快速自檢校準(zhǔn)玻璃量器準(zhǔn)確度的方法

王應(yīng)平，田建平

(云南省有色地質(zhì)局測(cè)試中心，云南 昆明 650216)

快速自檢校準(zhǔn)玻璃量器準(zhǔn)確度的方法

(云南省有色地質(zhì)局測(cè)試中心，云南 昆明 650216)

本文主要闡述自檢過(guò)程中，如何快速校準(zhǔn)玻璃量器準(zhǔn)確度的實(shí)用方法，重點(diǎn)以分度吸量管為例，將校準(zhǔn)后的吸量管與未經(jīng)校準(zhǔn)的吸量管，分別用于巖礦測(cè)試，并將前后分析成果進(jìn)行影響準(zhǔn)確度的對(duì)比。

快速自檢；玻璃量器準(zhǔn)確度；巖礦測(cè)試

測(cè)試工作中決定測(cè)試成果準(zhǔn)確度的因素很多，玻璃量器作為巖礦測(cè)試中的基本工具，常用于測(cè)定溶液定容、分取溶液測(cè)定、逐級(jí)稀釋及標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制等操作過(guò)程，故其所示量值的準(zhǔn)確程度會(huì)直接影響測(cè)定結(jié)果，但測(cè)試人員容易忽視或輕信玻璃量器所示量值的準(zhǔn)確性，盲目使用數(shù)值，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)偏離甚至錯(cuò)誤。

玻璃量器屬非強(qiáng)制檢定計(jì)量器具，法定部門(mén)對(duì)此類(lèi)器具的檢定報(bào)告通常只給出合格證書(shū)，不提供校準(zhǔn)數(shù)值，如果測(cè)試單位將所用大量種類(lèi)繁多的玻璃量器全部送至法定部門(mén)檢定，不但會(huì)造成難以承受的高昂檢定費(fèi)用，而且會(huì)誤導(dǎo)測(cè)試人員認(rèn)為所示量值非常準(zhǔn)確，無(wú)需在使用中再進(jìn)行校準(zhǔn)，從而影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。故測(cè)試人員必須獨(dú)自使用一套經(jīng)自己檢定校準(zhǔn)，并有詳細(xì)自檢校準(zhǔn)數(shù)值記錄的玻璃量器，在實(shí)際測(cè)定操作中將所用玻璃量器的自檢校準(zhǔn)數(shù)值應(yīng)用到測(cè)定結(jié)果的計(jì)算，可較好的保證測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確可靠，對(duì)中、高含量值的測(cè)定更為重要。

本文依據(jù)《JJG1996-2006常用玻璃量器檢定規(guī)程》[1]，結(jié)合單位工作的特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)幾年的實(shí)踐，總結(jié)出了一套實(shí)用、快速、準(zhǔn)確校準(zhǔn)玻璃量器的方法，并對(duì)自己使用的玻璃量器進(jìn)行了快速自檢校準(zhǔn)。重點(diǎn)以吸量管為實(shí)例來(lái)說(shuō)明：將校準(zhǔn)后的玻璃量器運(yùn)用到礦產(chǎn)元素定量測(cè)試，能提高測(cè)試成果的準(zhǔn)確度。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1.1 儀器及玻璃量器

儀器：梅特勒 AL104型電子分析天平(感量0.0001g)；

精密玻璃液體溫度計(jì)0～50℃(最小分度值為0.1℃)；

玻璃量器：滴定管、分度吸量管、單標(biāo)線吸量管、單標(biāo)線容量瓶和比色管等。

1.1.2 測(cè)量環(huán)境要求

溫度(20±5)℃且水溫變化不大于1℃，水溫與室溫之差不超過(guò)2℃。

1.2 自檢校準(zhǔn)玻璃量器的方法

1.2.1 容量校準(zhǔn)原理

純凈水在一定溫度條件下具有固定的密度、質(zhì)量和體積，衡量法是指在一定溫度下用電子分析天平稱(chēng)量玻璃量器內(nèi)按規(guī)定時(shí)間流出的純水質(zhì)量，然后用流出的純水質(zhì)量除以按照不同溫度下用水充滿20 ℃時(shí)容積為1L的玻璃容器，于空氣中以黃銅砝碼稱(chēng)量水的密度，以確定量器的實(shí)際體積以及誤差是否符合標(biāo)準(zhǔn)容量允差要求。

1.2.2 分度吸量管，單標(biāo)線吸量管自檢校準(zhǔn)方法

第一步：先檢查吸量管的管口和尖嘴外觀有無(wú)破損 用預(yù)先配好的新制鉻酸洗液清洗待校準(zhǔn)的吸量管，

再用蒸餾水將其洗凈，洗凈的標(biāo)志是內(nèi)壁不掛水珠，晾干后備用。

第二步：在校準(zhǔn)工作進(jìn)行時(shí)，把待校準(zhǔn)吸量管插入所取用錐形瓶中并同時(shí)測(cè)量水的溫度。

第三步：先吸取高于吸量管所要校準(zhǔn)的刻度并用干凈的濾紙擦干吸量管外壁的水珠，再把吸量管內(nèi)的水放到所需校準(zhǔn)的體積，并注意溶液的彎月面底部與刻度線相切為止，立即用食指壓緊管口，然后把吸量管內(nèi)的水完全放入塑料小瓶中，最后掛在管尖上的水用洗耳球吹入塑料小瓶，并在電子天平上稱(chēng)重并記錄下數(shù)字，把天平調(diào)零，可以連續(xù)數(shù)次作校準(zhǔn)操作，但動(dòng)作要快，減少液體蒸發(fā)。這個(gè)過(guò)程可總結(jié)為一吸、二擦、三放、四稱(chēng)和五記。

