质量测定（精选十篇）
质量测定 篇1
目前, 在饲料生产和检验中, 对饲料中水分的测定的方法应用的是国标GB6435-86, 其原理是试样在105±2℃烘箱内, 在一个大气压下烘干直至恒重, 逸失的重量为水分。通常用时6～8h, 对于饲料生产企业而言, 耗时过长, 不尽实用。该试验尝试通过对温度的控制, 适当地缩短干燥时间, 研究了不同温度条件下饲料水分测定结果的差异, 以期指导饲料生产实践。
1 材料与方法
1.1 试验仪器
电热恒温鼓风干燥箱, 可控制温度为undefined
250℃; 电子分析天平, 感量0.0001g;铝盒;干燥器 (用变色硅胶作为干燥剂) ;样品粉碎机;分析筛 (40目) 。
1.2 试样的选取和制备
选取有代表性的试样, 其原始样品数量在1000g以上, 用四分法将原始样品缩至500g, 粉碎至40目, 再用四分法缩至200g, 装入密封容器, 置阴凉干燥处保存。
1.3 试验分组
试验以国标GB6435-86为对照组, 分别选取豆饼、苜蓿、玉米、奶牛浓缩饲料作为试样, 根据温度和时间条件将实验分为2组, 每组设4个重复。对照组温度105±2℃, 时间6h;试验组1温度130±2℃, 时间45min;试验组2温度145±2℃, 时间20min。
1.4 测定方法
1.4.1 铝盒恒重
对照组将洁净空铝盒在105±2℃的电热干燥箱中烘1h, 取出, 在干燥器中冷却30min, 用电子分析天平称重, 准确至0.0001g, 再在电热干燥箱中烘干30min, 同样冷却称重, 直至前后两次称重之差小于0.0005g为恒重。试验组1和试验组2中, 洁净空铝盒在105±2℃电热干燥箱中烘1h后, 直接冷却称重, 所得重量为恒重。
1.4.2 试样测定
每个试样分别称取4份平行样品, 每份2.5g左右, 准确至0.0001g, 平铺在已恒重的空铝盒中。对照组:将称好饲料样品的铝盒开盖置于105±2℃电热干燥箱烘6h, 取出, 盖好铝盒盖, 在干燥器中冷却30min称重, 准确至0.0001g, 再用同样的方法烘干1h, 冷却称重, 直至2次称重之差小于0.0002g为恒重。试验组:将称好的饲料样品的铝盒开盖置于电热干燥箱烘干, 所采用的温度和时间见试验方案, 取出, 盖好铝盒盖, 在干燥器中冷却30min称重, 准确至0.0001g, 所得重量为恒重。
1.4.3 测定结果计算
试样中水分的百分含量计算公式如下:
样品水分 (%) =undefined×100
式中:m1为烘干前试样及铝盒质量, m2为烘干后试样及铝盒质量, m0为已恒重的铝盒质量, 单位均为g。
2 结果与讨论
按上述方法分别对试样进行水分测定, 结果见表1、2、3、4。从各表中可以看出, 所有方法的测定结果, 各平行样间都表现出了较好的再现性 (相对偏差<5 %) , 这与使用的电子天平精密度 (感量0.0001g) 有直接的关系, 同时称量铝盒的先后顺序始终保持一致, 因此都大大降低了实验误差。
各组间, 随着试验温度的升高、试验时间的缩短, 试验组1和试验组2与对照组比较, 测定结果均有降低的趋势。其中豆饼样品组测定结果中, 试验组1比对照组降低了0.2117%, 试验组2比对照组降低了0.3391%;苜蓿样品组测定结果中, 试验组1比对照组降低了0.2134%, 试验组2比对照组降低了0.1234%;玉米样品组测定结果中, 试验组1比对照组降低了0.0363%, 试验组2比对照组降低了0.0481%;奶牛浓缩饲料样品组测定结果中, 试验组1比对照组降低了0.1558%, 试验组2比对照组降低了0.1636%。而以上各试样中, 试验组1与试验组2之间比较差异均不显著。从以上的试验结果中可以看出, 与国标方法比较, 试验组1和试验组2的测定差值均在1%以内, 而试验组2方法与试验组1方法比较, 更加节省时间。对不同产地的样品进行了比较试验, 得到了与该试验结果相一致的结果。试验组2方法测定结果与国标方法相接近, 其误差值小于1%, 符合饲料水分测定的国家标准, 同时大大缩短了测定时长, 在饲料生产中有一定的指导作用。
另外, 在饲料水分的测定过程中, 以下几个方面需要注意:每个试样应取两个平行样进行测定, 以其算术平均值为结果, 两个平行样测定值相差不得超过0.2%, 否则需要重做;使用恒温干燥时应以达到设定温度开始计时, 而不以接通电源算起;对含糖量高、易分解或易焦化的饲料样品, 应使用减压干燥法;如果试样是多汁的鲜样, 或无法粉碎时, 应预先干燥处理, 去除初水分后为风干试样, 再进行水分测定。
参考文献
[1]何杰.关于饲料水分测定方法的探讨[J].饲料广角, 2003 (16) :12-14.
[2]何绮霞.常用的饲料水分测定方法及问题分析[J].饲料广角, 2009 (11) :37-39.
[3]徐良梅.饲料水分测定方法的比较[J].饲料博览, 2005 (1) :36-37.
[4]张丽英.饲料分析及饲料质量检测技术[M].北京:中国农业大学出版社, 2007.
聚丙烯酰胺质量浓度的测定-浊度法 篇2
采用浊度法对聚丙烯酰胺(HPAM)质量浓度进行检测,并分别测试反应时间、波长、矿化度及三价金属离子等对吸光度的影响,确定了最佳测试条件,提出了干扰测试因素的消除方法.实验结果表明,该方法检测的.HPAM质量浓度范围宽、精确度高、重现性好.
