2011年6月June 2011岩矿测试
ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol．30，No．3
370 374
收稿日期：2010－05－13；修订日期：2010－11－02
作者简介：汪永顺，工程师，从事岩矿测试工作。E-
mail ：593375906@qq．com 。文章编号：0254-
5357（2011）03-0370-05活性炭吸附－碘量法测定金矿石中金的不确定度评定 汪永顺，范广勤，曹开科，王文芳
（青海省有地质矿产勘查局测试中心，青海西宁810007）
摘要：根据测量不确定度的评定方法，对活性炭吸附－碘量法测定金矿石中的金进行不确定度评定。实验样品
从低温升至650ħ灼烧2h 除硫，用50%（体积分数）的王水溶解1h ，经活性炭动态吸附抽滤，将载金炭灰化复溶，用硫代硫酸钠标准溶液滴定，该方法简便、快速、实用性强。测量结果的不确定度由滴定样品消耗的硫代硫酸 钠标准工作溶液体积、
硫代硫酸钠对金的滴定度、称量质量、重复测定等不确定度分量组成。对各个不确定度分量进行分析并量化，合成得到测量结果的标准不确定度，换算成扩展不确定度。通过评定不确定度主要是由硫代
硫酸钠对金的滴定度引入。
关键词：活性炭吸附；碘量法；金；金矿石；不确定度评定
Uncertainty Evaluation for Iodometric Determination of Gold in Gold Ores with Activated Carbon Adsorption
WANG Yong-shun ，FAN Guang-qin ，CAO Kai-ke ，WANG Wen-fang
（Testing Center ，Bureau of Nonferrous Metals Geological and Mineral Exploration of Qinghai Province ，Xining 810007，China ）
Abstract ：According to the evaluation method to measure uncertainty ，we evaluated the uncertainty of the gold determination in ore by using activated carbon adsorption-iodimertric．The experimental samples were calcined from room temperature to 650ħfor 2h to remove sulphur ，then dissolved by the 50%（volume fraction ）aqua regia for 1h．The gold was absorbed from the solution by activated carbon dynamic adsorption suction filter．The carried gold carbon cineration was dissolved again before the gold was titrated by sodium hyposulfite standard solution．This method is simple ，rapid and strong practicability．The uncertainties of measurement consist of the consumed volumes and titer of sodium hyposulfite standard solution to gold ，sample weight ，duplications and so on．The standard uncertainty was obtained by quantifing and synthesizing each branch of uncertainties measurement results ，then converted into the expansion uncertainty．The result indicates that the main uncertainty is from the titer of sodium hyposulfite standard solution．
