JJF1822—20201水樣檢測用尿素檢測儀校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于基于比色原理的水樣尿素檢測儀的校準(zhǔn)。2引用文件JJF1071—2010國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則GB/T6682—2008分析實驗室用水規(guī)格和試驗方法凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3概述水樣檢測用尿素檢測儀(以下簡稱儀器)利用比色原理對水樣中的尿素含量進(jìn)行檢測。水樣中尿素與配套試劑發(fā)生顯色反應(yīng),在一定范圍內(nèi)顯色程度與被測樣品中尿素的含量呈正比,根據(jù)顯色溶液吸光度值計算樣品尿素含量。顯色反應(yīng)原理主要有三種:第一種為二乙酰一肟-安替比林法,在強酸和加熱的條件下,尿素與二乙酰一肟-安替比林反應(yīng)呈現(xiàn)黃色,在波長約460nm處有最大吸收峰。方法線性范圍為(0.5~10)mg/L。第二種為二氯異氰脲酸鈉-麝香草酚法,在可溶性淀粉存在下,尿素可與二氯異氰脲酸鈉-麝香草酚反應(yīng),生成一種黃色化合物,該化合物最大吸收波長約為470nm。方法線性范圍為(0.5~5)mg/L。第三種為脲酶靚藍(lán)法,脲酶水解尿素時生成的氨態(tài)氮,在強堿介質(zhì)中和苯酚鈉及次氯酸鈉反應(yīng),形成藍(lán)綠色化合物,最大吸收波長約為610nm。該反應(yīng)中尿素溶液的線性范圍為(0.1~2.5)mg/L。為滿足使用的需要,通過樣品稀釋可使尿素檢測范圍達(dá)到(0.1~5)mg/L。儀器主要由光源、單色器、樣品室、檢測器、數(shù)據(jù)處理、顯示單元及配套試劑等組成。4計量特性4.1穩(wěn)定性4.2示值誤差4.3測量重復(fù)性5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件JJF1822—202025.1.1溫度:(15~35)℃。5.1.2相對濕度:不大于80%。5.2校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、試劑及儀器5.2.1尿素有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):純度≥99.8%,擴(kuò)展不確定度≤0.2%,(k=2)。5.2.2鈷離子有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):1.00g/L,擴(kuò)展不確定度≤0.01g/L,(k=2)。5.2.3三氯化鉻溶液:鉻含量為1.00g/L,三氯化鉻溶液配制方法見附錄A。5.2.4分析天平:天平準(zhǔn)確度為①級,分度值不大于0.1mg。5.2.5移液管、容量瓶:A級。6校準(zhǔn)項目和校準(zhǔn)方法6.1穩(wěn)定性儀器按照說明書開機穩(wěn)定,用符合GB/T6682—2008中二級水要求的實驗用水調(diào)好零點。如果被校儀器需要定標(biāo),使用儀器自帶的定標(biāo)液進(jìn)行定標(biāo)。然后根據(jù)不同儀器,選擇濃度為1.00g/L的鈷離子有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或濃度為1.00g/L的三氯化鉻溶液進(jìn)行穩(wěn)定性檢測。配套試劑盒顯色結(jié)果為黃色的儀器,選擇鈷離子有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);配套試劑盒顯色結(jié)果為綠色的儀器,選擇三氯化鉻溶液。將鈷離子有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或三氯化鉻溶液裝入與儀器配套的比色瓶中,將比色瓶擦干凈,放入比色槽中,使比色瓶上的標(biāo)記對準(zhǔn)比色槽前方的標(biāo)記,蓋上遮光罩,測量并記錄儀器的初始示值,持續(xù)觀測30min,每隔5min測量并記錄儀器示值T,按公式(1)計算示值穩(wěn)定性。δ=Tmax-Tmin(1)式中:δ—示值穩(wěn)定性,mg/L;Tmax———所有示值中的最大值,mg/L;Tmin———所有示值中的最小值,mg/L。6.2示值誤差使用尿素有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),用符合GB/T6682—2008中二級水要求的實驗用水配制成濃度為1.00mg/L、2.00mg/L和4.00mg/L的尿素工作標(biāo)準(zhǔn)溶液,配制方法參考附錄A。按說明書規(guī)定的步驟操作,每個濃度的尿素工作標(biāo)準(zhǔn)溶液各取3份與儀器的配套試劑反應(yīng),用被校儀器進(jìn)行檢測,記錄測得值并計算平均值。按公式(2)計算示值誤差。(2)式中:ΔT———儀器檢測尿素溶液的示值誤差,%;Tm———尿素溶液測得值的平均值,mg/L;Ts———尿素溶液標(biāo)準(zhǔn)值,mg/L。6.3測量重復(fù)性按照6.1中的方法選取1.00g/L的鈷離子有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或濃度為1.00g/L的三氯JJF1822—20203化鉻溶液,用被校儀器連續(xù)重復(fù)測定6次,記錄測得值并按公式(3)計算測量重復(fù)性。式中:Ti—第i次測得值,mg/L;T—6次測量平均值,mg/L;n———重復(fù)測量次數(shù),n=6。7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)儀器的校準(zhǔn)記錄應(yīng)盡可能詳盡地記載測量數(shù)據(jù)和計算結(jié)果,推薦的校準(zhǔn)記錄格式見附錄B。