作 者：关淑霞 范洪富 吴松 宋春红 GUAN Shu-xia FAN Hong-fu WU Song SONG Chun-hong 作者单位：关淑霞,吴松,GUAN Shu-xia,WU Song(大庆石油学院,化学化工学院,黑龙江,大庆,163318)范洪富,FAN Hong-fu(大庆石油学院,石油工程学院,黑龙江,大庆,163318)
质量测定 篇3
摘要：为了使学牛真正理解和掌握摩尔质量的概念及由来，充分利用玻璃注射器对压力反应灵敏、刻度准确、气密性良好等特点进行常温下体积法测定氧气摩尔质量实验的设计，使实验过程能自动收集气体并调节装置内外的压力相一致。通过测量过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下产牛氧气的体积，可以求出氧气的摩尔质量。实验操作简单，实验成本低，便丁推广。
关键词：体积法测定；气体摩尔质量；实验设计；化学实验探究
文章编号：1005 - 6629（2015）5 - 0066 - 03
中图分类号：G633.8
文献标识码：B
1 问题的提出
在学习摩尔质量一节时[1]，各种物质的摩尔质量的数值都是通过理论推导得出的，导致课堂教学显得枯燥无味，不便于学生掌握，增加了学生的学习负担。那么，能否通过实验来测定，将这一知识点的学习由感性认识逐步转变为理性认识，从而降低学生学习的难度，实现有效教学？
2 研究目的
为了解决这一问题，我们通过网络，以“常温下氧气摩尔质量的测定”、“氧气摩尔质量的测定”、“摩尔质量的测定”等词条进行搜索，结果都没有找到所需的内容。为此，我们设计了如下实验。
3 实验方法
3.1 实验原理
双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气。
通过网上资料查到，标准状况（ 20℃，latm）下，氧气的密度为1.43 g/L，水的密度为0.998 g/cm3。再将《水的密度表》[2]和《过氧化氢浓度密度对照表》[3]进行对比，发现在同一条件下，溶质的质量分数为1%～5%的双氧水的密度与水的密度非常接近，特别是3%的双氧水与水的密度几乎相等，约为0.998 g/cm3，为了方便数据处理，我们按1.0 g/cm3进行计算。
设常温常压下（实验时间为2014年10月16日下午17：30～18：30，实验条件为：98.8kPa，16℃，实验地点为贵州省金沙县城区），氧气的摩尔质量为M（ g/mol），当用ImL 3%的双氧水（广东恒健制药有限公司生产的“恒健”牌过氧化氢溶液）来做实验时，完全反应后产生的氧气体积为V （mL），则有：
上式说明，只要测得ImL溶质的质量分数为3%的双氧水在常温常压下完全分解后产生的氧气体积V即可计算出氧气的摩尔质量。
但如何才能准确测定反应中所产生的02的体积呢？通过“常温下气体摩尔体积的测定”[4]一文的研渎，发现该方法可行，但文中所述实验方法是利用排水集气法收集并测量反应产生的O2，体积，涉及到反应前后两次调节集气筒和集液筒中液面高度的操作，操作比较麻烦。为了简化实验操作，我们考虑作以下改进。
（1）由于是通过测量体积而不是称质量来测定氧气的摩尔质量，故无需考虑气体的纯度，可以用排空气集气法来收集并测量氧气的体积，这样可以免去排水集气法收集并测量反应产生的02体积时，调节集气筒和集液筒中液面高度的操作，从而简化了实验操作。
（2）由于笔者曾经使用并研究过玻璃注射器，了解其对压力的感应非常灵敏，且具有刻度准确、气密性良好等特点，因此将其与气体发生装置直接相连，不仅使反应产生的气体被自动收集到其中，义能较准确地读出气体体积，从而使该实验实现了一定程度的自动化，减少了人工操作步骤，大大地简化了实验操作。
（3）为了缩短实验操作的时间，我们还考虑连续实验时所需解决的废液和废气的排出问题。于是在反应室底部设计了废液出口，当进行下一次实验时，只需打开止水夹将玻璃注射器活塞归零，再关闭止水夹就能同时解决废液和废气的排出问题。
3.2 实验装置
基于上述分析和思考，根据实验原理，我们设计了如图1所示的实验装置。
图示说明：
①支架（装饰用铝塑板粘合而成）
②20mL医用玻璃注射器（用于收集并测量反应产生的02体积。为了提高测量的精确度，用直尺测量注射器上两个最小刻度[lmL]之间的距离，直尺显示为3mm，于是打印了一张间距为Imm的短竖线纸条，用透明胶带粘贴在玻璃注射器的对应刻度上，从而将玻璃注射器的精确度提高到了0.33mL）
③注射用针头帽（将注射用针头的针管拔掉，用胶水将其粘在反应室侧壁上的孔中）
④SmL医用塑料注射器（用于抽取并添加液体反应物3%双氧水）
⑤橡皮塞（用于封闭反应室）
⑥反应室（用半截20mL医用塑料注射器制成，用作反应容器，盛装反应的催化剂——块状或颗粒状的二氧化锰）
⑦块状或颗粒状二氧化锰（将二氧化锰粉末与熟石膏按3：1或2：1的体积比或质量比混匀后加水调和晾干制成）
⑧废液出口管及开关（用一段输液管和止水夹组成）
⑨废液收集容器（半截空药瓶制成）
3.3 实验步骤
3.3.1 检查气密性
如图1所示，打开废液出口开关，拉动SmL注射器活塞抽人_定量空气，关闭废液出口开关，推、拉SmL注射器活塞，如果20mL注射器活塞移动的示数与SmL注射器相同，表明装置气密性良好，就可以用来做实验了。否则应用水将橡皮塞外沿和玻璃注射器内壁润湿后插回原位旋紧，然后重复上述操作，直至两注射器活塞移动的示数相同为止。
3.3.2 实验操作
（1）实验准备。取下反应室口橡皮塞，加入适量二氧化锰颗粒，重新塞好橡皮塞；然后取下SmL注射器筒抽取4～5mL 3%标准浓度的双氧水，插回原位。
