钼蓝分光光度法测定铝合金中硅元素含量不确定度评定

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铝合金中化学成分测量不确定度评定的研究

铝合金中化学成分测量不确定度评定的研究

GB/T7999-2015《铝及铝合金光电直读发射光谱分析 方法》。
的影响已相互抵消,各回差值的差异反映了由随机效应所引 入的不确定度 [2]。
输出量与输入量之间有一定的函数关系,假设工作曲线
表 1 各元素 θ 值统计表
为二次曲线,根据最小二乘法原理则该方法的数学模型为 : Ci=ai ⅹ Ii2+ bi ⅹ Ii+ci
式 中 :ai,bi,ci — 回 归 系 数 ;Ci — 元 素 化 学 成 分 含 量,% ;Ii —元素光强度。
3 测量不确定度的评定 检 测 待 评 定 试 样 两 次,计 算 其 平 均 值 如 下 :Cu :
C0=0.042% ;Mn :C0=0.370%。 3.1 测量不确定度分量的研究
测量不确定度是与检测结果关联的一个重要参数,用于 表征被检测的值的分散性并能够客观、科学地表达检测结果
(1)随机效应所引起的相对不确定度分量 urel(1)。根据 分析,样品的均匀性、检测重复性、检测再现性、环境温度
质量与水平。在测量不确定度评定过程中,研究影响检测结 及湿度变化等因素可以归结为由随机效应引入的不确定度
PAN Biao
(Chinalco Rui min Limited by Share Ltd.,Fuzhou 350015 China)
Abstract: The chemical composition of aluminum alloy was determined by direct reading of spark, and the mathematical model was established. The results show that, in addition to the uncertainty of the impact of repeatability, reproducibility and uniformity of the sample, the uncertainty of the standard material standard value for type standardization, uncertainty caused by work curve fitting and uncertainty caused by digital revision are also important contents affecting the uncertainty of the test value. Keywords: aluminum alloy; uncertainty; spectral analysis; two degree curve; influencing factors

钼蓝光度法测定铝及铝合金中硅的含量

钼蓝光度法测定铝及铝合金中硅的含量
张 婕
( 南省 冶金 材料研 究所 ,湖 南 湖
长沙 400 ) 10 4
摘 要 :介绍 了用钼蓝光度法测定铝及铝合金 中硅含量的方法。铝合金样品用氢氧 化钠分解 。 酸酸 化。 硝
在 弱 酸性 溶 液 中 ,加 人 钼 酸铵 ,使 硅 酸 根离 子 与 钼酸 根 离 子形 成 黄 色 络 合 物 ,在 硫 酸 介 质 中 用抗 坏 血 酸 还 原 成 硅 钼 蓝 ,测 定 其 吸光 度 。 结 果 表 明 :该 方 法 操作 简 单 ,测 定 铝 及 铝 合 金 中硅 的 含量 范 围 广 ( . 一 O1 % 1 %) 2 。方 法 的稳 定 性 、重 现 性 和 准 确 性都 良好 ,能 满 足 铝及 铝合 金 中 硅 含量 的分 析 检 测要 求 。
t e k a n s a t yel w c mp e c mpo n h pe he lo o lx o u d, i t e u p u i a i me i m t e e l w n h s l h rc cd du h y lo
c mp e c mp u d s e u e i t t e i c n o lx o o n i r d c d n o h s i o m o y d t b u b t e s o b c cd, l l b ee l e y h a c r i a i
ZHANG i Je
( n nIs tt o Hu a tue fMe l rya dMaeil,C a g h 4 0 1 ,C ia ni t l g n tr s h n sa 10 4 hn ) au a
ABS TRACT :The me n fd t r ii iio o tnti lmi u a d aumi u —al y a s o ee m n ng slc n c n e n au ni m l ni m n lo b l b t l e s e to ho o ti t d wa nto u e i hi ril .Th  ̄u n m y mo y dae b u p c r p t merc meho s i r d c d n t s a tce e mi u

