全自動(dòng)餾程儀在餾程標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均勻性檢驗(yàn)中的應(yīng)用

佟俊婷 蘇 英 劉鳳健

(1.遼寧省計(jì)量科學(xué)研究院，沈陽(yáng) 110004；2.中國(guó)石油錦西石化公司質(zhì)檢部，葫蘆島 125000)

均勻性是指物質(zhì)的一種或幾種特性具有相同組分或相同結(jié)構(gòu)的狀態(tài)，是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的基本屬性。石油類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，一般是復(fù)雜的烴類(lèi)混合物質(zhì)，在研制過(guò)程中需要充分混勻獲得相對(duì)均勻性，在分裝后，對(duì)最小分裝單元進(jìn)行均勻性檢驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)待選樣品均勻性以及不確定度的評(píng)估是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制的重要環(huán)節(jié)。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的均勻性檢驗(yàn)主要包括檢測(cè)方法的選擇與研究、檢測(cè)結(jié)果的表達(dá)與評(píng)價(jià)和最小取樣量的確定三個(gè)方面[1]。按照國(guó)家規(guī)范[2]，均勻性檢驗(yàn)應(yīng)選擇不低于定值方法的精密度和具有足夠靈敏度且能夠溯源的測(cè)量方法。石油產(chǎn)品的餾程是其液體燃料石油產(chǎn)品蒸發(fā)性能表征的重要指標(biāo)，對(duì)于石油產(chǎn)品的使用、儲(chǔ)存等方面都有非常重要的實(shí)際參考價(jià)值和意義[3]。目前，使用測(cè)定油類(lèi)樣品餾程的方法為GB/T6536-2010，其中有手動(dòng)和自動(dòng)兩種方法，本次均勻性檢測(cè)使用自動(dòng)餾程儀對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)待選樣品進(jìn)行均勻性測(cè)試，保證測(cè)試條件的統(tǒng)一[4]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與材料

全自動(dòng)餾程測(cè)試儀 ADU5， 奧地利AntonPaar公司；125mL蒸餾燒瓶，奧地利AntonPaar公司；100mL量筒，奧地利AntonPaar公司；餾程標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)待選樣品：柴油；多孔沸石。

1.2 檢驗(yàn)指標(biāo)與樣品選擇

餾程是指一定溫度范圍內(nèi)該石油產(chǎn)品中可能蒸餾出來(lái)的油品數(shù)量和溫度的標(biāo)示，這個(gè)標(biāo)示用回收溫度表示，回收溫度是蒸餾出的液體的體積達(dá)到指定百分?jǐn)?shù)或體積時(shí)溫度計(jì)的度數(shù)。本次實(shí)驗(yàn)對(duì)餾程標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)待選樣品的15個(gè)回收溫度進(jìn)行測(cè)試，分別是初餾點(diǎn)、5%回收體積、10%回收體積、15%回收體積、20%回收體積30%回收體積、40%回收體積、50%回收體積、60%回收體積、70%回收體積、80%回收體積、85%回收體積、90%回收體積、95%回收體積、終餾點(diǎn)。

參照J(rèn)JF1343《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值的通用原則及統(tǒng)計(jì)學(xué)原理》，本次餾程標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)待選樣品量在200～500之間，根據(jù)樣品均勻性檢測(cè)規(guī)則，隨機(jī)抽取15瓶樣品，每瓶樣品獨(dú)立取樣測(cè)定兩次。為保證抽取樣品的代表性，將所有樣品進(jìn)行編號(hào)，使用隨機(jī)數(shù)表進(jìn)行隨機(jī)抽樣。

1.3 測(cè)量條件

為保證全自動(dòng)餾程儀測(cè)試的方法準(zhǔn)確，選擇已知標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(PACGmbH1310-010-010301)進(jìn)行方法驗(yàn)證，經(jīng)過(guò)測(cè)試驗(yàn)證，程序方法如表1，已知標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)方法驗(yàn)證結(jié)果如表2。通過(guò)已知標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的驗(yàn)證，所選儀器的程序方法可靠，可按此方法進(jìn)行均勻性測(cè)試。

表1 全自動(dòng)餾程測(cè)試儀程序方法參數(shù)

續(xù)表1

表2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定結(jié)果

2 結(jié)果與討論

2.1 均勻性檢驗(yàn)結(jié)果

采用單因素方差分析法(F檢驗(yàn))并結(jié)合測(cè)量結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)對(duì)測(cè)試樣品進(jìn)行均勻性評(píng)估。

樣品測(cè)試及單因素方差分析結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，各回收體積對(duì)應(yīng)的回收溫度測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于0.6%，F(xiàn)計(jì)算值均小于臨界值F0.05(14,15)=2.42，說(shuō)明制備的餾程標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)待選物樣品均勻性良好。

2.2 均勻性不確定度的評(píng)定

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)瓶間差異的確定是質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)之一[5]，使用單因素方差分析法(F檢驗(yàn))分析均勻性數(shù)據(jù)，瓶間標(biāo)準(zhǔn)偏差sbb可以由下式進(jìn)行計(jì)算：

在這種情況下，sbb等同于瓶間不均勻性導(dǎo)致的不確定度分量ubb：

ubb=sbb

式中：ubb-瓶間不均勻性導(dǎo)致的不確定度分量。

結(jié)合以上兩種不確定度計(jì)算方法得到餾程標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)待選樣品不同回收溫度的不確定度，如表4。

表4 均勻性引入不確定度結(jié)果

續(xù)表4

3 結(jié)語(yǔ)

餾程標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)待選樣品均勻性以及不確定度的評(píng)估是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制的重要環(huán)節(jié)。本文使用全自動(dòng)餾程測(cè)定儀對(duì)餾程標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)待選樣品進(jìn)行均勻性檢驗(yàn)，餾程回收體積從初餾點(diǎn)到終餾點(diǎn)共15個(gè)不同的回收體積點(diǎn)(初餾點(diǎn)、5%、10%、15%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、85%、90%、95%、終餾點(diǎn))，經(jīng)方差分析證明餾程標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)待測(cè)樣品具有良好的均勻性。全自動(dòng)餾程測(cè)定儀用于均勻性檢驗(yàn)可以最大程度降低人員誤差，快捷、可靠、精密度高。