（2）制取并收集氧气。打开废液出口开关，将20mL注射器活塞归零，关闭废液出口开关，推动5mL注射器活塞，向反应室中注入ImL 3%双氧水标准溶液。在二氧化锰的催化作用下，双氧水分解生成氧气，随着反应的进行，玻璃注射器活塞在产生的氧气形成的压力下慢慢向外移动。待反应室中不再产生气泡，恢复至室温，读取收集到的氧气的体积，同时从气压计中读取此时的大气压和室温，记录在表1中。重复相同操作3～4次。将几次实验测得的氧气体积的平均值减去加入的双氧水的体积（因为加入的双氧水排出的空气也会进入玻璃注射器）代人①式中，即可得出常温下氧气的摩尔质量。
4 精确度
（32.82-32）÷32 x100%=2.5%
亦即实验的精确度为97.5%。
5 误差分析
本实验的误差来自如下两个方面：
（1）双氧水的密度是按l.Og/cm3进行处理的，而实际上没有这么大。（2）本实验所用药品为广东恒健制药有限公司生产的“恒健”牌过氧化氢溶液，标签上标明“含过氧化氢（H202）2.5%～3.5%”，并不是我们所需要的标准3%的过氧化氢溶液。从实验结果来看，测量值比实际值略偏大，说明该厂生产的并非标准浓度的过氧化氢溶液，用于科研工作的定量实验中会产生一定误差。
6 实验说明
针对药品所造成的实验误差，我们义买来其他厂家生产的不同品牌的标识为3%的过氧化氢溶液进行反复实验，但测量结果仍然存在不同程度的误差，有时偏高，有时偏低，而在中学化学实验室义无法获取3%的标准过氧化氢溶液，因此实验只能到此为止。但这并不影响我们设计实验的初衷，因为我们设计该实验的目的，是旨在设计一个简单的实验装置和利用一些现成的物品，提供一种在普通中学实验室甚至日常生活中，均能轻松测量摩尔质量的实验方法，并达到高达97.5%的精确度，可以说实验已经获得了成功。
7 本实验的优点
（1）使摩尔质量的教学通过实验从感性认识逐步转变为理性认识，同时让学生感受和体验了科学研究的方法和过程。
（2）充分利用玻璃注射器对压力感应灵敏、气密性良好、刻度准确的特点，使实验实现了一定程度的自动化，大大简化了实验操作。
（3）利用体积法来进行测定，避免了质量法中因称量物质的微小质量而带来的操作难度大、对称量仪器精密度要求高、且要考虑称量过程中因注射器体积变化空气浮力对质量的影响等不利因素，解决了不具备质量法测定氧气摩尔质量实验条件的普通中学的实验设备问题。
（4）利用初中化学中所学基本化学反应原理进行设让实验原理简单，浅显易懂，学生容易理解和接受。实验所用物品均为学生所熟悉，使学生感受到生活中处处有化学，创新就在身边，从而激发学生的创新欲望，培养学生的创新意识和能力。
（5） 一瓶市售医用3%双氧水（lOOmL）售价为1元钱，而每次实验只需3—4mL，实验成本几乎为零，且反应产物为水和氧气，环保无污染。
（6）如果改变实验原理，更换药品后，用同样的操作方法，还能测量其他气体（如H2、C02、Cl2等气体）的摩尔质量。
参考文献：
[1]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书·化学1（必修）[M]北京：人民教育出版社，2007
[2] 1990年国际温标纯水密度表.http：∥wenku.baiducom/view/39fc7f785 acfalc7aaOOccbc.html
[3]过氧化氢浓度密度对照表.http：//wenku.baidu.com/view/af4f8d46a8956bec0975e3be.html.
质量测定 篇4
一、电热法加热操作技术
除加热方法以外, 有机质测定的其余操作均按全省培训教材中的方法和步骤进行。加热氧化步骤如下:
首先将试管架编号 (试管不必编号, 土样称量、冲洗、滴定按试管架编号次序和试管放置的方向依次进行) , 然后将称好土样的试管放置于试管架中, 加入10ml0.4mol·L-1重铬酸钾-硫酸溶液, 并摇匀。
将电热干燥箱开启, 温度设定在185℃;待干燥箱内温度达到185℃时, 将以上准备好的试管架迅速放入干燥箱中, 关闭箱门;此时干燥箱中温度会下降至140～160℃, 随后箱内温度会逐渐上升, 当温度恢复到185℃时开始计时, 加热30分钟±0.5分钟后 (在加热过程中要关闭鼓风系统, 减少油液挥发) , 立即关闭干燥箱电源, 开箱取出试管架冷却, 加热过程即完成。然后进行清洗转移和滴定, 即可完成测定过程。
二、两种方法测定结果比较
1. 传统加热法测定情况
2009年5月起, 我们按培训教材中的规定方法实施有机质的测定 (用工业甘油作油液) , 共进行了33批次, 每批次均加入I号、II号参比样进行测定。设置平行数不低于测试样品数的20%, 测定结果合格率极低, 参比样、平行样测定数据上下偏差大, 测定结果几乎全部报废。测定结果详细情况如下: (1) 测定总批次为33次, 合格批次为2次, 批次合格率仅为6.1%; (2) I号参比样合格3批, 合格率为9.1%, II号参比样合格5批, 合格率为15.2%; (3) 设置平行125个, 平行样合格17个, 合格率为13.6%。
2. 电热箱加热法测定情况
我站从2009年6月下旬开始电热箱加热试验, 成功后正式改用电热箱加热法进行土壤有机质测定。进行79批次共测定土样5 000个, 测定结果是批次合格率、参比样合格率、平行样合格率都非常高、测定质量好。具体表现如下: (1) 测定总批次79批, 合格78批, 批次合格率为98.7%; (2) 参比样共79批, 合格78批, 合格率为98.7%; (3) 测定平行样528个, 合格495个, 合格率为93.8%。
3. 两种加热方法测定结果比较
(1) 传统加热法测定有机质表现特点一是测定结果不够稳定、质量较差;二是加热时沸点不易掌握, 油液的温度调控较麻烦;三是不利增加批量、返工率高, 工作效率较低。
质量测定 篇5
(盐城市射阳县新坍中心卫生院江苏盐城224300)【摘要】总结采用凝血仪测定血凝试验各环节中主要影响因素，并对这些影响因素进行逐个解剖，提出有效地避免措施，使得试验结果更加贴近临床，为临床提供准确的信息。