直读光谱法测定铝合金中硅的不确定度评定

直读光谱法测定铝合金中硅的不确定度评定
2010 年 第 11 期 2010 年 11 月
Chemical Engineering & Equipment
化学工程与装备
141
直读光谱法测定铝合金中硅的不确定度评定
林桂明,吴耀耀
(深圳市计量质量检测研究院,广东 深圳 518000)
摘 要:对光电直读光谱测定铝合金中硅含量不确定度的来源进行了分析,并对铝合金中硅含量测定
[4] 阮新潮.印染废水的深度处理及回用[J].工业水处理, 2006;(4):35-36. [5] 李亚峰.厌氧+接触氧化+物化处理印染废水[J].中国环
保产业,2005;(11):26-27.
[6] 陈英文,宋天顺,沈树宝.混凝一厌氧水解一好氧组合
工艺处理印染废水的研究[J]. 工业水处理, 2005; 25(5):
U=k·uc=0.016
3 结论 通过对铝合金中硅元素的不确定度评定,可以看出 B 类标准不确定度是光谱分析中不确定度的主要来源, 标样的 不确定度对总不确定度的贡献最大, 因此在测量时应选用合 适的标样。 本文介绍的直读光谱法测定铝合金中硅的不确定 度的评定方法可以推广到其他元素的评定。 参考文献
结果的不确定度进行了评定。 关键词:光电直读光谱;硅;不确定度
前言 光电光谱分析由于精度高、检出限低、分析迅速,在冶 金、地质、机械、化工等领域都有极其广泛的用途,特别是 在钢铁及有色金属的冶炼控制中具有极其重要的地位。然 而,光谱分析的准确与否怎样判定呢?JJF1059-1999《测量 不确定度的评定与表示》 明确指出以不确定度作为量的准 确程度的判定标准。 本文以铝合金中硅的测定为例, 对该元 素进行测量不确定度评定,进而可以推广到其它被测元素。 1 实验部分

直读光谱仪测量铝合金中Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Ti元素含量的不确定度评定

直读光谱仪测量铝合金中Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Ti元素含量的不确定度评定

直读光谱仪测量铝合金中Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Ti 元素含量的不确定度评定发布时间:2022-11-16T01:52:48.134Z 来源:《中国科技信息》2022年第7月14期作者:王远牛麟王刚赵颖赵莹莹李辉[导读] 铝合金具有良好的导电性王远牛麟王刚赵颖赵莹莹李辉西安西电开关电气有限公司陕西西安 710077摘要铝合金具有良好的导电性、导热性、机械性能和磁屏蔽性能,在气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中得到大量应用。

铝合金中Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Ti元素含量分析断铝合金牌号、评价铝合金性能好坏的重要技术标准。

评定上述各元素分析结果的不确定度,对保证分析数据的可信度有着重要作用。

关键词:全谱直读发射光谱仪不确定度标准样品Analysises of Uncertainty in Measurement of Silicon,Ferrum, Copper,Manganese,Magnesium,Titanium Content in Aluminum Alloy by Direct Reading SpectrometerWang Yuan,Niu Lin,Wang Gang,Zhao Ying,Zhao Yingying,Li Hui Xi’an XD Switchgear Electric Co., Ltd 710077 Abstract:Aluminum alloy has good electrical conductivity, thermal conductivity, mechanical properties, and magnetic shielding performance, which is widely used in gas insulation metal closed switching equipment (GIS). Aluminum alloy The content of Silicon, Ferrum, Copper, Manganese, Magnesium, Titanium element is analyzed by the aluminum alloy number, Evaluate important technical standards for the performance of aluminum alloy. Evaluating the uncertainty of the above element analysis results plays an important role in ensuring the credibility of the analysis data. Keywords: direct reading spectrometer, uncertainty, standard sample 1、工作原理及试验方法分析铝合金成分常用方法有化学分析法和仪器分析法。

