高氯酸重量法测定锰硅合金中硅含量的不确定度评定

张秀丽

（新疆有色金属研究所乌鲁木齐830000）

高氯酸重量法测定锰硅合金中硅含量的不确定度评定

张秀丽

（新疆有色金属研究所乌鲁木齐830000）

本文按照国标GB∕T5686.2-2008中高氯酸重量法测定锰硅合金中的硅含量，依据中华人民共和国国家计量技术规范中的JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》中对于不确定度的计算方式，来判断其分析结果的不确定度。

高氯酸重量法锰硅合金硅不确定度评定

1 前言

很多重要的决策都是建立在化学定量分析的结果基础上，当我们使用分析结果来作为决策依据的时候，很重要的一点是必须对这些结果的质量有所了解，自我国JJF1059—1999规范发布以后,对于检测分析实验室,理化检验的结果都需要进行不确定度的评定与表示。测量不确定度是对测量结果质量和水平的科学表达。对不确定度的评定是依据国际、国内相关的规范和标准的要求,也是满足客户、消费者和其他各方面对不确定度评定的期望和需求。

重量法测定锰硅合金中的硅，是国标的方法，也是适用范围最广、最经典的分析方法。在所有重量法中，高氯酸脱水重量法测定硅最为常用。本文将就高氯酸脱水重量法测定硅锰合金中硅含量的不确定度进行分析，探讨实验室中方法的准确性。

2 分析试验方法

2.1 试验原理

称取3.0000g试样，用过氧化钠在坩埚中熔解，以水浸取，以高氯酸蒸发冒烟使硅酸脱水。经过滤洗涤后，将沉淀于1100℃灼烧至恒量，加氢氟酸使硅形成四氟化硅，挥发除去，再灼烧至恒量，通过称量氢氟酸处理前后的重量差，计算硅的百分含量。

2.2 仪器设备

MettlerToledo电子分析天平：万分之一，检定允许差：±0.0001g；铂金坩埚约23g。

2.3 数学模型

式中：m1为氢氟酸处理前沉淀质量(g)；m2为氢氟酸处理后残渣质量(g)；m3为氢氟酸处理前空白试验的沉淀质量(g)；m4为氢氟酸处理后空白试验的残渣质量(g)；m0为试料量(3.0000g）；0.04674为二氧化硅换算为硅的换算系数。

从上述数学模型和测量过程分析。测量过程不确定度主要来源有：测量过程的重复性引起的测量不确定度；称样引起的测量不确定度；坩埚和沉淀称量引起的测量不确定度。

3 不确定度的来源分析

⑴测量过程的重复性引起的相对标准不确定度u1（A类不确定度）；

⑵称样引起的测量相对标准不确定度u2；

⑶样品处理过程中称量引起的测量相对标准不确定度u3。

4 各测量不确定度分量的评定

4.1 测量重复性引起的相对标准不确定度

对同一样品进行了12次平行测量，其测定结果见表1。

表1 测量结果及硅含量的计算

4.2 称取试样引起的相对标准不确定度

测量时称取试样3.0000g，天平允差为±0.0001 g，按矩形分布处理，其标准不确定度为：，线性分量应重复计算两次，一次为空盘，另一次为毛重，产生的标准不确定度为2×0.0000582=0.000082g，相对标准不确定度为：

4.3 样品处理过程中称量引起的测量相对标准不确定度

样品处理过程中的称量共进行了4次，分别为数学模型中的m1、m2、m3及m4。

所用天平的允差为±0.0001g，按矩形分布处理，其标准不确定度为，线性分量应重复计算两次，一次为空盘，另一次为毛重，产生的标准不确定度为2×0.0000582=0.000082g，相对标准不确定度为

4.4 合成相对标准不确定度

4.5 扩展不确定度

在95%的置信概率下，包含因子k=2

则U=k×Ucrel×w(Si)∕10-2=2×0.37%×10.37=0.08%

5 结语

氢氟酸重量法测定锰硅合金试样中硅含量不确定度报告如下：按照GB∕T5686.2-2008所规定的测量程序，被测样品中Si含量结果为10.37%；其扩展不确定度U=0.08%，样品中硅含量为：10.37%±0.08%,即有95%的可能性在10.29%～10.45%之间。

[1]JJF1059-1999.测量不确定度评定与表示.

[2]GBT5686.2-2008.锰铁、锰硅合金、氮化锰铁和金属锰硅含量的测定钼蓝光度法、氟硅酸钾滴定法和高氯酸重量法.

[3]赵燕，等.重量法测定硅铁中硅的测量不确定度评定，山东冶金.2012,34(4).

收稿：2015-07-10

10.16206∕j.cnki.65-1136∕tg.2015.06.032