【中图分类号】R7446.1【文献标识码】A【文章编号】1004-5511（2012）04-0022-01 卫生部颁发了［2000］412文件，停止Pure法测出血时间及玻片法测凝血时间，用其它相关项目（如PT、APTT、TT、PLT等）联合检测代替。其目的是为保证临床检验结果将更加贴近临床，为患者的疾病诊断提供有效地信息。随着血凝仪的广泛使用，血凝常规也步入了自动分析时代，给临床的诊疗工作带来极大的方便。如何确保检验结果的可靠性与准确性呢？这是我们每一位临检工作者不断最求的目标。笔者有意对凝血仪测定血凝试验一些主要影响因素进行剖析，旨在于与同道一起交流学习，达到共同提高的意义。一、标本采集：采集前一星期禁用阿司匹林肝素和华法令等抗凝药物及其它影响凝血试验的药物（特殊病例除外）；采集前三天禁食牛奶、豆浆等含脂肪较多的食物［1］；采血当天早晨空腹抽血，否则影响检验结果。采血时尽量不用止血带来扎血管，若用扎带压力要小，时间短。采血要一针见血，抽血速度要慢且均匀，不能在瘀血部位取血，正在静脉滴注的病人应从对侧静脉采血，不应在点滴的针头处取血，不要拍打抽血部位，避免产生凝血、溶血、气泡和组织液混入。采血后应拔掉针头沿管壁缓慢加入试管（避免气泡，因气泡可使纤维蛋白V因子、Ⅻ因子变性）立即与抗凝剂颠倒混匀避免用力振荡，并加盖防止CO2逸出PH升高使PT和APTT结果延长［2,3］。二、标本处理：草酸钠、EDTA和肝素不适合做抗凝剂。应选择用109mnol/L枸缘酸钠抗凝，血液与抗凝剂的比例应控制为9:1；用硅化试管或塑料管中以免出现冷激活现象；以相对离心力1000g，离心10分钟，或2500转/m2m离心15分钟，避免产生泡沫浑浊、溶血、脂血或黄疸标本可能引起的错误结果。三、标本测定：分离血浆后应立即测定在1h时内测完。若不能立即测定在4℃冰箱中不应超过2h，血浆应在原试管中不宜移出。测定时应用一次性加样器及样品杯。温度控制在37℃±1℃APTT孵育激活时间一定要充分准备3mim，否则血凝因子激活不完全可导致错误结果、若仪器为磁珠法应防止磁场干扰［4］。四、结果报告：PT测定报告应以INR值报告，因为检测PT由于采用不同来源的凝血货酶，其敏感度相差较大［5］。国际敏感度指数（ISI）愈大表明该试剂灵敏度愈低。有时按PT值和比值PTR报告相差很大的标本按INR的报告可能相近。如同一份血标本，两个实验室分别用ISI为3和1.2的凝血活酶分别为1.64和3.5，结果相差悬殊。但是如果换算成INR则1.643＝4.49，3.51.2＝4.49，两者的INR相同。使各实验室之间有对比性和指导临床上口服抗凝药物的用量。综上所述，血凝常规要想有一个准确的报告结果，必须各个环节都有质量保证，各环节紧密衔接，相辅相成，尤其是加强分析前的质量控制，才能保证结果的可靠性、真实性，才能正确的反映病人的出、凝血机制；才不会在工作中出现医疗差错，避免给临床带来误诊。参考文献［1］傅向春，徐友妹，全自動血凝分析参与值调查，江西医学检验，1997，17，（1）:22.［2］杨学敏，李智，血浆凝血酶原和部分凝血活酶时间测定影响因素的探讨，医学检验进修杂志1997，400:17.［3］郭凌云.全自动血凝仪的使用体会［J］.检验医学与临床,2011,4:132-133.［4］张朝明,舒洪丽.凝血常规试验在血凝分析仪上的比对分析［J］.检验医学与临床,2011,16:32-33.［5］钱晓华,夏晓华,张伟民.影响凝血试验室间质量评价结果的主要因素分析［J］,浙江检验医学,2007,1:12-14.
质量测定 篇6
节能保温材料的导热系数是表征建筑节能性能的核心技术指标。稳态防护热平板法是目前公认准确度最高的导热系数测试法, 可用于基准样品的标定和其它仪器的校准, 实验装置多采用双试件结构[1,2]。随着建筑节能的标准化、规范化及建筑绝热材料节能检测工作的普及, 导热系数测定的准确度对实际检测工作有着不可忽视的现实意义。本文参照国家标准GB/T10294-2008绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法、JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示及欧洲相关国外标准文献[3,4,5,6], 分析节能保温材料的导热系数影响因素与质量控制方法。
1 导热系数测定的影响因素分析
在稳态条件下, 单位面积、单位厚度的试样在温差为1 K时, 单位时间内通过的热量即导热系数。材料的导热系数与以下因素有关:a) 其化学成分及物理性质。从微观上分析主要是分子结构、粒子直径及排布、孔隙特征、填充气体类型等, 从宏观上分析主要是物质表观密度、孔隙率、含水率;b) 材料检测时的测试条件。主要反映在介质温度、湿度、压力、加热功率及测量厚度等方面;c) 测量仪器内部系统的热稳定状态[1,2,3,4,5,6]。
1.1 材料性能
1.1.1 材料性质
不同类型材料的导热系数不同, 其导热系数值一般规律为:λ金属>λ非金属>λ液体>λ气体。同种材料, 不同内部结构, 则有:λ结晶结构>λ微晶体结构>λ玻璃体结构。但对于多孔绝热材料, 由于孔隙率高, 气体 (空气) 对导热系数的影响起着主要作用, 而固体部分晶态或玻璃态对其影响并不大。由于结构上的差异, 晶体和非晶体的导热机理及随温度变化规律有所不同。通常在室温以上温度时, λ晶体>λ非晶体, 随着温度升高, λ晶体降低, 而λ非晶体则升高。
1.1.2 表观密度与孔隙特征
由于材料中固体基质的导热能力优于空气, 故表观密度小的材料, 因其孔隙率大, 导热系数就小。孟祥睿等[7]通过理论计算得出变化规律:在低温环境, 辐射传热影响不大, 材料固相导热的贡献随着密度同向增加, 从而材料的导热系数随着密度的增加呈线性增加;而在较高温度时, 由于辐射传热贡献很明显, 辐射导热系数与密度呈反比, 材料导热系数随着密度增加先减小后增加, 随着密度增加, 固相导热贡献增大而辐射传热贡献不断减小, 从而使有效导热系数出现了极小值, 即该温度下的最佳密度。在建筑保温材料工程施工过程中, 为达到良好节能效果, 需根据材料工作温度来选择其最佳密度。