分光光度法测定铝合金中的硅和镁

分光光度法测定铝合金中的硅和镁
Alo y t e S e t o h t m e r l y b h p c r p o o t y
XU a Xu n ,LUO —a 。 Yi n ,CHEN h — h o ,CHEN e we f Z ic a 。 Xu — n
( . De a t e t o e s r S u h Ch n r a ie st 1 p rm n f Ch mity, o t ia No m lUn v r iy,Gu n z o 5 6 1 a gh u 1 3 ,Chn ; 0 i a 2 .De a t n f Ch mit y, Zh n s a U nv r iy ( rh p rme t e sr o o gh n ie st No t Ditit , Gu n z o s rc ) a gh u 5 0 9, 1 8 0
关 键 词 : 光光 度 法 ;铝合 金 ; ;镁 分 硅
中图分 类 号 : G1 5 3 5 T 1.3
文 献标 识 码 : B
De e m i a i n f S n g Co t n n Al m i u t r n to s o ia d M n e ti u n m
摘 要 : 用 分光 光 度 法 测 定铝 合金 中硅 、 元 素 的含 量 , 对 酸度 和 试 剂 的 选择 、 色剂 的 用 量 、 采 镁 并 显 显
色反应条件的控制、 形成的有 色络合物的稳定性等进行分析与讨论。 结果表 明, 分析条件较 易控制 ,
适 用 于铝合 金 中硅 、 镁元 素 含 量的 测 定 。
铵 溶 液 ( % ) 硫 酸一 酸混 酸 ( 3 ; 酸 与 3 草 5 ; 草 1: ) 硫
酸等体积混合 。 / 硫酸亚铁铵溶液 , 5 L g 硅标准溶液 ;

铸造铝合金ZL101A中硅含量的测定

铸造铝合金ZL101A中硅含量的测定

铸造铝合金 ZL101A中硅含量的测定摘要:使用碱溶法溶解铸造铝合金ZL101A并采用电感耦合等离子体发射光谱法对其中的硅含量进行测定。

通过选择元素的分析线来优化测试条件,利用基体匹配法消除基体干扰,对检测结果进行了相对标准偏差和回收率的计算。

关键词:碱溶法硅回收率 ICAP6500铸造铝合金的铸造成本低、质量轻、强度高和低温性能良好,广泛应用于航空航天、船舶、汽车以及大型设备当中。

铝合金硅元素含量测定国家标准中有两种方法,一种是硅含量在0.0010%~0.40%,采用钼蓝分光光度法,含量大于0.40%时采用重量法测定。

ZL101A属于Al-Mg-Si系铸造铝合金,其中硅元素含量在6.5%~7.5%之间。

传统方法只能选择重量法进行测定,而重量法过程十分繁琐,不易操作,而且检测周期较长。

此方法选择电感耦合等离子体发射光谱,通过分析和实验,实现了ZL101A中硅的快速分析,测量结果准确可靠,完全满足日常的检测工作任务。

1实验部分1.1 仪器设备光谱仪:美国Thermo公司的ICAP6500等离子体发射光谱仪1.2 试剂与溶液1.2.1 氢氧化钠溶液(400g/L);1.2.2 盐酸(ρ约1.19g/ml);优级纯1.2.3 硝酸(ρ约1.42g/ml);优级纯1.2.4 盐酸(1+1);1.2.5 硝酸(1+1);1.2.6 过氧化氢(ρ约1.10g/ml);1.2.7亚硝酸钠溶液,6%(称取6.0000g亚硝酸钠溶于20ml水中,溶解后,以水稀释至100ml,摇匀。

);1.2.8高纯铝(Al≥99.99%);1.2.9铝基体溶液,20mg/ml(称取20. 00 g经酸洗过的高纯铝(1.2.8)置于1000 ml烧杯中,盖上表皿,分次加入总量为600 ml盐酸(1.2.4),待剧烈反应停止后,缓慢加热至完全溶解,然后加入数滴过氧化氢(1.2.6),煮沸数分钟,分解过量的过氧化氢,冷却,将溶液移入1000ml的容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。