示值誤差測量結(jié)果的不確定度應(yīng)按JJF1059.1—2012《測量不確定度評定與表示》的要求評定,不確定度評定示例見附錄C。經(jīng)校準(zhǔn)的儀器應(yīng)出具校準(zhǔn)證書,校準(zhǔn)證書應(yīng)符合JJF1071—2010《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》中5.12的要求,校準(zhǔn)證書內(nèi)頁格式見附錄D。8復(fù)校時間間隔建議儀器復(fù)校時間間隔為12個月。由于復(fù)校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸多因素所決定的,因此送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復(fù)校時間間隔。JJF1822—20204附錄A校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法A.1配制用試劑及設(shè)備A.1.1實驗環(huán)境溫度:(15~25)℃。相對濕度:不大于80%。A.1.2試劑實驗用水:符合GB/T6682—2008中二級水要求。六水合三氯化鉻(優(yōu)級純)。尿素純度有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。A.1.3儀器和玻璃量器分析天平:天平準(zhǔn)確度等級為①級,分度值不大于0.1mg。移液管、容量瓶:A級。A.2含鉻量1.00g/L的三氯化鉻溶液的配制精確稱取六水合三氯化鉻1.281g,置于100mL燒杯中,用5%的鹽酸溶解后,移入250mL容量瓶中,以少量5%鹽酸洗燒杯3次,洗滌液并入容量瓶中,用5%鹽酸稀釋至刻度,搖勻,得到含鉻量1.00g/L的三氯化鉻溶液。A.3尿素標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制A.3.1200mg/L尿素工作標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制將尿素有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)按照證書方法進(jìn)行烘干處理后,在分析0.1000g,置于100mL燒杯中,用實驗用水溶解后,移入500mL容量瓶中,以少量實驗用水洗燒杯3次,洗滌液并入容量瓶中,用實驗用水稀釋至刻度,搖勻,得到200mg/L尿素工作標(biāo)準(zhǔn)溶液,將該溶液置于陰涼處待用。A.3.21.00mg/L尿素工作標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制用5mL移液管取200mg/L尿素工作標(biāo)準(zhǔn)溶液2.5mL于500mL容量瓶中,用實驗用水定容。A.3.32.00mg/L尿素工作標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制用5mL移液管取200mg/L尿素工作標(biāo)準(zhǔn)溶液5mL于500mL容量瓶中,用實驗用水定容。A.3.44.00mg/L尿素工作標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制用10mL移液管取200mg/L尿素工作標(biāo)準(zhǔn)溶液10mL于500mL容量瓶中,用實驗用水定容。JJF1822—20205附錄B尿素檢測儀校準(zhǔn)記錄參考格式送校單位校準(zhǔn)地址儀器型號儀器編號制造廠商檢測日期環(huán)境溫度℃相對濕度%校準(zhǔn)人核驗人技術(shù)依據(jù)名稱/型號測量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級/最大允許誤差檢定/校準(zhǔn)證書編號/有效期B.1穩(wěn)定性檢測值mg/L穩(wěn)定性mg/LB.2示值誤差標(biāo)準(zhǔn)值mg/L測得值mg/L平均值mg/L示值誤差%擴(kuò)展不確定度(k=2)%1.002.004.00B.3重復(fù)性測得值mg/L重復(fù)性%JJF1822—20206附錄C示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定示例C.1概述C.1.1環(huán)境條件:標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制環(huán)境溫度:(15~25)℃。儀器校準(zhǔn)環(huán)境溫度:(15~35)℃。相對濕度:不大于80%。C.1.2測量標(biāo)準(zhǔn):C.1.素:。99.8%,U=0.2%(k=2)。C.1.4測量方法:按照本規(guī)范6.2。C.2測量模型×100%(C.1)式中:ΔT———儀器檢測尿素溶液的示值誤差,%;Tm———尿素溶液測得值的平均值,mg/L;Ts———尿素溶液標(biāo)準(zhǔn)值,mg/L。該測量模型可表示為公式(C.2)。×100%(C.2)按照公式(C.3)和公式(C.4)計算各輸入量的靈敏系數(shù)。(C.3)(C.4)c(Tm)———輸入量Tm的靈敏系數(shù);c(Ts)———輸入量Ts的靈敏系數(shù)。C.3不確定度來源C.3.1重復(fù)性引入的不確定度。C.3.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度。C.4不確定度分量的計算C.4.1重復(fù)性引入的不確定度u(Tm)對同一濃度的尿素溶液,重復(fù)進(jìn)行6次測量,考察測量方法由重復(fù)性引入的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差,檢測數(shù)據(jù)及計算結(jié)果見表C.1。