Key words ：activated carbon adsorption ；iodometric method ；gold ；gold ore ；uncertainty evaluation 任何测量都存在缺陷，所有的测量结果都或多或少地偏离被测量的真值，因此在给出测量结果的同时，还必须指出所报测量结果的可靠程度。测量不确定度
合理地表征被测量值的分散性，是与测量结果相联系的参数，是评价测量结果的重要指标
［1］
。根据国家相
关标准，地质实验室应建立并实施测量结果的不确定
度评定工作［2－4］
，本文根据《测量不确定度评定与表
示》［5］，以活性炭吸附－碘量法测定金矿石中金［6］
为
例，
对测量过程中滴定样品消耗的硫代硫酸钠标准工作溶液、标定硫代硫酸钠标准工作溶液、称量质量、重
—
073—
复性测定等不确定度的主要来源进行了评定［7－9］。
1测量方法
1．1仪器和主要试剂
天平（梅特勒AL104）；5mL单标线移液管（A 级）；1000mL容量瓶（A级）、500mL容量瓶（A级）；50mL滴定管（A级）；实验室用水为二级蒸馏水；溶液配制与使用时的温度变化≤4ħ。
1．2测量过程
1．2．1标准溶液配制
Au标准溶液：称取0．0500g纯金（99．99%），用王水溶解，定容至500mL容量瓶中，该溶液含金100μg/mL。用5mL移液管分取金标准溶液，用Na2S2O3标准工作溶液滴定至终点。
Na
2S
2
O
3
标准工作溶液：称取2．52g Na
2
S
2
O
3
·
5H
2O，溶于煮沸后冷却的蒸馏水中，加0．1g Na
2
CO
3
，
用水稀释至1L（pH7．2 7．5），该溶液为Na
2S
2
O
3
标
准溶液。吸取5mL Na
2S
2
O
3
标准溶液，放置于1000
mL容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。。
1．2．2实验方法
称取20．0g样品于瓷坩埚中，在马弗炉中由低温升至650ħ灼烧2h，冷却后移入400mL烧杯中，水润湿，加100mL50%（体积分数，下同）的王水，加热微沸60min，中间摇动数次，取下趁热加10mL10g/L动物胶，搅拌，用温水稀释至100mL，经活性炭动态吸附抽滤，用2%热的HCl洗涤烧杯3次、残渣8次。取下
漏斗，用20g/L热的NH
4HF
2
溶液、2%热的HCl、温水
分别洗涤活性炭5次，放入50mL瓷坩埚中，在马弗炉中从低温升至650ħ灼烧灰化。取出冷却，在瓷坩埚中加入5滴250g/L NaCl溶液、3mL王水，在沸水浴上蒸干，再加1mL HCl继续蒸干至无酸味。取下坩埚，加5mL7%的乙酸，使盐类溶解，冷却至室温。加
入0．1g NH
4HF
2
，搅匀。滴加数滴25g/L EDTA后，
立即加入0．5g KI，用Na
2S
2
O
3
标准溶液滴定至淡黄
，加入5滴10g/L淀粉溶液，继续滴定至蓝消失即为终点［6］。
1．3测定结果计算
金矿石中金含量计算公式为
w（Au）=VˑT
m
S
（1）
式（1）中，T—每毫升Na
2S
2
O
3
标准工作溶液相当于金的
质量（μg/mL），即滴定度；V—滴定试样溶液消耗的
Na
2S
2
O
3
标准工作溶液的体积（mL）；m
S
—样品重量（g）。
2测量不确定度的来源
不确定度的主要来源包括测定过程中滴定样品消
耗的Na
2
S
2
O
3
标准工作溶液体积、标定Na
2
S
2
O
3
标准工
作溶液（滴定度）、称量质量、重复性测定等不确定度。
3不确定度的量化
3．1滴定样品消耗Na
2
S
2
O
3
工作溶液体积的不确定度
滴定样品消耗Na
2
S
2
O
3
工作溶液体积的不确定度
主要来源于滴定管校准、环境温度变化和读数误差。
3．1．1滴定管校准的不确定度
根据JJG196—1999［10］，A级50mL滴定管的最
大误差为ʃ0．5mL，服从矩形分布，k槡
=3，不确定度
为：
u
1
（V
50
）
=0．05
槡3
=0．02887mL
3．1．2环境温度变化的不确定度
溶液（水）的膨胀系数为2．1ˑ10－4/ħ，室温变化
在ʃ4ħ内，服从矩形分布，k槡