钼蓝分光光度法快速测定硅在硅铝钙钡合金中的应用

钼蓝分光光度法快速测定硅在硅铝钙钡合金中的应用

y l w s io — lb e u c mp e o , o ai cd wa s d t o r i ae i n t ma e t e s l t n t n p r n el i c n moy d n m o lx i n o l x l a i s u e o c o d n t r o c o k h ou i r s a e t o a a d d sr y h t rp l c d f r e y e e n sl e p o p o n re i n mmo i m l b ae t l n t t n e t ee o oy a i m d b lme t i h s h r d as n c a d a o o k a n u moy d t o ei ae i mi s d su b n e. T e h e u i g a e ta i rac t h n te r d c n g n mmo i m e r u u p ae w s u e o r d c h o e el w sl o — n u f ro s s l h t a s d t e u e t e fr d y l i c n m o i mo y d n m o lx in t i c n mo y d n m— l e e s t e s e g h o l e e s o h c s p o o o a o t e l b e u c mp e o o sl o — lb e u b u n s , h t n t fb u n s fw i h i rp ain lt h i r c n e t f i c n, b h c h p c r p oo t alb s d t e e i e t e c n e t fsl o . T e me h d i o t n l o o si y w ih t e s e t h t mer C l e u e o d tr n h o t n i c n o y m o i h t o s

硅钼蓝分光光度法测硅含量.

硅钼蓝分光光度法测硅含量.

FCLYSREKS0014二氧化硅的测定—亚铁还原硅钼蓝光度法F_CL_YS_RE_KS_0014二氧化硅的测定—亚铁还原硅钼蓝光度法1. 范围本法适用于稀土精矿中 0.2%~10%二氧化二硅的测定。

2. 原理试样以碳酸钠,硼酸混合熔剂熔融,以稀盐酸浸取,在 0.20~0.25mol/L的酸度下,使硅酸和钼酸铵生成黄色硅钼酸。

加入草硫混酸消除磷的干扰, 用硫酸亚铁铵将硅钼黄还原成硅钼蓝, 光度法测定。

3. 试剂3.1 混合熔剂:取两份无水碳酸钠与一份硼酸研细混匀。

3.2 盐酸:(1+6 。

3.3 钼酸铵:50g/L; 5g 钼酸铵用热水溶解,过滤后稀释至 100mL 。

3.4 草酸混酸:将 3g 草酸溶于 100mL 硫酸(1+9中。

3.5 硫酸亚铁铵溶液:50g/L; 称取 5g 硫酸亚铁铵, 加 1mL 硫酸 (1+1 , 用水稀释至100mL , 搅拌溶解,过滤后使用(一周内有效。

3.6 二氧化硅标准溶液:称取 0.1000g 预先在 900℃灼烧过 1h 的二氧化硅(99.990g/L置于盛有 2g 混合熔剂的铁坩埚中,再复盖 0.5g 混合熔剂。

加盖,于950~1000℃马弗炉中熔融 30~40min ,其间在炉内摇动一次。

取出冷却,放入塑料杯中用沸水提取洗净坩埚, 在水浴中加热使熔块全溶,待溶液清亮后冷至室温,移入500mL 容量瓶中,用水稀至刻度,摇匀,立即转移到塑料瓶中保存待测,此液每 mL 含20.0µg二氧化二硅。

4. 分析步骤4.1 测定次数独立进行两次测定,取其平均值。

4.2 空白实验随同试料的分析步骤做空白实验。

4.3 试料的测定准确称取试样 0.1~0.2g 于铂坩埚中, 加 2.5g 混合熔剂 (3.1 , 混匀, 再加入少许熔剂 (3.1 复盖表面,于 950~1000℃马弗中熔融约 30min ,取出,摇动坩埚,冷却。

