酸度計量值比對實例

【摘要】酸度計測量范圍廣，是應用于環境保護、食品檢測、醫療衛生、地質探勘等領域的重要測量設備，尤其在水質檢測中尤其重要。為了加強建標單位監管力度，保障量值準確一致，本文開展酸度計量值比對。

【關鍵詞】酸度計；量值比對；技術方案；不確定度評定；結果判定原則

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.05.020

Example of Acidity measurement Value Comparison

ZHOU Xinggang

（Qianxinan Prefecture Inspection and Testing Center， Xingyi 562400， China）

Abstract： Acidity meters have a wide measurement range and are important measurement equipment in fields such as environmental protection， food testing， medical and health care， geological exploration， etc.， especially in water quality testing. In order to strengthen the supervision of standardization units and ensure accurate and consistent measurement values， this article conducts acidity measurement value comparison.

Key words： acidity meter； quantity value comparison； technical solution； uncertainty assessment； result determination principle

本文重點描述比對技術方案、pH計電計示值誤差不確定度評定、盲樣不確定度評定及比對結果評價。

1比對技術方案

1.1比對依據

JJG 119—2018《實驗室pH（酸度）計》；JJF 1117—2010《計量比對》；JJF 1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》。

1.2傳遞標準及待測盲樣

為較全面地反映各計量技術機構能力，本次比對選用兩臺分辨率為0.01的實驗室pH計，其中一臺作為傳遞標準，另外一臺為備用傳遞標準。比對選用的盲樣由中國測試技術研究院生產定值，pH值為6.537，不確定度U=0.010，k=3。

1.3比對程序

第一部分：參比實驗室按照檢定規程的規定對傳遞實驗室pH計進行檢定，并依據檢定結果判定儀器級別，出具酸度計檢定證書。其中需要在pH=4測量點重復測量6次，評定電計示值誤差的擴展不確定度，并填入比對結果報告單中。

第二部分：評定盲樣測量結果的擴展不確定度。將待測樣品（固體）用新蒸餾水或去離子水配成250 mL溶液。在正常條件下，用標準溶液校準上面檢定合格的實驗室pH計去測量盲樣在25℃時的pH值。

1.4比對路線：

本次比對方式采取星形式。

1.5傳遞標準（實驗室pH計）技術狀況

1）傳遞標準的穩定性：在比對前期，主導實驗室對實驗室pH計持續進行了1個月傳遞標準的穩定性監測，主導實驗室在每次傳遞實驗室pH計送回后進行穩定性試驗。

2）傳遞實驗室pH計的運輸性能：主導實驗室詳細規定實驗室pH計的包裝、運輸、貯存等相關要求。

3）盲樣穩定性：比對采用的是混合磷酸鹽pH標準物質，有效期為5年，按保存和傳遞按照證書上的要求，主導實驗室在傳遞之前進行了多次穩定性檢驗。

1.6比對結果的評價方法

本次量值比對針對儀器電計示值誤差、盲樣測得值分別進行擴展不確定度評定。主導實驗室對參比實驗室反饋的數據進行匯總及分析處理，計算得到各實驗室的XΔ值和En值，并給出各參比實驗室的評價結果。XΔ值用于評價各參加比對實驗室電計示值誤差，En值用于比對評價盲樣檢測結果。XΔ值的計算公式為：

1.7結果判定原則

評價比對實驗室的電計示值誤差時，當XΔ≤1，判定結果為滿意；當XΔ>1，判定結果為不滿意；評價盲樣檢測結果時，當En≤1，判定結果為滿意；當En>1，判定結果為不滿意。

2pH計電計示值誤差的不確定度評定和盲樣的不確定度評定

2.1pH計電計示值誤差的不確定度評定

2.1.1概述

本次比對的目的是確定各地州市計量技術機構開展pH計的檢定工作能力。

1）測量依據：本次比對根據國家檢定規程JJG 119—2018《實驗室pH（酸度）計》、測量不確定度遵從JJF l059.1—2012《測量不確定度評定與表示》所推薦的評估方法。2）環境條件：溫度23～25℃，相對濕度≤65%，標準溶液和電極系統的溫度恒定性在±0.2℃內，附近無明顯的機械振動和強電磁干擾。3）測量標準：酸度計檢定儀0.0006級，測量范圍為pH（0.00～ 14.00），-2000～2000mV；標準物質鄰苯二甲酸氫鉀U=0.01（k= 3），混合磷酸鹽U=0.01（k=3），硼砂U=0.01（k=3）。4）被測對象：梅特勒-托利多（METTLER TOLEDO）儀器（上海）有限公司的S210 pH計。5）測量過程：用本單位的酸度計檢定儀作為測量標準，采用直接比較法對傳遞標準（實驗室pH計）的測量點（電計示值為pH=4.00）進行測量，根據測得的電計示值誤差算其擴展不確定度U，取包含因子k=2。

2.1.2測量模型

式中，pH為實驗室pH計示值的平均值；ΔpH為實驗室pH計電計的示值誤差；pHs為本實驗室pH計檢定儀輸入給實驗室 pH計的標準信號值。

2.1.3輸入量引入的標準不確定度

2.1.3.1測量重復性引入的標準不確定度分量u1

6次重復性測量數列及平均值，見表1。

結合測量結果的有效位數，并綜合考慮其可靠性后取值為U = 0.012。

2.2盲樣不確定度評定

2.2.1概述

1）測量依據、環境條件、測量標準同上。2）被測對象為盲樣。3）測量過程：用S210 pH計作為測量標準，采用直接比較法對盲樣進行測量，給出盲樣測量點示值誤差的擴展不確定度U，使用包含因子k=2。

2.2.3輸入量引入的標準不確定度

1）盲樣的重復性引入的標準不確定度分量u1

測量盲樣的重復性引入的標準不確定度分量u1見表3。

二級標準物質證書給出的擴展不確定度均為U = 0.01（k= 3），則其引入的標準不確定度為u3 = 0.01/3 = 0.0033。

2.2.4標準不確定度

結合測量結果的有效位數，并綜合考慮其可靠性后取值得：U = 0.014。根據以上分析及評定得出以下結論：在25℃恒溫水浴箱測得盲樣的測量結果為：盲樣pH=（6.538±0.014）。

3參比實驗室量值比對數據及比對結果評價

3.1參比實驗室的檢定結果及結果評價

參比實驗室的檢定結果及結果評價，見表5。

3.2參比實驗室盲樣檢測結果

參比實驗室盲樣檢測結果，見表6。

【參考文獻】

[1]實驗室pH（酸度）計：JJG 119—2018[S].

[2]pH計檢定儀：JJG 919—2008[S].

[3]測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1—2012[S].

[4]計量比對：JJF 1117—2010[S].

【作者簡介】

周興剛，男，1981年出生，工程師，學士，研究方向為計量力學、溫度及化學。

（編輯：李加鵬）