另一方面, 若材料孔隙率相同, 则导热系数随孔隙尺寸正向递增;互相连通孔隙比封闭孔隙导热性要高。对于表观密度很小的材料, 特别是纤维状材料 (如超细玻璃纤维) , 当其表观密度低于某一极限值时, 导热系数反而会增大, 这是由于孔隙增大且互相连通的孔隙大大增多, 而使对流作用加强的结果。因此这类材料存在一最佳表观密度, 即在这个表观密度时导热系数最小。
1.2 检测条件
a) 湿度。材料吸湿受潮后, 其导热系数一般会增大, 这在多孔材料中最为明显。这是由于当材料的孔隙中有了水分 (包括水蒸汽) 后, 则孔隙中蒸汽的扩散和水分子的热传导将起主要传热作用, 由于冰的导热系数2.33 W/ (m·K) 大于水的导热系数0.58 W/ (m·K) , 且远大于空气的导热系数0.029 W/ (m·K) , 故如孔隙中水结成冰, 则导热系数值更大, 因此节能材料在应用时必须注意防水避潮;
b) 温度。材料的导热系数随温度升高而增大, 因为温度升高时, 材料固体分子的热运动增强, 同时材料孔隙中空气的导热和孔壁间的辐射作用也有所增加。但这种影响, 当温度在0℃~50℃范围内时并不显著, 只有对处于高温或负温下的材料, 才要考虑温度的影响;
c) 热流方向。对于各向异性的材料, 如木材等纤维质的材料, 当热流平行于纤维方向时, 热流受到阻力小, 而热流垂直于纤维方向时, 受到的阻力就大。传热方向和纤维方向垂直时的绝热性能更优越, 一般情况下纤维保温节能材料的纤维排列是平行方向, 若密度相当, 则λ纤维保温节能材料<λ多孔质保温材料。
1.3 测量仪器内部系统的热稳定状态
当试样及测试系统给定时, 测量仪器内部系统的热稳定状态主要受加热功率、热板温度、冷板温度、防护板温度及环境温度等因变量影响。由国家标准GB/T10294-2008绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法, 对于防护热板法平板导热系数测定仪系统, 达到稳定状态时的判定条件为:a) 在一段至测试结束的时间内热板、冷板、防护板温度及设定值偏差保持不大于0.05℃;b) 控制热板及防护板温度的电压输出值在一段给定条件至测试结束的时间内具有明显周期性;c) 热板加热功率在一段给定条件至测试结束的时间内有明显周期性。在这些条件中, a) 是前提, b) 是关键, c) 是系统稳定与否的最直接因素。
对于防护热板法平板导热仪系统状态稳定时刻点的判定, 曾悠兵等[8]对比固定平衡时刻点 (如120 min) 和优化判定算法来测定导热系数, 得出采用自动确定系统平衡时刻点的优化算法精度高、线性度和重复性好且测量时间能根据不同的测试样品和测试环境自动进行调节。而固定平衡时刻点 (如120 min) 算法对平衡时刻点不长时可提高测量精度和重复性, 但对平衡时刻点长的测试实验, 可能会强制系统平衡, 从而带来不可预测的测量误差。
2 质量控制
2.1 方法原理
导热仪的测试原理是基于傅立叶导热定律。双试件稳态防护热板装置中, 当计量单元达到稳定传热状态后, 由功率传感器测量加热单元计量部分的平均加热功率Q, 温度传感器测量试件热面、冷面温度平均值T1、T2, 再测量出试件厚度d及计量面积A, 即可得出试件的平均导热系数, 计算式为:
式 (1) 中, λ为试件平均导热系数, W/ (m·K) ;T1为热面平均温度, K;T2为冷面平均温度, K;Q为加热单元计量部分的平均加热功率, W;d为试件厚度, mm;A为计量面积, m2。
2.2 测试条件
a) 测量方法与环境。GB/T10294-2008绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法, 温度23℃±2℃, 相对湿度50%±10%;
b) 测量仪器及技术性能。CD-DR3030 (J) 导热系数测定仪, 双试件装置, 测定范围0.02 W/ (m·K) ~1 W/ (m·K) , 示值相对误差±3%, 温度传感器精度为1%, 测试重复性≤3%;测厚仪 (百分表) 精确度为0.01 mm;
c) 测试样品及其调节过程。对于挤塑聚苯板 (XPS) 、泡沫橡塑板, 在测试环境条件下调节88 h以上;绝热岩棉板在试验环境下直接测试[9,10,11]。导热系数标准参比板为玻璃棉板, 有证明其溯源性的标准样品证书, 主要技术指标:尺寸300 mm×300 mm, 厚度25 mm~27 mm, 密度114 kg/m3~125 kg/m3, 导热系数0.037 76 W/ (m·K) ~0.038 53 W/ (m·K) , 变异系数0.52%, 20个月内的稳定性相对偏差为0.6%, 使用温度270 K~373 K (最高不超过423 K) , 冷热面温差20 K~50 K, 参比板导热系数标准值与测试平均温度关系式:
式 (2) 中, λT为参比板导热系数标准值, W/ (m·K) ;T为试件平均温度, K。
测试前置于105℃±5℃的烘箱中烘干48 h后, 于干燥器中冷却至室温, 待用;
d) 测量平均温度及参比板标准值λT。由给定的测试平均温度及式 (2) 计算得出参比板标准值λT, 见表1;
e) 测量过程及结果记录。使用测厚仪 (百分表) , 分别测量在装置内和不在装置内样品厚度, 取双试件平均值, 精确至0.1 mm。使用DR3030导热系数仪进行试验, 记录加热单元计量部分的平均加热功率, 试件热面、冷面温度平均值T1、T2, 单次试验结果以连续4次采集数据平均值表示, 精确至0.000 1 W/ (m·K) , 每组试件连续重复5次, 每次测试记录被测试件的厚度, 重新安装试件。试验材料导热系数测试记录如表2。
