低碳环保社会背景下EDTA滴定法测定固废镍含量的不确定度评定

摘要：本文通过EDTA滴定法对固废中镍含量进行测试，分析了在镍测试过程中不确定度产生的主要来源及影响因素，并对各不确定度分量进行了评估和合成，计算出合成不确定度和扩展不确定度。结果显示，固废中镍测量结果为7.63%，扩展不确定度u=0.18%，k=2。实验表明，消耗氯化锌标准滴定液体积是检测中的主要影响因素，其次是EDTA和氯化锌标准滴定的配制与标定。

1 目的

准确测定工业固体废物和镍精矿（以下统称为固废）中的镍含量对于生产、贸易以及环境保护具有重要意义。本研究旨在探讨采用常规化学分析方法——EDTA滴定法来测定的实用性，并考虑到国家标准方法要求，以提高实验室分析水平。

2 适用范围

该研究适用于使用EDTA滴定法测定的固废中镍含量的检测，不确定度评定的深入探讨。

3 实验部分

3.1 测试原理

本实验基于丁二酮肟沉淀分离技术，将样品中的干扰元素去除，然后利用过量的EDTA形成螯合物，再通过锌标准溶液返滴至蓝色终点完成反应。

3.2 仪器设备

AL-204型电子天平（瑞士）、JH404-2调温电热板（上海锦凯科仪器有限公司）

3.4 测试过程

消解步骤包括加热并蒸发样品以去除有机物质；除杂步骤则涉及加入柠檬酸钠缓冲溶液使得pH值稳定，从而防止其他金属离子的析出。此外，还需加入丁二酮肟乙醇溶液以沉淀出铁等金属离子，然后洗涤并蒸发残余水分后再次洗涤，以达到最终目的，即将剩余磁性材料转变为可溶性的红色络合物。

4 建立数学模型

根据所选取样品质量m以及添加到的重量浓缩剂质量，可以建立如下数学模型：

[ Ni = \frac{V_1 \times C_1 - V_2 \times C_2}{M} ]

其中Ni表示固态或粉末状样品中的铜或铁元素的相对重百分比。

( V_1) 和 ( V_2) 分别表示添加到稀释管中的第一种试剂和第二种试剂所用的体积，

C₁ 是第一种试剂在稀释前最初时浓密度，

C₂ 是第二种试剂在稀释前最初时浓密。

M 表示被分析金属元素的一摩尔质量。

5 不确定度分量的主要来源与分类：

A类：重复测样的相对标准差；

B类：

a) 样品处理引起的一致性问题；

b) 滴定的误差，如移动10 mL EDTA 溶液引入误差、校准温度偏移，以及肉眼判断终点引入偏差；

c) 标准溶液配制与标记引起的一致性问题，如氧化锌解决方案从100 mL容器装满时可能导致的小于100 mL容器内实际存在容积误差。