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文档简介

JJF(鲁)172-2023

数字滴定器校准规范

1范围

本规范适用于标称容量为10mL、25mL、50mL、100mL数字滴定器容量的校准,

其它标称容量的数字滴定器的容量可参照本规范校准。

2引用文件

本规范引用了下列文件:

GB/T6682《分析实验室用水规格和试验方法》

JJG646《移液器》

ISO/DIS8655-3《活塞式容量测量仪器-第3部分数字滴定仪》(Piston-operated

volumetricapparatus-Part3:Burettes)

ISO/DIS8655-6《活塞式容量测量仪器-第6部分重量法测量误差的测定》

(Piston-operatedvolumetricapparatus-Part6:Gravimetricmethodsforthedeterminationof

measurementerror)

凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有修改单),适用于本规范。

3术语和计量单位

3.1术语

3.1.1滴定器titrator

具有一定测量范围,通过活塞往复的伸缩运动,利用大气压力进行吸液和排液,

从而实现定量量出液体体积的计量器具。

3.1.2数字滴定器digitaltitrator

可自动计量已滴定的液体容量,并显示于液晶屏的滴定器。

3.1.3标称容量nominalcapacity

标称容量是指根据数字滴定器的容量大小,在数字滴定器上所标注的容量值。

3.1.4容量调节器capacityregulator

调整容量数码器的旋钮/电子部件。

3.1.5显示窗displaywindow

在数字滴定器上显示容量量值的显示屏。

3.2计量单位unitofmeasurement

数字滴定器的计量单位:毫升,符号mL;微升,符号μL。

1

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4概述

4.1结构原理

数字滴定器是滴定化学试剂体积并进行显示的装置,主要由容量计量单元、滴定管

路及配套系统构成。容量控制单元测量流经滴定管路液体的容积,显示于液晶屏。

4.2用途

数字滴定器是GB/T9725-2007《化学试剂电位滴定法通则》、GB10737-2007《工作

基准试剂含量测定通则称量电位滴定法》、GB/T601-2016《化学试剂标准滴定溶液的制

备》中滴定装置的组成部分,用于对标准液进行定量添加或连续添加。在石油、化工、

制药、药检、冶金、高校科研等各行业的各种成分的化学分析领域广泛应用。典型的数

字滴定器结构见图1。

图1数字滴定器

5计量特性

数字滴定器在标准温度20℃时,其容量误差和测量重复性技术指标见表1。

2

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表1数字滴定器主要技术指标

标称容量校准点容量误差

mLmL±(%)±(μL)

100.330

1050.630

13.030

250.250

2512.50.450

2.52.050

500.2100

50250.4100

52.0100

1000.2200

100500.4200

102.0200

注:以上指标不用于符合性判定,仅供参考。必要时可根据校准需要自行调整。

6校准条件

6.1环境条件

校准应在无振动、无腐蚀气体的恒温室内进行。

环境温度:(20±5)℃,且室温变化不得大于1℃/h。

湿度范围:30%RH~60%RH。

6.2校准介质

校准介质应符合GB/T6682要求的蒸馏水或去离子水,并提前24h放入实验室内,

水温与室温之差不大于2℃。

6.3测量标准及其他设备

主要标准器见表2。

表2校准设备一览表

技术要求

设备名称测量范围

实际分度值(d)mg重复性(s)mg扩展不确定度U(k=2)amg

10mL≤V≤25mL0.10.1≤0.16

电子天平

25mL<V≤100mL12≤3

温度计(0~50)℃分度值:0.1℃

辅助设备防蒸发阱装置,滤纸等

注:a扩展不确定度根据实际标称容量进行计算,包括未修正的误差及所产生的漂移与环境影响量,可参考电子天平

校准证书上给出的对应扩展不确定度(校准依据JJF1847-2020《电子天平校准规范》)。

3

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7校准项目和校准方法

7.1实际容量校准

采用衡量法对数字滴定器的实际容量校准。

7.2校准前准备

7.2.1数字滴定器在校准实验室环境条件下放置4h以上,稳定到校准环境的温度。

7.2.2打开数字滴定器电源、预热,确保数字滴定器运行正常。

7.2.3清洗:确保滴定管盖完全盖上,用符合6.2要求的水对数字滴定器进行润洗。

7.2.4按说明书中的方法检查数字滴定器参数设置。

7.2.5排气:旋钮上下旋动半圈,抽吸液体数次。每次一次性快速排液到底,将液体清

回瓶内。重复此操作5次,直到视窗里活塞下方没有可见的气泡。

7.2.6润湿管路

a)旋开滴定管盖。

b)将回流阀调至“滴定”方向。

c)取一个合适的容器放在滴定管口下方,旋动滴定钮将水从滴定管中排出,直至

滴定管路中没有气泡。

d)向废液缸排出5滴,擦净滴定管排液头。

7.3校准点

标称容量10mL:1mL、5mL、10mL;