2.3 数据分析与讨论
分析导热系数计算式 (1) , 得误差影响源因子主要为温度传感器、功率模块及样品厚度的测量准确度。根据标准GB/T10294-2008绝热材料稳态热阻及有关特性的测定防护热板法要求, 测量温度和温差系统的灵敏度和准确度应不低于温差的0.2%;测量施加于计量部分的平均加热功率准确度不低于0.2%, 误差在整个范围内为0.1%;测量厚度准确度应不低于0.2%;对同一参考试件, 重新安装, 试验的重复性优于±1%;不改变试验条件, 试件保留在装置内, 测量重现性远远优于1%。
2.3.1 测试值间标准偏差
标准偏差综合反映一个数据集的离散程度, 由表2各试验材料导热系数测试数据处理得其平均值与标准偏差如表3, 表明测量值间的分散性较小。
2.3.2 导热系数仪标定示值误差
由计算式:
式 (3) ~式 (4) 中, δ1为给定平均温度下参比板测试平均值的仪器标定示值偏差, %;δ2i为给定测试平均温度下参比板导热系数实验值的重复性误差, %, i=1, 2, 3, 4;λT为给定测试平均温度下参比板的导热系数标准值, W/ (m·K) ;λT'i为给定测试平均温度下参比板的第i次导热系数测试值, W/ (m·K) ;λT'i+1为给定测试平均温度下参比板的第i+1次导热系数测试值, W/ (m·K) 。由计算式 (3) ~式 (4) 及表1、表2数据处理得:a) 给定平均温度下参比板测试平均值的仪器标定示值偏差范围0%~0.519%, 符合±1%的偏差要求;b) 测试值λT'重复性误差分布区间为-0.850%~0.911%, 均在±1%偏差范围内, 符合标准检测重复性要求, 具体情况如表4。
2.3.3 检测结果的重复性
由计算式:
式 (5) 中, δ3i为给定测试平均温度下试件导热系数测试值的重复性误差, %, i=1, 2, 3, 4;λti+1为给定测试平均温度下试件第i+1次导热系数测试值, W/ (m·K) ;λti为给定测试平均温度下试件第i次导热系数测试值, W/ (m·K) 。
再由表2数据计算各试验材料在不同平均测试温度点的偏差, 分布范围在-0.997%~0.950%之间, 均符合±1%要求, 具体情况如表5。
2.3.4 仪器计量校准结果分析
由计量校准证书:a) 测厚仪 (百分表) 扩展不确定度为0.05 mm, 包含因子k=2, 按平均分布, 则:厚度测定量具带来的不确定度分量贡献值;b) 数字式温度传感器测量扩展不确定度为0.3℃, 包含因子k=2, 按均匀分布, 则:温度测定量具带来的不确定度分量贡献值;c) 数字式功率传感器测量结果相对扩展不确定度Urel=0.08%, 包含因子k=2, 则:Urel×FS=0.08%×10=8.0×10-3W, FS为加热功率测定量具量程, W;Urel为相对扩展不确定度, %。
3 结语
a) 通过分析节能保温材料导热系数的影响因素, 比较标准参比板的理论标准值λT与实验值λT'来进行误差讨论, 并对导热仪进行几个典型平均测试温度自校, 质量控制得到保障;
b) 对于不同材质的节能保温材料, 应在给定的相应测试平均温度点进行仪器标定, 同时定期对导热系数测定仪进行温度传感器、功率模块及厚度计量校准, 确认计量校准结果的不确定度评价, 以确保检测过程与结果的准确度和可靠性。
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质量测定 篇7
1 材料与方法
1.1 仪器
离子色谱仪(瑞士万通861),Metrosep A SUPP 4(4.0 mm×250 mm)阴离子色谱柱,METROSEPA SUPP 4/5 Guard阴离子保护柱,MSCMⅡ抑制器,抑制型电导检测器,0.45 μm滤膜,IC Net 2.3色谱工作站。
1.2 试剂
淋洗液:碳酸氢钠-碳酸钠溶液:称取0.571 2 g碳酸氢钠(NaHCO3)和0.763 2 g碳酸钠(Na2CO3)溶于4 L纯水中,配制成1.7和1.8 mmol/L的流动相,经过0.45 μm滤膜真空抽滤;抑制器所需再生液为0.5 mol/L硫酸;标准溶液:使用有证标准物质(江苏省疾病预防控制中心F-、Cl-、NO3-、SOundefined分别为1.0、5.0、1.0、1.0 mg/ml)配制,Cl-单标溶液:配制5.0、10.0、15.0、20.0、30.0、50.0 mg/L氯化物标准系列;混合阴离子标准溶液成分分别含F-、Cl-、NO3-、SOundefined,所有试剂均用电阻率为18.2 MΩ的超纯水配制。
1.3 数据处理
实验数据均经格拉布斯(Grubbs)和狄克逊(Dixon)检验法检验,剔除异常值。
2 结果
2.1 色谱分析条件的选择
通过对不同流速的调试,综合考虑峰形和分析时间等因素,当流速在1.0 ml/min时样品中各个阴离子分离效果好,满足检测方法的要求,4种离子可在16 min内完成分析。
2.2 混标溶液标准曲线的线性关系及检出限
在上述分离条件下,分析配制好的混合标准系列溶液,用峰面积进行定量,实验结果表明,F-、Cl-、NO-3-N、SOundefined的峰面积和其质量浓度在所测定的范围内线性关系良好,相关系数均在0.999 0以上,检测限低,灵敏度高。结果见表1。
2.3 单标氯化物的线性关系、精密度和准确度试验
2.3.1 标准曲线
配制氯化物标准系列,色谱条件同上,Cl-在5.0～50.0 mg/L线性范围内线性关系良好,r值为0.999 3。见表2。
2.3.2 精密度和准确度
配制10.0、20.0、30.0 mg/L 3种不同浓度的氯化物标准溶液进行测试,RSD在0.000 9%～0.002 9%之间,分别加入10.0 mg/L的标准溶液,平均回收率范围在98.4%～101.0%之间。结果见表3。