=3，实验中滴定样品消
耗的Na
2
S
2
O
3
标准工作液的体积V
S
=25．76mL，不确
定度为：
u
2
（V
50
）=25．76ˑ4ˑ2．1ˑ10
－4
槡3
=0．01249mL
3．1．3读数误差的不确定度
50mL滴定管的分度值为0．1mL，估读误差为
0．05mL，服从矩形分布，k槡
=3，不确定度为：
u
3
（V
50
）
=0．05
槡3
=0．02887mL
滴定样品消耗Na
2
S
2
O
3
工作溶液的不确定度分量
列于表1。
表1滴定样品消耗Na
2
S
2
O
3
的不确定度分量
Table1Standard uncertainty components of Na
2
S
2
O
3
titration
samples
不确定度来源参数标准不确定度
滴定管校准u1（V50）0．02887mL
温度变化u2（V50）0．01249mL
读数u3（V50）0．02887mL
滴定样品消耗Na
2
S
2
O
3
工作溶液的合成标准不确
定度为：
u（V
50
）=u2
1
（V
50
）
+u2
2
（V
50
）+u2
3
（V
50
槡）
=0．04270mL
相对合成标准不确定度为：
—
173
—
第3期汪永顺等：活性炭吸附－碘量法测定金矿石中金的不确定度评定第30卷
u rel （V 50）=u （V 50）
V S
=0．001663．2
滴定度的不确定度滴定度计算公式为：T =
ρV Au
V T
（2）
式（2）中，
T —1mL Na 2S 2O 3标准工作溶液相当于Au 的质量（μg /mL ）；ρ—Au 标准溶液的质量浓度
（μg /mL ）；V Au —吸取Au 标准溶液的体积（mL ）；V T —标定消耗Na 2S 2O 3标准工作溶液的体积（mL ）。滴定度的不确定度主要来源于配制Au 标准溶液、标定Na 2S 2O 3标准工作溶液、重复标定引入的不确定度。3．2．1
配制金标准溶液的不确定度配制金标准溶液时，不确定度由称量、金纯度、
容量瓶的校准及温度影响等因素引入。
（1）称量的不确定度
用电子天平称取纯度为99．99%的Au 0．0500g ，该不确定度由读数误差、分辨率引入。证书提供的最大允许误差为ʃ0．15mg ，天平分辨率为0．1mg ，则区间半宽为0．05mg ，读数误差和分辨率引入的不确定度服从矩形分布，k 槡=3。各称量标准不确定度分量列于表2。
表2称量不确定度分量
Table 2Standard uncertainty components of weighing
不确定度来源参数标准不确定度读数误差u 1（m Au ）0．08660mg 分辨率
u 2（m Au ）
0．02887mg
称量时，空盘调零的不确定度也应计算一次，称量
的合成标准不确定度为：
u （m Au ）=u 21
（m Au ）+2ˑu 22
（m Au 槡）=0．09568mg 相对标准不确定度为：
u rel （m Au ）=u （m Au ）
m Au
=0．00192
（2）金纯度的不确定度
标示的Au 的纯度为99．99%ʃ0．01%，符合矩形分布，包含因子k 槡=3，则不确定度为：
u （w Au ）=0．0001
槡
3=0．000058
相对标准不确定度为：
u rel （w Au ）=0．000058
0．9999=0．000058
（3）500mL 容量瓶的不确定度
该不确定度由容量瓶校准和温度变化引入。根据JJG 196—1999［10］，容量允许差为ʃ0．25mL ，半宽为0．25mL ，服从三角分布，
k 槡=6。室温变化引入的不确定度参考本文3．1．2节。500mL 容量瓶的各不确定度分量列于表3。
表3
500mL 容量瓶的不确定度分量
Table 3
Standard uncertainty components of 500mL flask
不确定度来源参数标准不确定度容量瓶校准u 1（V 500）0．10207mL 温度变化
u 2（V 500）
0．24249mL
合成标准不确定度为：u （V 500）=
u 2
1（V 500）+u 22（V 500槡
）=0．26310mL
相对标准不确定度为：
u rel （V 500）=u （V 500）
V 500
=0．00052