标称容量25mL:2.5mL、12.5mL、25mL;

标称容量50mL:5mL、25mL、50mL;

标称容量100mL:10mL、50mL、100mL;

若有特殊要求,则根据实际需求容量进行校准。

7.4校准步骤

a)平滑均匀地向上旋动旋钮,使用符合6.2要求的水进行补液,充满数字滴定器管

路。

b)将数字滴定器显示数值清零,抹平滴定管排液头。

c)取一个合适的防蒸发阱,放置于天平上,去皮。

d)将防蒸发阱内壁与滴定管口倾斜成45度角,缓慢匀速旋转滴定旋钮,将蒸馏水

注入防蒸发阱内,直到显示达到测试体积为止,抹平滴定管排液头最后一滴液体

至防蒸发阱内,不得有外溅。

e)在天平上称量排出液体的质量(m)。

4

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f)测量液体的温度,读数应准确到0.1℃。

g)重复步骤a)~f),每个校准点测量6次。

7.5数据处理

7.5.1数字滴定器实际容量计算

将执行7.4.a)~7.4.f)条所测得的质量值、温度值和空气密度值分别代入(1)式,

根据公式(1)计算被校准数字滴定器在标准温度20℃时的单次测量容量值。

m(BA)

V20[1(20t)](1)

(BWA)

式中:

V20—标准温度20℃时被校数字滴定器的实际容量值,mL;

ρB—砝码密度,取8.00g/cm³;

ρA—校准时实验室内的空气密度,一般为0.0012g/cm³;

ρw—蒸馏水t℃时的密度,g/cm³;

β—被校准数字滴定器的体胀系数,一般为0.00024℃-1;

t—校准时蒸馏水的温度,℃;

m—被校准数字滴定器所排出的蒸馏水表现质量,g。

纯水密度公式如下:

2

(twa1)(twa2)

5

Wa[1]

3w4

a(ta)(2)

式中:

校准时介质水的温度,;

tW—℃

a1—-3.983035℃

a2—301.797℃

a3—522528.9℃;

a4—69.34881℃

3。

a5—0.999975g/cm

空气密度ρA计算公式如下:

0.34848Pa0.009hrexp(0.061ta)

A(3)

(ta273.15)/1000

5

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式中:

3

ρA―空气密度,g/cm;

Pa―大气压,hPa;

hr―相对湿度,%;

ta―环境温度,℃。

为简便计算过程,也可将式(1)化为下列形式:

()

V20=m×Z×Y4

式中:

Z―是浮力修正和质量体积换算的综合系数,cm3/g;

Y―仪器的热膨胀修正系数。

其中:

BA

Z(5)

B(WA)

Y=1+β(20-tW)(6)

Z值和Y值列于附录D和附录E中。根据测定值m和校准时蒸馏水的温度所对应

的Z值和Y值,即可求出被校数字滴定器在标准温度20℃时的实际容量值。

7.5.2数字滴定器的容量相对误差计算

VV

ES100%(7)

V

式中:

E—容量相对示值误差,%;

V—6次测量的20℃时的算术平均值,μL或mL;

标称容量值,或。

Vs—μLmL

7.5.3数字滴定器的容量测量重复性计算

数字滴定器在各校准点下重复性Er按公式(8)计算:

n

12

(ViV)

(n1)

Si1100%(8)

V

式中:

S—测量重复性,%;

数字滴定器第次测量值,或;