JJF1822—20207表C.1重復(fù)測量數(shù)據(jù)單位為mg/L標(biāo)準(zhǔn)值測得值實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差s1.000.890.870.760.950.971.120.1202.001.811.981.772.102.071.740.1584.003.953.653.624.154.013.880.207實際校準(zhǔn)工作中,使用同一濃度尿素溶液3次測得值的算術(shù)平均值計算示值誤差,因此重復(fù)性引入的不確定度計算見公式(C.5)。(C.5)C.4.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度u(Ts)C.4.2.1尿素有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對不確定度urel(Ts,1)由尿素純度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書得到純度的相對擴(kuò)展不確定度Urel(Ts,1)=0.2%,對應(yīng)的擴(kuò)展因子k=2,尿素有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對不確定度urel(Ts,1)計算見公式(C.6)。u=0.1%(C.6)C.4.2.2尿素工作標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程的不確定度urel(Ts,2)C.4.2.2.1天平稱量產(chǎn)生的不確定度urel(m)天平檢定證書中實際分度值為0.1mg,服從均勻分布,其引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:天平示值最大允許誤差±0.5e,其中檢定分度值e為1mg,服從均勻分布,天平示值允許誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:稱量100mg尿素有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時,天平不同位置的偏載誤差為0.8mg,服從均勻分布,其偏載誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:天平重復(fù)稱量10次,實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.38mg,重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:u(m4)=0.38(mg)計算天平稱量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度:=0.66(mg)則天平稱量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度:JJF1822—20208C.4.2.2.2容量瓶引入的不確定度urel(V1)A級500mL容量瓶的容積最大允許誤差為±0.25mL,按其服從三角分布計算,則容量瓶體積引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為=0.102mL。容量瓶和溶液校正時溫度不同引入的體積不確定度,假設(shè)溫度差為5℃,水體積膨=0.268mL。u(V1)=0.1022+0.2682=0.29(mL)C.4.2.2.3移液管產(chǎn)生的不確定度urel(V2)5mL、10mL移液管的允許誤差為±0.025mL、±0.05mL,服從三角分布,移液管體積引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.0102mL,0.0204mL,各濃度溶液移液時引入的urel(V2)相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為:尿素濃度為1.00mg/L時:尿素濃度為2.00mg/L時:尿素濃度為4.00mg/L時:C.4.2.2.4尿素工作標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程中的不確定度計算尿素工作標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過程中的不確定度見公式(C.7)。urel(Ts,2)=urel(m)2+2urel(V1)2+urel(V2)2(C.7)尿素濃度為1.00mg/L時:urel(Ts,2)=0.00662+2×0.000582+0.004082=0.0078尿素濃度為2.00mg/L時:urel(Ts,2)=0.00662+2×0.000582+0.002042=0.0070尿素濃度為4.00mg/L時:urel(Ts,2)=0.00662+2×0.000582+0.002042=0.0070計算各濃度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度見公式(C.8)。urel(Ts)=urel(Ts,1)2+urel(Ts,2)2(C.8)JJF1822—20209尿素濃度為1.00mg/L時:urel(Ts)=0.0012+0.00782=0.0079尿素濃度為2.00mg/L時:urel(Ts)=0.0012+0.00702=0.0071尿素濃度為4.00mg/L時:則計算標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的