将坩埚置于预先盛有 100mL 热盐酸(3.2 (1+6的烧杯中,在搅拌下,加热浸取熔块至溶液清亮。

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钼蓝分光光度法测定铝合金中硅元素含
量不确定度评定
摘要:本文通过对钼蓝分光光度法测定铝合金中硅元素含量不确定度的过程分析,阐述了各不确定度的来源,不确定度分量的量化及最终的不确定度合成。

本不确定度评定方法可操作性强,能够应用于该方法硅含量测定不确定度的评定。

关键词:钼蓝光度法,硅含量,不确定度,评定
1前言
不确定度是指由于测量误差的存在,对被测量值的不能肯定的程度。

反过来,也表明该结果的可信赖程度。

不确定度越小,质量越高,水平越高,其使用价值越高;不确定度越大,测量结果的质量越低,水平越低,其使用价值也越低。

在检测报告中,在报出检测结果的同时也给出了测量时的不确定度,可以评定结果的可靠性,也增强了测量结果的可比性。

本文主要对钼蓝分光光度法测铝合金中硅元素过程进行了介绍,同时对其A 类和B类不确定度来源及计算进行了分析和量化,并给出了扩展不确定度。

2实验过程
2.1实验原理
铝合金样品以氢氧化钠和过氧化氢溶解,用硝酸和盐酸酸化。

用钼酸盐使硅形成钼黄络合物(pH值约为0.9),用硫酸提高酸度,以抗坏血酸为还原剂,使硅形成硅钼蓝络合物,于分光光度计波长810nm处测定其吸光度,计算硅的质量分数。

测量时先用标准溶液绘制工作曲线,根据样品的吸光度计算质量分数
2.2实验操作
选取了硅含量为0.634%的铝合金样品(349#)作为试样,称取0.2000g于银烧杯中,加入氢氧化钠溶液(c=8.0mol/L),盖上银表面皿,缓慢加热至完全溶解,加入过氧化氢,加热蒸发至糊状,冷却。

温水冲洗银表皿和银烧杯壁。

缓慢加热至盐类溶解,加热冷却。

用盐酸和硝酸酸化后用温水稀释,加热至近沸,滴加数滴亚硫酸钠使氢氧化锰完全溶解,冷却后定容于250mL容量瓶中。

分取溶液于两个100mL容量瓶中,加水15mL。

显色液:5mL钼酸铵溶液(106g/L),混匀,于20℃~30℃放置10min,加入5mL酒石酸溶液(200g/L)、15.0mL硫酸(9+31),5mL抗坏血酸溶液(20g/L,现配),混匀,以水稀释至刻度,混匀。

放置10 min。

在酸度约0.1-0.2mol/L的溶液中,硅酸与钼酸铵生成硅钼黄杂酸;参比液:加入酒石酸溶液(200g/L)、硫酸(9+31),抗坏血酸溶液(20g/L),混匀,以水稀释至刻度,混匀。

放置后于分光光度计波长810nm 处测量其吸光度(在30%min内测定完毕)。

3不确定度评估
3.1 A类不确定度评定
对硅元素含量进行了8次测定,所得结果不完全一致带来的不确定度。

用标准偏差表示:
按照标准所述方法对Si含量进行了连续8次测量,结果如表1所示:
表1 钼蓝分光光度法测铝合金中硅元素重复测量结果(%)
重复性标准偏差计算为0.0022%,则u
=0.0022%。

A
3.2 B类不确定度评定
钼蓝分光光度法测铝合金中硅元素的B类不确定度包括两部分,一是由标准溶液的浓度-强度拟合的直线求得测量时所产生的的不确定度;二是由标准溶液配制成不同浓度标准溶液时所产生的不确定度。

① 标准溶液稀释引入的不确定度
用硅储备液(500±5)mg/L 按1:10,然后再以1:10的比例分两次稀释得到浓度为5mg/L的标准溶液使用。

在溶液标准物质稀释过程中,根据JJG 196-2006常用玻璃量器计量检定规程,稀释溶液标准物质采用A级容量瓶和A级单标线移液管,硅标准溶液采用连续两次稀释,共使用了两次10mL移液管,2次100mL容量瓶。