Vi—iμLmL

6

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V—数字滴定器n次测量值的算术平均值,μL或mL;

n—校准次数。

8校准结果的表达

校准结果应在校准证书上反映,校准证书应至少包括以下信息:

a)标题:校准证书;

b)实验室名称和地址;

c)进行校准的地点(如与实验室的地址不同);

d)证书的唯一性标识(如编号)、每页及总页数的标识及表明报告结束的清晰标识;

e)客户的名称和地址;

f)数字滴定器的制造商、型号规格、编号;

g)数字滴定器校准的日期;

h)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;

i)本次校准所用测量标准的溯源性及有效期说明;

j)校准环境的描述;

k)校准结果及其测量不确定度的说明;

l)对校准规范偏离的说明;

m)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

n)校准人和核验人签名

o)校准证书或校准报告签发日期;

p)校准结果仅对被校对象有效的声明;

q)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。

校准完成后,按照本规范给出校准结果,校准记录和校准证书,格式见附录A和

附录B,校准结果的不确定度评定示例见附录C。

9复校时间间隔

复校时间间隔建议为1年,也可以根据被校器具的使用频率,由送校单位自行决定

复校的时间间隔。

7

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附录A

数字滴定器校准原始记录格式(供参考)

证书单位地址编号

制造厂家型号/规格

标准名称标准证书号有效期至

测量范围准确度或不确定度

标准器名称溯源标准器证书号有效期至

测量范围准确度或不确定度溯源机构名称

湿度

校准依据环境温度(℃)

(%RH)

校准日期校准核验

1.外观检查记录:

2.蒸馏水实际容量校准记录:

查表不确定

校准点序表观质量温度V容量误差E重复性S

20度U=,

(mL)号(g)(℃)(mL)(%)(%)

ZYk=2

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

1

2

3

4

5

6

8

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附录B

校准证书内页格式(示例)

证书编号XXXXXX-XXXX

校准机构授权说明

校准结果不确定度的评估和表述均符合JJF1059.1的要求。

校准环境条件及地点:

环境温度℃地点

相对湿度%其它

校准所依据的技术规范(代号、名称):

校准所使用的主要标准器(或标准装置):

不确定度检定校准

名称测量范围//证书有效期至

准确度等级证书编号

注:

1.本实验室仅对加盖“XXXXX校准专用章”的完整证书负责。

2.本证书的校准结果仅对所校准的对象有效。

3.未经实验室许可,部分采用本证书内容无效。

第X页,共X页

9

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证书编号XXXXXX-XXXX

校准结果

1、校准介质:

2、实际容量校准结果:

实际容量误差的扩

仪器规格型校准点

容量容量误差(%)重复性(%)展不确定度:

编号号(mL)(mL)

(mL)U=,k=2

实验室环境温度:

校准用水的温度:

-------------------------------

以下空白

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附录C

测量不确定度评定(示例)

C.1概述

C.1.1测量依据:JJF(鲁)172-2023《数字滴定器校准规范》

C.1.2环境条件:温度20.3℃。

C.1.3测量标准器:电子天平Max=220g,d=0.1mg(e=10d)

温度计(0~50)℃,实际分度值:0.1℃

C.1.4被测对象:10mL数字滴定器。

C.1.5校准点:1mL、5mL、10mL。

C.1.6数学模型:

m(BA)

V20[1(20t)](1)

(BWA)

式中:

V20—标准温度20℃时被校数字滴定器的实际容量值,mL;

ρB—砝码密度,取8.00g/cm³;

ρA—校准时实验室内的空气密度,一般为0.0012g/cm³;

ρw—蒸馏水t℃时的密度,g/cm³;

β—被校准数字滴定器的体胀系数,一般为0.00024℃-1;

t—校准时蒸馏水的温度,℃;

m—被校准数字滴定器所排出的蒸馏水表现质量,g。

为简便计算过程,也可将式(1)化为下列形式:

()

V20=m×Z×Y2

其中:

BA

Z(3)

B(WA)

Y=1+β(20-tW)(4)

C.2输入量的标准不确定度的评定

以测量点1.0mL为例来进行分析,输入量标准不确定度主要是由电子天平的测量重

复性引入的不确定度、电子天平的最大允许误差引入的不确定度、电子天平的分辨

u1u2

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力引入的不确定度u3三部分组成,下面分别进行分析。

C.2.1对于电子天平的测量重复性引入的标准不确定度u1的评定

我们采用A类方法进行评定,用Max=220g,d=0.1mg(e=10d)的电子天平,在

装置正常的条件下,连续秤量10次,得到质量值为(g):

