水样检测用尿素检测仪校准规范

JJF1822—20201水样检测用尿素检测仪校准规范1范围本规范适用于基于比色原理的水样尿素检测仪的校准。2引用文件JJF1071—2010国家计量校准规范编写规则GB/T6682—2008分析实验室用水规格和试验方法凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3概述水样检测用尿素检测仪(以下简称仪器)利用比色原理对水样中的尿素含量进行检测。水样中尿素与配套试剂发生显色反应,在一定范围内显色程度与被测样品中尿素的含量呈正比,根据显色溶液吸光度值计算样品尿素含量。显色反应原理主要有三种:第一种为二乙酰一肟-安替比林法,在强酸和加热的条件下,尿素与二乙酰一肟-安替比林反应呈现黄色,在波长约460nm处有最大吸收峰。方法线性范围为(0.5~10)mg/L。第二种为二氯异氰脲酸钠-麝香草酚法,在可溶性淀粉存在下,尿素可与二氯异氰脲酸钠-麝香草酚反应,生成一种黄色化合物,该化合物最大吸收波长约为470nm。方法线性范围为(0.5~5)mg/L。第三种为脲酶靓蓝法,脲酶水解尿素时生成的氨态氮,在强碱介质中和苯酚钠及次氯酸钠反应,形成蓝绿色化合物,最大吸收波长约为610nm。该反应中尿素溶液的线性范围为(0.1~2.5)mg/L。为满足使用的需要,通过样品稀释可使尿素检测范围达到(0.1~5)mg/L。仪器主要由光源、单色器、样品室、检测器、数据处理、显示单元及配套试剂等组成。4计量特性4.1稳定性4.2示值误差4.3测量重复性5校准条件5.1环境条件JJF1822—202025.1.1温度:(15~35)℃。5.1.2相对湿度:不大于80%。5.2校准用标准物质、试剂及仪器5.2.1尿素有证标准物质:纯度≥99.8%,扩展不确定度≤0.2%,(k=2)。5.2.2钴离子有证标准物质:1.00g/L,扩展不确定度≤0.01g/L,(k=2)。5.2.3三氯化铬溶液:铬含量为1.00g/L,三氯化铬溶液配制方法见附录A。5.2.4分析天平:天平准确度为①级,分度值不大于0.1mg。5.2.5移液管、容量瓶:A级。6校准项目和校准方法6.1稳定性仪器按照说明书开机稳定,用符合GB/T6682—2008中二级水要求的实验用水调好零点。如果被校仪器需要定标,使用仪器自带的定标液进行定标。然后根据不同仪器,选择浓度为1.00g/L的钴离子有证标准物质或浓度为1.00g/L的三氯化铬溶液进行稳定性检测。配套试剂盒显色结果为黄色的仪器,选择钴离子有证标准物质;配套试剂盒显色结果为绿色的仪器,选择三氯化铬溶液。将钴离子有证标准物质或三氯化铬溶液装入与仪器配套的比色瓶中,将比色瓶擦干净,放入比色槽中,使比色瓶上的标记对准比色槽前方的标记,盖上遮光罩,测量并记录仪器的初始示值,持续观测30min,每隔5min测量并记录仪器示值T,按公式(1)计算示值稳定性。δ=Tmax-Tmin(1)式中:δ—示值稳定性,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示值误差使用尿素有证标准物质,用符合GB/T6682—2008中二级水要求的实验用水配制成浓度为1.00mg/L、2.00mg/L和4.00mg/L的尿素工作标准溶液,配制方法参考附录A。按说明书规定的步骤操作,每个浓度的尿素工作标准溶液各取3份与仪器的配套试剂反应,用被校仪器进行检测,记录测得值并计算平均值。按公式(2)计算示值误差。(2)式中:ΔT———仪器检测尿素溶液的示值误差,%;Tm———尿素溶液测得值的平均值,mg/L;Ts———尿素溶液标准值,mg/L。6.3测量重复性按照6.1中的方法选取1.00g/L的钴离子有证标准物质或浓度为1.00g/L的三氯JJF1822—20203化铬溶液,用被校仪器连续重复测定6次,记录测得值并按公式(3)计算测量重复性。式中:Ti—第i次测得值,mg/L;T—6次测量平均值,mg/L;n———重复测量次数,n=6。7校准结果表达仪器的校准记录应尽可能详尽地记载测量数据和计算结果,推荐的校准记录格式见附录B。示值误差测量结果的不确定度应按JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》的要求评定,不确定度评定示例见附录C。经校准的仪器应出具校准证书,校准证书应符合JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》中5.12的要求,校准证书内页格式见附录D。8复校时间间隔建议仪器复校时间间隔为12个月。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸多因素所决定的,因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。JJF1822—20204附录A校准用标准溶液的配制方法A.1配制用试剂及设备A.1.1实验环境温度:(15~25)℃。相对湿度:不大于80%。A.1.2试剂实验用水:符合GB/T6682—2008中二级水要求。六水合三氯化铬(优级纯)。尿素纯度有证标准物质。A.1.3仪器和玻璃量器分析天平:天平准确度等级为①级,分度值不大于0.1mg。移液管、容量瓶:A级。A.2含铬量1.00g/L的三氯化铬溶液的配制精确称取六水合三氯化铬1.281g,置于100mL烧杯中,用5%的盐酸溶解后,移入250mL容量瓶中,以少量5%盐酸洗烧杯3次,洗涤液并入容量瓶中,用5%盐酸稀释至刻度,摇匀,得到含铬量1.00g/L的三氯化铬溶液。