第四步：每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的校準(zhǔn)次數(shù)至少12 次，12次校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差值應(yīng)不超過(guò)電子天平讀數(shù)后兩位±0.0015g，并取 12 次平均值。

1.2.3 滴定管的自檢校準(zhǔn)方法

此校準(zhǔn)方法的第一步和第二步步驟可參照上述分度吸量管自檢校準(zhǔn)方法的第一步和第二步的步驟進(jìn)行。

第三步：在滴定管活塞和塞套密合出涂凡士林油，涂油后要試漏，方法是：要將100mL燒杯里的蒸餾水倒入潔凈的滴定管中并把管尖的氣泡趕走，使液面在零刻度上約10mm處，把滴定管垂直夾在滴定臺(tái)架上，等2分鐘后，仔細(xì)觀察刻線上的液面是否下降，滴定管下端有無(wú)水滴滴下，及活塞隙縫中有無(wú)水滲出。

第四步：放水至彎月面零刻度，讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)與彎月面下緣實(shí)線的最低點(diǎn)相切，以約每分鐘10mL的流速放出水到預(yù)先準(zhǔn)備好的塑料小瓶中到彎月面達(dá)到要校準(zhǔn)的規(guī)定刻度，用塑料小瓶?jī)?nèi)壁碰去滴定管尖端殘留的水滴，蓋好塑料小瓶瓶蓋，并在電子天平上稱(chēng)重并記錄下數(shù)字，把天平調(diào)零，可以連續(xù)數(shù)次作校準(zhǔn)操作，但動(dòng)作要快，減少液體蒸發(fā)。

第五步：校準(zhǔn)一般用途的滴定管，可按0～5mL，0～10mL每次增加5mL體積，直到0～50mL(或0～25mL)。每個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的校準(zhǔn)次數(shù)至少6次，6次校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差值應(yīng)不超過(guò)電子天平讀數(shù)后兩位±0.0020g，并取算術(shù)平均值。

1.2.4 單標(biāo)線容量瓶和比色管的自檢校準(zhǔn)方法

容量瓶和比色管的校準(zhǔn)方法原理大同小異，現(xiàn)以自校準(zhǔn)50mL容量瓶為例來(lái)加以說(shuō)明。

此校準(zhǔn)方法的第一步和第二步步驟仍可參照上述分度吸量管自檢校準(zhǔn)方法的第一步和第二步的步驟進(jìn)行。

第三步：然后要試漏，方法是：使用前，應(yīng)先檢查容量瓶瓶塞是否密合，為此，可在瓶?jī)?nèi)裝入蒸餾水到刻度線附近，蓋上塞，用手按住塞，倒立容量瓶，觀察瓶口是否有水滲出，如果不漏，把瓶直立后，轉(zhuǎn)動(dòng)活塞約180°后再倒立試一次，瓶塞和容量瓶應(yīng)用細(xì)線拴在一起。

第四步：先稱(chēng)空容量瓶質(zhì)量，將100mL燒杯里的蒸餾水倒入潔凈的容量瓶中，近標(biāo)線時(shí)應(yīng)小心逐滴加入直至溶液的彎月面與標(biāo)線相切為止，蓋緊塞子，并在電子天平上稱(chēng)水加瓶總重并記錄下數(shù)字，兩次之差則是瓶中蒸餾水的質(zhì)量，根據(jù)公示可算出容量瓶的實(shí)際體積，把天平調(diào)零，待容量瓶自然晾干，可以連續(xù)數(shù)次作校準(zhǔn)操作，但動(dòng)作要快，減少液體蒸發(fā)。每個(gè)容量瓶做6次平行測(cè)定，6次校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的差值應(yīng)不超過(guò)電子天平讀數(shù)后兩位±0.0020g，并取6次算術(shù)平均值計(jì)算出該容量瓶的實(shí)際體積。

1.2.5 計(jì)算方法[2][3]

V校=m/k

其中：V校—玻璃量器校準(zhǔn)值mL；m—天平上稱(chēng)量純水的質(zhì)量g；k—溫度為t℃，(不同溫度下用水充滿20℃時(shí)容積為1L的玻璃容器，于空氣中以黃銅砝碼稱(chēng)取水的質(zhì)量計(jì)算所得水的密度g/mL)。

2 結(jié)果與討論(主要以分度吸量管為例)

2.1 玻璃量器自檢校準(zhǔn)的必要性和實(shí)用性討論

玻璃量器在使用過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)磨損，破碎或被所盛溶液腐蝕等情況，其體積會(huì)隨著使用時(shí)間的加長(zhǎng)而發(fā)生變化，即使已送檢過(guò)的玻璃量器，也不能保證體積長(zhǎng)時(shí)間的準(zhǔn)確、穩(wěn)定。

