碘量法测定铜合金中铜含量的不确定度评定.pdf

材应用
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碘量法测定铜合金中铜含量的不确定度评定
摘要:实际工作中大多采用碘量法来测定铜及铜合金中的铜(55.009%~99.00%)含量,并用
不确定度衡量测定结果的正确程度。不确定度试验用数理统计方法对测定过程的重复性,测定仪
器、玻璃量器和标准溶液等影响不确定度的因素进行了全面评估,结果是:重复性限为0.28、再现
性限为0.34、扩展不确定度为0.17,表明采用碘量法測定铜合金中铜含量是完全可行的。
关键词:碘量法铜合金铜不确定度
中图分类号:TG115文献标识码:B
中国第一汽车股份有限公司技术中心雷宏田
标定:移取3份50.00mL铜标准溶液于300mL
1试验部分
缩口烧杯中,其余按1.2试验方法操作。
1.1主要仪器和试剂
计算∷按下面公式计算硫代硫酸钠标准滴定溶液
a.ME235S电子天平。
对铜的滴定系数。
b.纯铜(99.999%)、无水碳酸钠、碘化钾、氟
化铵、冰乙酸均为分析纯,硝酸(1+2),淀粉溶液
(10gL),硫氰酸钾溶液(50gL)。
式中,F为硫代硫酸钠标准滴定溶液对铜的滴定系
铜标准溶液(1 mg/ml):称取1.0000g纯铜,
数,mg'mL;m为移取的铜标准溶液中铜的质量,
分别置于300mL烧杯中,加15mL硝酸(1+1),加热mg:为滴定铜标准溶液消耗的硫代硫酸钠标准溶
溶解,驱尽氮的氧化物,移入1000mL容量瓶中,以
液的体积,mL。
水稀释至刻度,混匀。
平行标定所消耗的硫代硫酸钠标准滴定溶液体积
d.硫代硫酸钠标准滴定溶液[c(Na2S2O3)
的极差应不超过0.10mL,取其平均值
0.025mol/]:称取12.5g硫代硫酸钠(Na2S2O
e试验过程中所用水均为去离子水
5H2O)于300mL烧杯中,加入煮沸过的冷蒸馏1.2測量不确定度的试验方法
水溶解,加入0.1g碳酸钠,溶解后移入1000mL容
称取0.1000gH62黄铜试样于300mL缩口烧杯
量瓶中,以水稀释至刻度,混匀。于暗处放置7d以中,加入10mL硝酸(1+2),待试样溶解后,驱尽
后标定。
氨的氧化物,冷却,加50mL去离子水。
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用无水碳酸钠中和至上述铜混合溶液中的蓝色碳mgmL;1为滴定试样溶液时消耗的硫代硫酸钠标准
酸铜沉淀析出:加入2mL冰乙酸、约0.5g氟化铵
溶液的体积,mL;mo为黄铜试样的质量,g
摇匀,加入29碘化钾,立即用硫代硫酸钠标准滴定
溶液滴定至淡黄色;加入5mL淀粉溶液,继续滴定3不确定度来源分析
至淡蓝色;加入5mL硫氰酸钾溶液,激烈振淓至蓝
从1.2测定过程和数学模型分析,碘量法測定铜
色变深,再滴定至蓝色怡好消失即为终点(含铅时滴合金中铜含量的不确定度主要来自测量过程的重复
定濬液终点为黄色)。记录消耗的硫代硫酸钠标准滴性、标准滴定溶液、滴定管的校准和试样的称量等,
定溶液体积(V1)。
每种来源又分别受不同因素的影响。
2数学模型
4不确定度分量的评定
黄铜试榉中铜元素的含量与输入量的函数关系4.1测量重复性引入的标准不确定度(s)
如下。
对H62黄铜标样[GBW(E)020012,铜的质
F?V1×10-×100
量百分数为63.34%]进行7次平行測定,原始数据
wCu)/9%:
mo
见表1,平均结果为63.50%、63.28%、63.39%
式中:Ww(Cu)为黄铜试样中铜元素的质量百分数
63.26%、63.22%、63.32%、63.46%,标准偏差
%;F为硫代硫酸钠标准滴定溶液对铜的滴定系数
5=0.109%、S=0.12%。
表1测定H62黄铜中铜含量的原始数据
%
数据1
63.28
63.50
63.43
63.22
63.34
63.39
63.32
数据2
63.28
63.50
18
63.22
63.39
63.13
63.47
S0.10
(2)定容引入的不确定度
标准不确定度u(s
0.038%
根据GB「12806,A级1000mL容量瓶中体积误差
0.038
0.4
相对标准不确定度os)=-=0.00060
为士0.4mL。则标准不确定度(V1000)
0.16
35
重复性限=2.85=2.8×0.10=0.28
0.16
mL,相对标准不确定度uno(V1000)=
再现性限R=2.8S=2.8×0.12=0.34
1000
4.2硫代硫酸钠标准滴定濬液引入的不确定度()=0.000016,合成1000mgL铜标准溶液的相对标
4.21配制1000g铜标准溶液的不确定度(),准不确定度为v(o)=(0002+0.o006
(1)天平称量引入的不确定度
0.000084
称取H62黄铜试样1.0000g,天平的误羞为4.2.2标定硫代硫酸钠标准溶的不确定度(p)2
0.1
用50mL移液管移取铜标准溶液,用50mL滴定
士0.1mg。计算标准不确定度(m
0.058mg
管标定硫代硫酸钠标准滴定溶液。
称取两次,按方和根计算合成标准不确定度(m)1
(1)50mL移液管校准引入的不确定度
0.082
根据GBT12808,A级50mL移液管容量误差为
=-0.082mg,则相对标准不确定度ua(m)1=
0.05
±0.05mL。则标准不确定(5?=-=0.020mL,
=0.000082
=たー出に A To AA「r