测量次数12345678910

测量m值

1.00561.01431.01141.01531.02211.01091.01141.02631.00411.0129

(g)

得到的10次数据乘以该温度下的Y、Z值后得到下列测量列(mL)

20℃容量值

1.00851.01721.01431.01821.0251.01381.01431.02921.0071.0158

(mL)

1n

xxi1.0163mL

ni1

单次实验标准差:

n

2

(xix)

si10.0067mL

n1

s0.0067mL

u10.0027mL

66

C.2.2电子天平的最大允许误差引入的标准不确定度u2,采用B类方法进行评定

根据JJG1036—2022《电子天平》检定规程的规定,Max=220g,d=0.1mg

(e=10d)的电子天平在1.0g时的称量最大允许误差为(±)0.5e=0.5mg=0.0005g,

服从均匀分布,因此

mZY0.00051.00284

u2mL=0.00029mL

33

C.2.3电子天平分辨力引入的不确定度u3,采用B类方法进行评定

电子天平实际分度值d=0.1mg=0.0001g,且服从均匀分布,则:

dZY0.00011.00284

u3mL=0.000029mL

2323

C.3温度引入的不确定度u4

C.3.1衡量法Z值和Y值引入的不确定u41的评定

查衡量法用表中的Z值和Y值主要由温度计的读数误差引入的不确定度,所使用的

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温度计的分辨力为0.1℃,读数差±0.1℃引入的标准不确定度u41。

根据衡量法Z值和Y值表,读数差±0.1℃时,Z值和Y值乘积差约为3106cm3/g

服从均匀分布,测量10次时所得到的平均值为0.9949g,此时所产生的差值为:

(0.99493106)mL=2.9847106mL

则标准不确定度分量u41为:

6

2.9847106

u411.72310mL

3

C.3.2温度测量引入的不确定度u42

温度计分辨力为0.1℃的最大允差为±0.2℃,其引入的不确定度为:

0.2

u(t)0.12℃

3

而0.00024℃1,因此温度计的示值误差引入的不确定度:

m9(8.00-0.0012)0.949

uBAu(t)0.000240.12mL2.874105mL

428.00(0.998102-0.0012)

BWA

因此温度引入的不确定度:

222266

u4u41u421.72328.7410mL28.7910mL

C.4数字滴定器读数误差引入的不确定度:

数字滴定器读数误差引入的不确定度主要来源于分辨力,被测数字滴定器分辨力

为0.001mL,服从均匀分布,引入的不确定度为:

0.001

u50.00029mL

23

C.5合成标准不确定度的评定

C.5.1各不确定度分量汇总及计算表

标准不确定度汇总表

标准不确定标准不确定度

不确定度来源备注

度分量uimL

测量重复性0.0027

电子天平最大允许误差0.00029

电子天平分辨力0.000029忽略不计

温度28.79×10-6忽略不计

数字滴定器读数0.00029

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C.5.2合成标准不确定度

合成标准不确定度可以由下式得出:

22222222

ucu1u2u3u4u50.00270.000290.000290.0027mL

C.6测量数字滴定器在点1mL时的扩展不确定度

U1.0mLkuc20.0027mL=0.0054mLk=2

C.7根据相同的方法得到5mL点测量值

测量次数12345678910

测量m值

5.01975.01355.01054.99785.01945.00725.01854.99045.01635.0149

(g)

得到的10次数据乘以该温度下的Y、Z值后得到下列测量列(mL)

20℃容量

5.0345.02785.02475.0125.03375.02145.03285.00465.03065.0292

值(mL)

1n

xxi5.0251mL

ni1

n

2

(xix)

si10.0098mL

n1

实际测量时,在重复性条件下连续测量6次,以6次测量值的算术平均值为测量结

果,则:

s0.0098mL

u10.0040mL

66

标准不确定度汇总表

标准不确定标准不确定度

不确定度来源备注

度分量uimL

测量重复性0.0040

电子天平天平最大允许误差0.00029

电子天平天平分辨力0.000029忽略不计

温度28.79×10-6忽略不计

数字滴定器读数0.00029

U5.0mLkuc20.0040mL=0.0080mLk=2

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C.8根据相同的方法得到10mL点测量值

测量次数12345678910

测量m值

9.99059.97279.998910.00039.996210.00069.98519.96789.98879.9911

(g)