A.3尿素标准工作溶液的配制A.3.1200mg/L尿素工作标准溶液的配制将尿素有证标准物质按照证书方法进行烘干处理后,在分析0.1000g,置于100mL烧杯中,用实验用水溶解后,移入500mL容量瓶中,以少量实验用水洗烧杯3次,洗涤液并入容量瓶中,用实验用水稀释至刻度,摇匀,得到200mg/L尿素工作标准溶液,将该溶液置于阴凉处待用。A.3.21.00mg/L尿素工作标准溶液的配制用5mL移液管取200mg/L尿素工作标准溶液2.5mL于500mL容量瓶中,用实验用水定容。A.3.32.00mg/L尿素工作标准溶液的配制用5mL移液管取200mg/L尿素工作标准溶液5mL于500mL容量瓶中,用实验用水定容。A.3.44.00mg/L尿素工作标准工作溶液的配制用10mL移液管取200mg/L尿素工作标准溶液10mL于500mL容量瓶中,用实验用水定容。JJF1822—20205附录B尿素检测仪校准记录参考格式送校单位校准地址仪器型号仪器编号制造厂商检测日期环境温度℃相对湿度%校准人核验人技术依据名称/型号测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差检定/校准证书编号/有效期B.1稳定性检测值mg/L稳定性mg/LB.2示值误差标准值mg/L测得值mg/L平均值mg/L示值误差%扩展不确定度(k=2)%1.002.004.00B.3重复性测得值mg/L重复性%JJF1822—20206附录C示值误差测量结果的不确定度评定示例C.1概述C.1.1环境条件:标准物质配制环境温度:(15~25)℃。仪器校准环境温度:(15~35)℃。相对湿度:不大于80%。C.1.2测量标准:C.1.素:。99.8%,U=0.2%(k=2)。C.1.4测量方法:按照本规范6.2。C.2测量模型×100%(C.1)式中:ΔT———仪器检测尿素溶液的示值误差,%;Tm———尿素溶液测得值的平均值,mg/L;Ts———尿素溶液标准值,mg/L。该测量模型可表示为公式(C.2)。×100%(C.2)按照公式(C.3)和公式(C.4)计算各输入量的灵敏系数。(C.3)(C.4)c(Tm)———输入量Tm的灵敏系数;c(Ts)———输入量Ts的灵敏系数。C.3不确定度来源C.3.1重复性引入的不确定度。C.3.2标准物质引入的不确定度。C.4不确定度分量的计算C.4.1重复性引入的不确定度u(Tm)对同一浓度的尿素溶液,重复进行6次测量,考察测量方法由重复性引入的实验标准偏差,检测数据及计算结果见表C.1。JJF1822—20207表C.1重复测量数据单位为mg/L标准值测得值实验标准偏差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实际校准工作中,使用同一浓度尿素溶液3次测得值的算术平均值计算示值误差,因此重复性引入的不确定度计算见公式(C.5)。(C.5)C.4.2标准物质引入的不确定度u(Ts)C.4.2.1尿素有证标准物质的相对不确定度urel(Ts,1)由尿素纯度标准物质证书得到纯度的相对扩展不确定度Urel(Ts,1)=0.2%,对应的扩展因子k=2,尿素有证标准物质的相对不确定度urel(Ts,1)计算见公式(C.6)。u=0.1%(C.6)C.4.2.2尿素工作标准溶液配制过程的不确定度urel(Ts,2)C.4.2.2.1天平称量产生的不确定度urel(m)天平检定证书中实际分度值为0.1mg,服从均匀分布,其引入的标准不确定度:天平示值最大允许误差±0.5e,其中检定分度值e为1mg,服从均匀分布,天平示值允许误差引入的标准不确定度:称量100mg尿素有证标准物质时,天平不同位置的偏载误差为0.8mg,服从均匀分布,其偏载误差引入的标准不确定度:天平重复称量10次,实验标准偏差为0.38mg,重复性引入的标准不确定度:u(m4)=0.38(mg)计算天平称量引入的标准不确定度:=0.66(mg)则天平称量引入的相对标准不确定度:JJF1822—20208C.4.2.2.2容量瓶引入的不确定度urel(V1)A级500mL容量瓶的容积最大允许误差为±0.25mL,按其服从三角分布计算,则容量瓶体积引入的标准不确定度为=0.102mL。容量瓶和溶液校正时温度不同引入的体积不确定度,假设温度差为5℃,水体积膨=0.268mL。u(V1)=0.1022+0.2682=0.29(mL)C.4.2.2.3移液管产生的不确定度urel(V2)5mL、10mL移液管的允许误差为±0.025mL、±0.05mL,服从三角分布,移液管体积引入的标准不确定度为0.0102mL,0.0204mL,各浓度溶液移液时引入的urel(V2)相对标准不确定度分别为:尿素浓度为1.00mg/L时:尿素浓度为2.00mg/L时:尿素浓度为4.00mg/L时:C.4.2.2.4尿素工作标准溶液配制过程中的不确定度计算尿素工作标准溶液配制过程中的不确定度见公式(C.7)。urel(Ts,2)=urel(m)2+2urel(V1)2+urel(V2)2(C.7)尿素浓度为1.00mg/L时:urel(Ts,2)=0.00662+2×0.000582+0.004082=0.0078尿素浓度为2.00mg/L时:urel(Ts,2)=0.00662+2×0.000582+0.002042=0.0070尿素浓度为4.00mg/L时:urel(Ts,2)=0.00662+2×0.000582+0.002042=0.0070计算各浓度标准物质引入的相对标准不确定度见公式(C.8)。urel(Ts)=urel(Ts,1)2+urel(Ts,2)2(C.8)JJF1822—20209尿素浓度为1.00mg/L时:urel(Ts)=0.0012+0.00782=0.0079尿素浓度为2.00mg/L时:urel(Ts)=0.0012+0.00702=0.0071尿素浓度为4.00mg/L时:则计算标准物质引入的