一、修訂背景
自動電位滴定儀是根據(jù)電位法原理進行容量分析的一種常見分析儀器,分為電計系統(tǒng)、滴定系統(tǒng)和電極系統(tǒng)三大部分。近年來,隨著科技的快速發(fā)展,自動電位滴定儀也有了長足的進步。例如:馬達驅(qū)動的活塞式滴定管實現(xiàn)了重復性更好、準確度更高的滴定劑添加,計算機繪制的曲線圖更準確真實地表現(xiàn)了滴定狀態(tài),帶有微處理器的滴定分析方法可更科學客觀地進行滴定控制和結(jié)果評估等。但是,JJG814-1993《自動電位滴定儀檢定規(guī)程》(以下簡稱“舊規(guī)程”),自1993年7月1日頒布實施以來,已執(zhí)行20余年,在計量術語、計量性能指標、檢定方法、測量不確定度評定方法等方面都與儀器的現(xiàn)有狀況或計量法規(guī)有了不適應的地方。因此,對舊規(guī)程進行修訂顯得十分迫切。經(jīng)多方專家的努力,JJG814-2015《自動電位滴定儀檢定規(guī)程》(以下簡稱“新規(guī)程”)于2015年1月30日正式發(fā)布,自2015年7月30日起實施。
二、修訂內(nèi)容
新規(guī)程與舊規(guī)程相比,除編輯性修改外,主要技術變化如下:(1)增加了引言內(nèi)容;(2)將舊規(guī)程中“電計引用誤差、電計電位的重復性、滴定管容量允差、滴定分析的重復性”項目名稱修改為“電計示值誤差、電計示值重復性、滴定管容量誤差、儀器示值重復性”;(3)修改了“電計示值重復性”的計算方法;(4)修改了檢定環(huán)境條件的內(nèi)容;(5)取消了檢定標準器中的“高阻直流電位差計、標準電池和檢流計等組成的標準檢定裝置”,將“或用相同準確度的直流電位檢定儀”修改為“pH檢定儀:準確度等級為0.0006級”;(6)增加了“有證標準物質(zhì)”的要求;(7)增加了檢定項目一覽表;(8)取消了舊規(guī)程中“儀器控制滴定的靈敏度”的技術指標;(9)修改了“滴定管容量誤差”的檢定方法;(10)增加了“儀器示值誤差”技術指標及檢定方法;(11)將舊規(guī)程中“儀器電位滴定重復性的檢定”和“儀器中和滴定重復性的檢定”合并、修改為“儀器示值重復性”,并修改了其檢定方法;(12)增加了“常用玻璃量器衡量法K(t)值表”附錄;(13)修改了“檢定原始記錄格式”附錄;(14)取消了舊規(guī)程中的“檢定證書”附錄,由“檢定證書/檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式式樣”代替。
三、重點修訂內(nèi)容解析
1.檢定項目及計量性能指標的修訂
為了保持規(guī)程的延續(xù)性,本次修訂基本保留了舊規(guī)程的大部分項目和計量性能指標。但是,對以下幾個項目進行了修訂:
(1)新規(guī)程修改了電計示值重復性的計算方法,測量次數(shù)由舊規(guī)程的6次修改為新規(guī)程的10次,并將重復性計算公式的分母(分子是由貝賽爾公式計算的標準偏差),由舊規(guī)程的“儀器滿量程電位值”修改為新規(guī)程的“n次測量的電計示值平均值”。所以,從數(shù)值上看,電計示值重復性指標未變,但實際上提高了對儀器此項計量性能的要求。
(2)新規(guī)程取消了“儀器控制滴定的靈敏度”檢定項目?!皟x器控制滴定的靈敏度”是考察當輸入信號變化時,儀器控制滴定系統(tǒng)的敏感程度。現(xiàn)在隨著自動電位滴定儀的發(fā)展,除非儀器損壞,此項目已很少有儀器不合格,所以在本次修訂中取消了此項目。
