL,m1=0.17mg/200g=0.00085.由滴定管體積準(zhǔn)確性引起的不確定度：JJG196－90《常用玻璃量器檢定規(guī)程》給出50mLA級(jí)滴定管在20℃時(shí)允許差為±0.05mL，按矩形分布，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.05/＝0.029mL。c，溫度引起的不確定度：假設(shè)溫度為10℃，按矩形分布，則溫差引起的不確定度為U(v)==0.068mL由定噸攻關(guān)體積滴定管體積引起的不確定度為：U(v)==0.068mL估計(jì)滴定數(shù)為47.00mL，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度UreL(V)=0.068/47=0.0014.2.4總的不確定度UreL,c===0.0219Uc/=UreL,cUc=0.0219×65.34%=1.43%2.5擴(kuò)展不確定度在95％的置信概率下，K＝2，則Uc＝K×Uc＝2×1.43％＝2.86％2.6測(cè)定結(jié)果本試驗(yàn)所測(cè)鐵礦石樣品的TFe含量為：（65.34±2.86）％。3說(shuō)明本不確定度的評(píng)定是基于樣品很均勻條件下計(jì)算的，