得到的10次数据乘以该温度下的Y、Z值后得到下列测量列(mL)

20℃容量值

10.018910.001110.027310.028710.024610.02910.01359.996110.017110.0195

(mL)

1n

xxi10.0176mL

ni1

n

2

(xix)

si10.0113mL

n1

s0.0113mL

u10.0046mL

66

标准不确定度汇总表

标准不确定标准不确定度

不确定度来源备注

度分量uimL

测量重复性0.0046

电子天平最大允许误差0.00029

电子天平天平分辨力0.000029忽略不计

温度28.79×10-6忽略不计

数字滴定器读数0.00029

U10.0mLkuc20.0046mL=0.0092mLk=2

C.9校准不确定度报告

标称容量()校准点()容量误差扩展不确定度

mLmL

116.3μLU=5.4μL,k=2

10525.1μLU=8.0μL,k=2

1017.6μLU=9.2μL,k=2

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附录D

Z值表

3

(表中空气密度ρA=0.0012g/cm)

水温/℃Z/(cm³/g)水温/℃Z/(cm³/g)水温/℃Z/(cm³/g)

15.01.00195118.41.00253321.81.003243

15.11.00196718.51.00255221.91.003265

15.21.00198218.61.00257222.01.003288

15.31.00199718.71.00259122.11.003311

15.41.00201318.81.00261022.21.003335

15.51.00202918.91.00262922.31.003358

15.61.00204419.01.00264922.41.003381

15.71.00206119.11.00267022.51.003404

15.81.00207719.21.00268922.61.003427

15.91.00209319.31.00270922.71.003450

16.01.00210919.41.00272922.81.003475

16.11.00212519.51.00274922.91.003498

16.21.00214219.61.00276923.01.003522

16.31.00215819.71.00279023.11.003546

16.41.00217519.81.00281023.21.003570

16.51.00219219.91.00283123.31.003594

16.61.00220920.01.00285223.41.003619

16.71.00222620.11.00287323.51.003643

16.81.00224320.21.00289423.61.003667

16.91.00226020.31.00291523.71.003692

17.01.00227820.41.00293623.81.003716

17.11.00229620.51.00295723.91.003742

17.21.00231320.61.00297824.01.003766

17.31.00233120.71.00299924.11.003791

17.41.00234920.81.00302224.21.003816

17.51.00236620.91.00304324.31.003841

17.61.00238421.01.00306524.41.003866

17.71.00240321.11.00308724.51.003892

17.81.00242121.21.00310924.61.003917

17.91.00243921.31.00313024.71.003942

18.01.00245821.41.00315324.81.003968

18.11.00247621.51.00317624.91.003993

18.21.00249621.61.00319825.01.004020

18.31.00251521.71.003220//

16

学兔兔标准下载

JJF(鲁)172-2023

附录E

Y值表

(表中β=2.4×10-4/℃)

水温/℃Y水温/℃Y水温/℃Y

15.01.00120018.41.00038421.80.999568

15.11.00117618.51.00036021.90.999544

15.21.00115218.61.00033622.00.999520

15.31.00112818.71.00031222.10.999496

15.41.00110418.81.00028822.20.999472

15.51.00108018.91.00026422.30.999448

15.61.00105619.01.00024022.40.999424

15.71.00103219.11.00021622.50.999400

15.81.00100819.21.00019222.60.999376

15.91.00098419.31.00016822.70.999352

16.01.00096019.41.00014422.80.999328

16.11.00093619.51.00012022.90.999304

16.21.00091219.61.00009623.00.999280

16.31.00088819.71.00007223.10.999256

16.41.00086419.81.00004823.20.999232

16.51.00084019.91.00002423.30.999208

16.61.00081620.01.00000023.40.999184

16.71.00079220.10.99997623.50.999160

16.81.00076820.20.99995223.60.999136

16.91.00074420.30.99992823.70.999112

17.01.00072020.40.99990423.80.999088

17.11.00069620.50.99988023.90.999064

17.21.00067220.60.99985624.00.999040

17.31.00064820.70.99983224.10.999016

17.41.00062420.80.99980824.20.998992

17.51.00060020.90.99978424.30.998968

17.61.00057621.00.99976024.40.998944

17.71.00055221.10.99973624.50.998920

17.81.00052821.20.99971224.60.998896

17.91.00050421.

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