(3)新規(guī)程增加了“儀器示值誤差”的檢定項目。舊規(guī)程中僅有“電計示值誤差”的性能指標,這個項目只考察了儀器電計系統(tǒng)讀取電位輸入信號的準確性,對配用電極系統(tǒng)進行整機滴定的誤差卻沒有指標進行評價。但是,如果電極系統(tǒng)有問題,即使一臺“電計示值誤差”很小的自動電位滴定儀,也無法測出準確的數(shù)據(jù)。因此,為了評價整機性能,新規(guī)程增加了“儀器示值誤差”的檢定。
(4)新規(guī)程將舊規(guī)程中“儀器電位滴定重復性的檢定”和“儀器中和滴定重復性的檢定”合并、修改為“儀器示值重復性”。此項目檢定時應結(jié)合“儀器示值誤差”檢定項目,采用有證標準物質(zhì)來評價儀器的酸堿滴定(中和滴定)的指標。[pagebreak]
2.標準裝置和有證標準物質(zhì)的修訂
在舊規(guī)程中,儀器檢定設備采用的是“高阻直流電位差計、標準電池和檢流計等組成的標準檢定裝置”,其攜帶十分不便。而自動電位滴定儀由于體積較大,滴定系統(tǒng)和電極系統(tǒng)里玻璃部件較多,易在搬運過程中損壞,因此此類儀器絕大多數(shù)都是到現(xiàn)場進行檢定。所以在本次規(guī)程修訂時,將檢定設備修改為“pH檢定儀:準確度等級為0.0006級”。pH檢定儀便于攜帶,操作方便、快捷準確。
另外,在舊規(guī)程中沒有采用“有證標準物質(zhì)”,因此儀器整機性能的檢定只有“滴定重復性”,而沒有對儀器的示值誤差進行評價。新規(guī)程增加了0.1mol/L HCl和0.1mol/L NaOH容量分析用“有證標準物質(zhì)”,對儀器整機的酸堿滴定(中和滴定)誤差進行評價。雖然自動電位滴定儀由于被測對象的不同,所采用的滴定原理也不同,可以是酸堿滴定(中和滴定)、氧化還原滴定、沉淀滴定、絡合滴定等,不同滴定原理配用的電極也不相同,但是酸堿滴定(中和滴定)應是自動電位滴定儀最基本的功能。而且,國內(nèi)已有發(fā)布的、滿足不確定度要求的容量分析有證標準物質(zhì),因此我們選擇酸堿滴定(中和滴定)的示值誤差和重復性來評價儀器的整機性能。
3.檢定環(huán)境條件的修訂
舊規(guī)程依據(jù)被檢儀器級別的不同,對檢定環(huán)境條件中的溫度、濕度進行了規(guī)定。例如:檢定0.05級儀器時,環(huán)境溫度要求為(20±5)℃,相對濕度為25%~80%。但是,對滴定系統(tǒng)進行檢定時,如果溫度變化過大,有可能導致滴定管容量檢定誤差變大。因此,新規(guī)程將檢定環(huán)境條件修改為檢定時室內(nèi)溫度為(20±5)℃,室溫變化不大于1℃/h,相對濕度小于80%。這樣檢定滴定系統(tǒng)時,降低了溫度對檢定結(jié)果的影響,同時與JJG196-2006《常用玻璃量器檢定規(guī)程》的檢定環(huán)境條件要求一致。
4.“滴定管容量誤差”檢定方法的修訂
舊規(guī)程中“滴定管容量誤差”采用稱重法,根據(jù)滴定管容積,在不同容量處分段檢定滴定管的容量誤差。舊規(guī)程附錄1中也給出了在1mL、5mL、10mL、15mL容量整點處,不同溫度下應稱量的質(zhì)量,然后根據(jù)該溫度下的純水密度等計算容量誤差。但是,在實際檢定過程中常常發(fā)現(xiàn),有些型號的自動電位滴定儀由于軟件設計的原因,無法剛好打出容量整點處的體積,比如規(guī)程要求5mL,但實際操作時顯示打出了5.011mL的純水,所以導致無法利用規(guī)程中的方法進行檢定。因此,新規(guī)程修改了“滴定管容量誤差”的檢定方法。雖然仍采用稱重法,但檢定方法與JJG196-2006中的檢定方法一致,即計算打出純水的表觀質(zhì)量后,根據(jù)附錄B“水溫對滴定管容量檢定的影響系數(shù)”等計算容量誤差。修訂后的檢定方法更具可操作性。