2.3.3 氯化物标准系列
见图1。
2.4 样品的预处理和测定将分析样适当比例稀释后经0.45
μm微孔滤膜过滤,连续测定4次,相对标准偏差RSD均小于5%。分析结果见表4、图2。
2.5 影响离子色谱测定结果准确性的因素
在水质定量分析中,色谱条件的微小变化以及检测器的性能、标准物质的准确度、样品前处理等都是影响定量准确的重要因素,从而带来样品测量结果的误差[2]。
2.5.1 空白试验
空白值的测定可以发现实验用水、试剂纯度、器皿洁净度、仪器性能及人员操作技能等分析条件下可能产生的误差。配制淋洗液应尽量选用优级纯,以降低空白实验值,提高测试的灵敏度,获得较低的检出限,保证测定结果的准确性。因此,每批试剂在使用前要先做空白试验以选择符合要求的试剂。
2.5.2 淋洗液的影响
淋洗液的组成、淋洗液的浓度及pH值、流速等都是改变峰面积和峰高的因素。
淋洗液组成的变化会引起保留时间和选择性的改变。在存放过程中易吸收空气中的CO2,分析时影响基线的稳定性,造成分析结果的误差,因此,配制好的淋洗液不宜久放,最好根据用量临用现配。而淋洗液的流速变化最直接影响的是保留时间,对标准曲线定量的分析结果影响较大,分析过程中根据分离的效果选择合适的流速。
2.5.3 标准溶液的制备
标准曲线的样品浓度不能超出检测器响应值的线性范围,最好在中间部分,这样的测量误差为最小。利用标准贮备溶液制备混标使用液和进行梯度稀释时,要使用经过校正的同一规格和厂家的移液管、容量瓶等。使用前从冰箱中取出时,一定要静置到室温再进行配制或稀释,以最大限度地减少过程误差。每次更换淋洗液校后应重新制作标准曲线。
2.5.4 样品的预处理和消除干扰
样品预处理的目的是有效去除有机杂质和微小颗粒物,防止堵塞色谱柱,做到最大程度地保护色谱柱,并使各组分的分离达到色谱定量的要求;离子色谱法的灵敏度较高,一般用较低浓度样品溶液进样,对未知浓度的水样,最好先稀释100～1 000倍后再进样,但处理后待测组分的含量不得低于检测器的最低检出限。预处理过程中要防止和减少待测组分损失,同时要避免和减少无关离子和化合物的引入,防止待测组分的污染和增加分离难度。分析中稀释液使用高纯水和淋洗液,用淋洗液配制标准溶液或稀释样品,可消除或减少水负峰的影响[3]。对于比较洁净的生活饮用水和地表水,一般以淋洗液稀释后,经0.45 μm微孔滤膜抽滤后即可进样。对于比较混浊的地表水、河水,可先离心分离或用Al(OH)3吸附沉淀,活性炭吸附脱色,按生活饮用水处理方法稀释,经微孔滤膜抽滤后进样分析。对预处理制备好的样品,要尽快分析,避免污染。
2.5.5 检测质量控制措施
①在日常水质分析工作中,为减少测定过程中的随机误差,随机抽取每批水样的10%～20%做平行双样,对同一份样品进行平行或多次测量。对于有要求严格的测试,可以适当增加测量次数,必要时进行相对标准偏差测量。根据质量浓度的分布水平,判断是否满足平行双样分析相对偏差允许值的要求[4]。②在实际检测分析中,随机抽取与平行双样相同比例的样品进行加标回收分析,以了解测定过程中是否存在干扰。加标量与待测物质的含量要相近,一般不超过该方法测定上限的90%。③在离子色谱分析中,经常使用质控样和被测样进行同步分析,将测得的结果与标准样品的保证值相比较,判断分析过程是否存在系统误差或异常情况。此外,我们还通过不同人员、仪器和方法进行比对来相互验证检测结果的准确性。
2.5.6 仪器分析系统的注意事项
在离子色谱分析中,考虑到可能的污染来源以及每个分析步骤可能带来的误差,除空白水样、容器、试剂、人员操作水平等环节外,还要充分考虑仪器进样系统对定量分析准确性和可靠性的影响,要有效防止分离柱、检测器和抑制器的污染,以保持柱效和降低背景电导,严格控制温度的波动、淋洗液的流速等,对保持峰面积和峰高、定量分析的准确性起着非常重要的作用,我们平时在恒温25 ℃左右进行分析。样品量较少时,则定期开机对系统及管路进行冲洗。我们还通过定期使用有证标准物质进行期间核查来发现是否存在问题。
2.6 水质样品分析
根据以上分析条件和质量控制措施,对我县2008—2009年度枯水期和丰水期农村饮用水进行采样分析,其中2008年为20个监测点,2009年为60个监测点,2年度出厂水和末梢水中4种阴离子分析结果见表5、表6。
3 讨论
我们通过采取上述质量控制措施,选用合适的色谱分析条件,以保证分离柱良好的分离效果,提高检测灵敏度。开机后适当延长仪器的稳定时间,以使背景电导达到稳定的状态。测定过程中保证标准溶液定量准确、分析用样品的均匀性,有效防止被测组分的丢失或玷污,保持检测环境的稳定性,确保分析的准确性,使整改获得满意结果。
我县农村饮用水多以深井水为水源水,氟化物超标的区域水厂,主要是集中在我县高氟地区,而以地面水为水源水的水厂水质合格率为100%。采用离子色谱法分析水中阴离子,具有操作简单、分析速度快、检测限低、分析性能稳定等优点。能为我县农村饮用水水质检测和监控,以及保障农村饮用水的安全和降氟改水工程,提供准确可靠的检测数据和科学依据。
摘要：目的 为消除和减小离子色谱法测定水中阴离子(Cl-)的实验误差,保证测量结果的准确性和可比性。方法 选用Metrosep A SUPP 4(4.0 mm×250 mm)阴离子色谱柱,1.7 mmol/L Na2 HCO3和1.8 mmol/L Na2 CO3淋洗液为流动相,流速为1.0 ml/min,抑制型电导检测器,经0.45μm滤膜过滤后,进样检测。结果 测得Cl-在5.0～100 mg/L范围内线性关系好,相关系数r=0.999 7,加标回收率为98.4%～101.0%,RSD在0.000 9%～0.002 9%间,对水中4种阴离子F-、Cl-、NO3-、SO4 2-同时分析,相关系数均大于0.999 0;具有良好的准确度和精密度。结论 经过实施全面有效的质量控制措施,Cl获得满意结果,在实际工作应用中,能较好地监控农村饮用水中阴离子的分布动态。
