磷酸铁锂中三价铁测定方法的不确定度评定.pdf

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1、专业管理磷酸铁锂中三价铁测定方法的不确定度评定高应泉（深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司，广东深圳518100）摘要：采用SnCl2还原，重铬酸钾氧化滴定的方法对市售一ìc6K2Cr2O7×M×[V-V1-V2]üï×100ï款LiFePO4材料中的三价铁含量进行了测定，并对其不确定度ïm×(V/V)×1000ï=íý×Rep进行了评估，扩展不确定度为0.12%，k95=2.571（ν=5）。ïc6K2Cr2O7×M×[V3-V1-V2]ï关键词：磷酸铁锂；三价铁含量；不确定度ï-m×(V/V)×1000×100

2、ïîþ磷酸铁锂材料因其长寿命、高安全、低成本的特点，已成为ìc6K2Cr2O7×M×V-V3ü目前市场上动力电池正极材料的主打产品。大量研究表明，材=ím×(V/V)×1000×100ý×Repîþ料中参与电池充放电反应的活性成分为LiFePO4，而其中的三式中：wFe3+—试样中三价铁含量质量分数，%；价铁无活性、易引发副反应与自放电，降低材料的安全性，因wFe—试样中总铁含量质量分数，%；此，需对三价铁含量进行严格的控制，对其测定方法也要进行wFe2+—试样中亚铁含量质量分数，%；不确定度评估，以确保方法准确

3、性满足需求。本文采用SnCl2还c6K2Cr2O7—6倍重铬酸钾标准滴定溶液浓度的值，原，重铬酸钾氧化滴定的方法进行测定，分析测定过程中的不0.0500mol/L；确定度引入因素并量化，最终获得扩展合成不确定度。M—铁的摩尔质量，55.84g/mol；1三价铁含量测定方法V—滴定总铁含量消耗的重铬酸钾标准滴定溶液体积，mL;首先以盐酸溶解待测样品，形成溶液并分取20.00mL2份。V1—滴定空白溶液（1试剂空白加5mL硫酸亚铁铵溶液）消取其中一份样品溶液，在酸性条件下（pH控制在1-2），用SnCl2耗的重铬酸钾

4、标准滴定溶液体积，mL;溶液还原大部分Fe（Ⅲ），加入CuSO4-靛红指示剂，溶液由淡黄V2—滴定空白溶液2（溶液1滴定至终点后再加5mL硫酸色变绿色；再以TiCl3溶液还原剩余部分的Fe（Ⅲ），稍过量的亚铁铵溶液）消耗的重铬酸钾标准溶液体积，mL;TiCl3在微量Cu的催化下短时间内氧化成四价，溶液由绿色转V3—滴定亚铁含量消耗的重铬酸钾标准滴定溶液体积，变为无色，冷却至室温溶液变为蓝色。以二苯胺磺酸钠为指示mL;剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定至溶液由绿色变紫色为终点，通过m—试样的质量，g；化学反应当量计算

5、样品中总铁的质量分数。然后，再取另一份V分—测试总铁含量和亚铁含量分别分取的体积，样品溶液，在酸性条件下（pH控制在1-2），以二苯胺磺酸钠为20.00mL；指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定至溶液由绿色变紫色为终点，V定—试样溶液定容的体积，100.00mL；通过化学反应当量计算样品中亚铁的质量分数。最后，样品中Rep—重复性校正因子。总铁的质量分数值与亚铁的质量分数值差减即为样品中三价根据以上不确定度来源，且各分量独立，按照不确定度传铁的质量分数值。播律得出：2不确定度评估2222222ucrel(wFe3

6、+)=urelRep+urel(C)+urel(m)+2urel()+urel()+urel(V-V3)2.1识别和分析不确定度来源2.3确定各标准不确定度分量2.1.1由测试总重复性引入的不确定度（uRep）；2.3.1按要求对样品重复进行六次测试，测试数据如下表：2.1.2配制重铬酸钾标准滴定溶液引入的不确定度（uC），包测试次数三价铁含量%平均值%标准偏差%括称量基准物质和定容分别引入的不确定度分量；11.392.1.3试样称量引入的不确定度（um）；21.412.1.4试样溶液定容引入的不确定度（u定）；

7、31.362.1.5试样溶液分取引入的不确定度u（分），包括测定总铁1.350.04641.30和测定亚铁时共两次分取20.00mL试样溶液引入的不确定度51.30分量；61.332.1.6滴定引入的不确定度u（V1-V2），包括总铁滴定和亚故由重复性而引入的标准不确定度为:uA(wFe3+)=s(wFe3+)=铁滴定共两次。u(w)AFe3+0.046%相对标准不确定度：urrel(wFe3+)=×100%=2.2建立数学模型wˉ根据测量原理及不确定度来源，建立数学模型：3.407%，ν=5。wFe3+=wFe

8、-wFe2+×Rep2.3.2配制重铬酸钾标准滴定溶液引入的不确定度分量u(C)，包括称量重铬酸钾基准物质引入的不确定度分量和定容时引入的不确定度分量：882016年8月专业管理1）称量重铬酸钾基准物质引入的不确定度分量：称量所用2.3.6滴定引入的不确定度u（V-V3）：滴定时用的50.00mL天平的计量检定证书给出其重复性偏差0.0003g，按矩形分布处棕色酸式滴定管