測(cè)試室內(nèi)玻璃量器眾多，若都要送檢法定部門(mén)檢定校準(zhǔn)，除要承受高昂的檢定校準(zhǔn)費(fèi)用外，其檢定校準(zhǔn)證書(shū)所提供數(shù)據(jù)實(shí)用性太差，不能方便測(cè)定人員使用。而且對(duì)于校準(zhǔn)不合格的玻璃量器將會(huì)銷(xiāo)毀，不再進(jìn)行燒制加工，自檢校準(zhǔn)并運(yùn)用到測(cè)試中，造成極大浪費(fèi)。

因每個(gè)測(cè)試人員操作玻璃量器的習(xí)慣和方式有差異，同樣的量器體積在使用中會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果也會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)誤差。故實(shí)驗(yàn)室每個(gè)測(cè)試人員都應(yīng)有一組專(zhuān)用的玻璃量器，并進(jìn)行定期自檢校準(zhǔn)其體積，形成有效數(shù)值記錄，并參加結(jié)果計(jì)算，能提高測(cè)定值準(zhǔn)確可靠。

若按按國(guó)家計(jì)量規(guī)程檢定，手續(xù)繁瑣，校準(zhǔn)時(shí)間較長(zhǎng)，要求較高，故制定出適合自己的快速，實(shí)用，準(zhǔn)確的自檢校準(zhǔn)方法十分必要。

2.2 分度吸量管自檢校準(zhǔn)結(jié)果評(píng)定

按分度吸量管，單標(biāo)線吸量管自檢校準(zhǔn)方法，對(duì)一支0.2mL分度吸量管進(jìn)行自檢校準(zhǔn)。結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 0.2mL分度吸量管自檢校準(zhǔn)結(jié)果(水溫20℃，k為0.99718g/ml)Tab.1 Self-Detection Correction of 0.2ml Measuring Pipet

從表1中的數(shù)據(jù)可計(jì)算得出：該支0.2mL分度吸量管的自檢校準(zhǔn)的平均值為0.1986mL，此值與分度吸量管標(biāo)稱(chēng)容量0.2mL相差為-0.0014mL，而0.2mL吹出式A型吸量管容量允差±0.003mL范圍內(nèi)，表明此吸量管體積準(zhǔn)確度較高；樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差(s)為0.000767，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為0.386%，可見(jiàn)其精密度高，說(shuō)明自檢校準(zhǔn)人員操作穩(wěn)定性好，在測(cè)定工作中使用到此吸量管時(shí)，可在結(jié)果計(jì)算中用0.1986這個(gè)值進(jìn)行精密計(jì)算。

2.3 分度吸量管自檢校準(zhǔn)結(jié)果的在礦產(chǎn)元素測(cè)定中的實(shí)際應(yīng)用

本文以分度吸量管為例，將自檢校準(zhǔn)數(shù)值應(yīng)用到《綠柱石中鈹?shù)墓舛确y(cè)定》方法中標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制及測(cè)定結(jié)果計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表2和表3。

表2 綠柱石中鈹?shù)墓舛确y(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制Tab.2 Standard Curve Drawing of Testing of Be in Beryl with Photometric Method

表3 綠柱石中鈹元素測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確度評(píng)定Tab.3 The Assessment of Accuracy of Testing Result of Be in Beryl

由表2、3可知，標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的線性相關(guān)性，與是否使用校準(zhǔn)值的影響不明顯；但從最終測(cè)定結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用自檢校準(zhǔn)值計(jì)算的結(jié)果更接近推薦值，未使用自檢校準(zhǔn)值計(jì)算的結(jié)果會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)偏低，甚至超差?？梢?jiàn)自檢校準(zhǔn)玻璃量器將會(huì)提高礦產(chǎn)元素測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度。

[1]國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.《JJG196-2006 常用玻璃量器檢定規(guī)程》[S].2006.

[2]劉珍.化驗(yàn)員讀本(第四版)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2008.

[3]柯?tīng)査鞣?，松山，梁?shù)權(quán).容量分析(第二版)[M].北京：科學(xué)出版社.1959.

THE RAPID SELF-DETECTION CORRECTION METHOD OF GLASS MEASURING APPARATUS ACCURACY

WANG Ying-ping，TIAN Jian-ping，GE Run-tao

(TestingCenter，YunnanBureauofNonferrousGeology，Kunming650216)

Inthis paper，we mainly have an interpretation of the useful method of rapid correction glass measuring apparatus accuracy in the self-detection with emphasis on taking the measuring pipet as an example.The corrected pipet and incorrected one are separately used in the rock(ore)testing，then the testing results before and after correction are used in the comparison of accuracy influence.

Rapid Self-Detection；Accuracy of Glass Measuring Apparatus；Rock(Ore)Testing

2015-02-09

王應(yīng)平(1983～)，女，云南昆明市人，助理工程師，從事巖礦測(cè)試工作。

O6-32

A

1004-1885(2015)2-314-4