综合称量、金纯度、500mL 容量瓶3个因素，配制
金标准溶液的相对合成标准不确定度为：
u rel （ρ）=u 2rel （m Au ）+u 2rel （w Au ）+u 2
rel （V 500槡）
=0．00199
3．2．2
标定Na 2S 2O 3标准工作溶液的不确定度
标定Na 2S 2O 3标准工作溶液的不确定度由吸取金标准溶液的体积和消耗Na 2S 2O 3标准工作溶液的体积引入。
（1）吸取金标准溶液体积的不确定度
用5mL 移液管分取金标准溶液，不确定度来源于移液管的温度变化、允许误差和人员重复操作误差。
温度变化引入的不确定度参考本文3．1．2节。根据JJG 196—1999［10］和JJG 646—2006［11］，最大允许误差为ʃ0．02mL ，服从三角分布，
k 槡=6。重复操作的示值误差为ʃ0．01mL ，
服从矩形分布，k 槡=3。吸取金标准溶液体积的不确定度分量列于表4。
表4
吸取金标准溶液体积的不确定度分量
Table 4
Standard uncertainty components of Au standard solution
不确定度来源参数标准不确定度温度变化u 1（V 5）0．00243mL 允许误差u 1（V 5）0．00817mL 重复操作
u 3（V 5）
0．00577mL
标定Na 2S 2O 3标准工作溶液的合成标准不确定度为：
—
273—第3期
岩矿测试http ：∥www．ykcs．ac．cn
2011年
u（V
5）=u2
1
（V
5
）+u2
2
（V
5
）+u2
3
（V
5槡）=0．01029mL
相对标准不确定度为：
u rel （V
5
）=
u（V
5
）
V
5
=0．00206
（2）标定消耗Na
2S
2
O
3
工作溶液的不确定度
标定消耗Na
2S
2
O
3
工作溶液的不确定度由滴定管
校准、温度变化、读数误差引入。根据JJG196—1999［10］，A级50mL滴定管的最大误差为ʃ0．5mL，服从矩形分布，k槡
=3。溶液（水）的膨胀系数为2．1ˑ10－4/ħ，室温变化在ʃ4ħ内，服从矩形分布，k=槡3，实验中标定金标准溶液消耗的Na2S2O3标准工作
溶液的体积V
T
=20．00mL。滴定管的分度值为0．1 mL，估读误差为0．05mL，服从矩形分布，k槡
=3。标
定消耗Na
2S
2
O
3
工作溶液的不确定度列于表5。
表5标定消耗Na
2S
2
O
3
工作溶液的不确定度
Table5Standard uncertainty components of Na
2S
2
O
3
calibration
samples
不确定度来源参数标准不确定度
滴定管校准u1（V T50）0．02887mL 温度变化u2（V T50）0．00970mL 读数误差u3（V T50）0．02887mL
滴定管的合成标准不确定度为：
u（V
T50）=u2
1
（V
T50
）+u2
2
（V
T50
）+u2
3
（V
T50槡）=0．04196mL
滴定管的相对合成标准不确定度为：
u rel （V
T50
）=
u（V
T50
）
V
T50
=0．00210
综合吸取Au标准溶液的体积和消耗的Na
2S
2
O
3
标准工作溶液两个因素，标定Na
2S
2
O
3
标准工作溶液
的相对合成标准不确定度为：
u rel （V
T
）=u2
rel
（V
5
）+u2
rel
（V
T50
槡）=0．00294
3．2．3重复标定Na
2S
2
O
3
标准工作溶液的不确定度
用Au标准溶液对Na
2S
2
O
3
标准工作溶液双人标
定8次，消耗Na
2S
2
O
3
溶液的体积分别为20．15、
19．80、19．85、21．05、20．30、20．10、19．25、19．50mL，平均体积V
T
=20．00mL，用贝塞尔公式［5，12］计算不确定度和相对标准不确定度为：
u（s
T ）=
∑8
i=1
（x
i
－珋x）2
n－
槡1=0．54773mL
u
rel
（s
T
）=u（s
T
）/V
T
=0．02739
综合配制Au标准溶液、标定Na
2
S
2
O
3
标准工作溶液、
重复标定各因素，滴定度的相对合成标准不确定度为：
u
rel
（T）=u2
rel
（ρ）+u2
rel
（V
T