10mL的移液管检定给出的容量误差为±0.02mL,按均匀分布(k= )计算标准偏差为: 0.0115mL ;
重复10次测量产生的标准偏差为0.0066mL;
移液管校准时的温度为20℃温度,引起的不确定度按±2℃计算,已知20℃时水的膨胀系数β=2.1×10-4℃-1,以水体积膨胀系数为计算依据,由此产生的体积误差为10×2×2.1×10-4=4.2×10-3mL,按均匀分布(k= )计算,则其标准不确定度为:4.2×10-3/=2.4×10-3 mL,所以10.00mL的移液管引起的相对不确定度为:
100mL的容量瓶检定给出的容量误差为±0.10mL,按均匀分布(k= )计算标准偏差为:0.058mL;
重复10次产生的标准偏差为0.009mL;
容量瓶校准时的温度为20℃温度,引起的不确定度按±2℃计算,已知20℃时水的膨胀系数β=2.1×10-4℃-1,以水体积膨胀系数为计算依据,由此产生的体积误差为100×2×2.1×10-4=4.2×10-2mL,按均匀分布(k= )计算,标准不确定度为:4.2×10-2/=2.4×10-2 mL,所以100mL的容量瓶引起的不确定度为:
=0.00062
稀释一次的相对不确定度:
标准溶液的扩展不确定度5mg/L(k=2),按均匀分布,则标准溶液的标准不确定度为 =1.44mg/L,
标准溶液经两次稀释的相对标准不确定度:
② 校准曲线拟合引入的不确定度分量
表2为硅标准系列的检测结果,共检测7个点标准系列浓度,采用光度法,对该数据拟合曲线y=1.0589x+0.0746,斜率b=1.0589,r=0.9998,曲线上的总点数n=7点,实际样品进行重复测量次数p=4,计算结果见表2。

表2标准溶液的测定结果
质量分吸标准曲线
数%)光度计
吸光度
0.20
.138
0.137
0.000
8
6.724E-
07
0.09
0.30
.242
0.243
-
0.0011
1.145E-
06
0.04
0.40
.348
0.349
-
0.0010
9.216E-
07
0.01
0.50
.456
0.455
0.001
2
1.322E-
06
0.00
0.60
.561
0.561
0.000
3
6.760E-
08
0.01
0.70
.667
0.667
0.000
4
1.369E-
07
0.04
0.80
.772
0.773
-
0.0005
2.704E-
07
0.09
根据 =0.0000953
=0.28
因此由标准曲线拟合引起标准不确定度
=0.000608%
标准曲线拟合引起的相对标准不确定度为:
标准溶液及校准曲线拟合引入的相对标准不确定度为:
铝合金Si含量0.634%的B类不确定度为:
=0.634%*0.00369=0.00234%
3.3合成不确定度
合成不确定度为:
通过上述计算,硅含量测定的合成不确定度u(Si%)= 0.00321(%),取包含因子k=2,得到扩展不确定度U(Si%)=0.0321× 2=0.004% 。

4结语
在方法GB/T 20975.5-2008 《铝及铝合金化学分析方法硅含量的测定》钼蓝分光光度法中,在计算各不确定分量时,不确定度主要来源于重复测量引入的
不确定度、标准溶液稀释和标准溶液曲线拟合引入的不确定度,其中标准溶液稀释引入的不确定度贡献最大。

与GB/T 20975.5-2008中其两次平行测定允差为0.03%相比,该不确定度的评定是有效的,实用的。

参考文献:
1.JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》
2.GB12805-2011《实验室玻璃仪器滴定管》
3. GB12806-2008 《实验室玻璃仪器单标线容量瓶》
4. GB/T 2097
5.5-2008 《铝及铝合金化学分析方法硅含量的测定》
作者简介:杨繁,女、汉族、1987年6月出生、安徽省无为县人,中级工程师、硕士研究生学历;主要研究方向:无机化学检测,有机化学检测,标准样品研究等。

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