）+u2
rel
（s
T
槡）=0．02762
3．3称量质量的不确定度
证书提供的天平最大允许误差是ʃ0．1g，符合矩
形分布，k槡
=3，称样量为20．0g，称量时空盘调零的
不确定度也应计算一次，则称样产生的不确定度为：
u（m
S
）=0．1
槡3
=0．05774g
合成标准不确定度为：
u（m
S
）=2ˑu2（m
S
槡）=0．08166g
相对合成标准不确定度为：
u
rel
（m
S
）
=
u（m
S
）
m
S
=0．00409
3．4样品重复测定的不确定度
样品双人12次测定Au的结果分别为：32．16、32．
85、32．17、32．51、32．49、32．35、32．09、32．81、32．73、
32．28、32．32、32．45μg/g，测定结果的平均值为32．45
μg/g。用贝塞尔公式［5，12］计算不确定度为：
u（珔w）=0．25604μg/g
测定结果的相对标准不确定度为：
u
rel
（珔w）=u（
珔w）
珔w=0．00790
通过以上分析，不确定度分量列于表6。
表6不确定度分量
Table6Standard uncertainty for each component
参数描述数值标准不确定度相对标准不确定度
V50样品消耗Na2S2O3体积25．76mL0．04270mL0．00166
m（Au）纯金质量称量50mg0．09568mg0．00192
w（Au）纯金纯度0．99990．0000580．000058
V500金标准溶液体积500mL0．26310mL0．00052
V5分取金标准溶液体积5mL0．01029mL0．00206
V T50
标定消耗Na2S2O3
工作溶液体积
20．00mL0．04196mL0．00210
s T
重复标定消耗Na2S2O3
工作溶液
20．00mL0．54772mL0．02739
m S样品质量称量20．0g0．08166g0．00409
珔w样品重复测定结果32．45μg/g0．25604μg/g0．00790
4合成标准不确定度
根据式（1），Au的相对合成标准不确定度为：
u
rel
［w（Au）］=u2
rel
（V
50
）+u2
rel
（T）+u2
rel
（m
S
）+u2
rel
（珔w
槡）
=0．02907
—
373
—
第3期汪永顺等：活性炭吸附－碘量法测定金矿石中金的不确定度评定第30卷
测定样品中Au 含量的不确定度为：
u ［w （Au ）］=珔w ·u rel ［w （Au ）］
=0．02907ˑ32．45ˑ10－6=0．95ˑ10－6
5扩展不确定度和测定结果表示
当自由度未知时，取k =2（置信概率为95%），则
测定结果的扩展不确定度为：
U ［w （Au ）］=k ·u ［w （Au ）］=1．90μg /g 样品中Au 的测定结果表示为：w （Au ）=（32．45ʃ1．90）ˑ10－6
（k =2，置信概率为95%）
6结语
通过对以上不确定度的分析及量化，做出直方图
对各不确定度分量进行比较，见图1。图1结果表明，活性炭吸附－碘量法测定金的不确定度主要来源是Na 2S 2O 3对金的滴定度引入的不确定度T ，其次为重复
测定引入的不确定度珔w
和称量质量引入的不确定度m S ，以及滴定样品消耗Na 2S 2O 3工作溶液体积引入的不确定度V 50。因而，在实际测定工作中，应对标定
Na 2S 2O 3标准溶液的浓度和重复测定过程中的各种影响因素严格控制，同时提高测试人员的技术水平和经
验，
尽量减小测定结果的不确定度。7
参考文献
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火焰原子吸收风光光度法测定矿石样品中
图1碘量法测定金的不确定度分量
Fig．1
Relative standard uncertainty components of Au determined by iodometry
银的不确定度评定［
J ］．黄金，2006，27（6）：44－46．［4］
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出版社，
2008：60－68．—
473—第3期
岩矿测试http ：∥www．ykcs．ac．cn
2011年