关键词：离子色谱,水中阴离子,质量控制
参考文献
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质量测定 篇8
1 实验部分
1.1 原理
以游离态的氨和铵离子等形式存在的氨氮与纳氏试剂反应生成淡红棕色络合物,符合朗伯-比尔定律,于波长420 nm处测量吸光度。
1.2 仪器
7230型分光光度计。
1.3 分析步骤
(1)水样采集和保存:
水样采集在聚乙烯瓶或玻璃瓶内,尽快分析。如需保存,加硫酸使水样酸化至pH<2,2~5 ℃下延长保存期限。
(2)干扰的消除:
絮凝沉淀,蒸馏。
1.3.3 测定
取50 mL具色比色管若干,分别加入50 mL待测样品;向各管加入1.0 mL酒石酸钾钠溶液,摇匀;再加入纳氏试剂1.2 mL,摇匀;放置一段时间;在420 nm波长,用20 mm比色皿,以水作参比测量吸光度;计算测定结果。
2 影响氨氮测定的因素及其解决方法
2.1 试剂的配制及存放
纳氏试剂通常有两种配制方法:第一种方法利用KI、HgCl2、KOH配制,第二种方法利用KI、HgI2、NaOH配制,两种方法均可以产生显色基团[HgI4]2-。有文献报道第二种方法配制的纳氏试剂空白值较高,比第一种方法高一倍[2]。第一种方法配制的纳氏试剂在暗处存放,可稳定一个月,时间再长会使实验的空白值偏高,从而使氨氮标准曲线的截距增大, 曲线失去线性关系。解决这一问题可采用在冰箱中4 ℃冷藏,使用期限可达半年。如果使用中因冷藏而出现试剂的重结晶,可提前一天放置到常温中,使结晶物自行溶解,而后使用。
2.2 滤纸空白的影响
标准方法中提到对水样进行絮凝沉淀预处理需要将絮凝后的水样过滤。滤纸中微量的氨会对空白值产生影响,不同厂家的滤纸空白值差别较大,有时同厂家不同批次滤纸间空白值也有明显差别,有些含氨量高的滤纸即使多次洗涤,其空白值仍难以满足实验要求,并不时有纤维从滤纸上冲到水样中,影响测定。因此在实验中对絮凝后的水样进行静置沉淀或离心后,直接取上清液测定,既可减少步骤,又不会产生操作误差。
2.3 实验环境的影响
氨的分析应在无氨水和铵盐的实验室中进行,室内不应含有扬尘、石油类及其它的氮化合物,不得在使用含氨试剂(如:使用氨缓冲溶液、测定总硬度等)的实验室中做氨氮的分析项目,避免交叉污染,影响试剂空白值、样品测定值。
2.4 玻璃器皿的洗涤
所使用的玻璃器皿都应先用酸性洗剂浸泡后,再用无氨水冲洗数次才能使用;清洗后的玻璃器皿要单独存放,否则会造成空白值偏高或平行性较差的情况。
2.5 采样平行性的要求
由于河流存在不稳定扰动,即便在采样现场,同一个采样桶分出两个子样瓶,也可能存在检出值不平行,影响现场采样的精密度。可在采样时,在采样桶内先用玻璃棒搅拌10 min,使样品混匀,再分出两个子样瓶,提高采样的精密度。
2.6 水样放置时间对测定结果的影响
水样中存在的污染物,很多会随着时间的推移,经过生物、物理、化学等作用,改变其存在性质。在无氧环境中,水中存在的亚硝酸盐也可受微生物作用还原为氨;在有氧环境中,水中氨也可转变为亚硝酸盐,甚至继续转变为硝酸盐。在现场采样时,样品中加入硫酸调至pH<2,可以延缓水样中氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和有机氮等几种形态的转变速度。采集生活废水(含氮有机污染物较多,为有机废水的代表)和合成氨化肥厂废水(含无机铵盐较高,为无机废水的代表)各6个,加硫酸酸化至pH<2,连续测定7天,水样保存时间对氨氮测定结果的影响情况见表1。
续表
从表1可以看出,生活废水在酸性条件下,废水中有机氮分解转化为氨氮较快,使氨氮的测定值随时间的延长而增大; 合成氨化肥厂废水在酸性条件下,铵盐转化为氨氮速度较缓。因此为了测定结果的准确,有机废水在采样后应尽快测定,无机废水保存数日,对测定结果影响不大。
2.7 水样比色前后的稀释
纳氏试剂分光光度法测定氨氮的线性范围的上限为2.0 mg/L,当水样氨氮大于2.0 mg/L时需要将水样稀释测定。但由于事先不知实际水样的浓度范围,水样比色后发现实际浓度超出2.0 mg/L。这时有两种稀释方法:(1)重新取水样进行稀释,然后比色测定,这种稀释称为“比色前稀释”;(2)对已经比色测定后的比色管中的溶液进行稀释,然后比色测定,这种稀释称为“比色后稀释”。对配制标样进行“比色前稀释”和“比色后稀释” 比对,测定结果见表2。
从表2中可以看出,对标样进行“比色前稀释”和“比色后稀释”,其测定结果相对误差和相对偏差均满足分析要求,其中“比色前稀释”的相对误差较“比色后稀释”的相对误差小。因此,对于已经显色但超出浓度上限范围的水样进行“比色后稀释”再测定,不仅节省了显色试剂、分析时间,而且避免了重新取样时水样不够的问题。特别值得注意的是,“比色前稀释”所用的稀释溶剂为无氨水,“比色后稀释”所用的稀释溶剂为绘制氨氮标准曲线中的“零空白”,用无氨水直接进行“比色后稀释”会带来较大的负误差。
2.8 蒸馏体积的控制
标准方法中规定取水样250 mL,蒸馏至馏出液为200 mL时停止蒸馏,定容至250 mL。实验中发现,当水样的馏出体积小于80 mL时,随着馏出体积的增加氨氮的含量迅速增加, 馏出体积在80~120 mL时,氨氮的含量增长不明显,馏出体积在120~200 mL时,氨氮含量保持不变。馏出液体积为120 mL与馏出液体积为200 mL的蒸馏时间相比, 缩短了近40%。因此建议对测定氨氮的水样需进行蒸馏预处理时,当馏出液体积在120 mL时,即可停止蒸馏而进行比色分析。
2.9 反应条件的控制
2.9.1 显色时间的控制
氨氮的纳氏试剂比色法,其方法简单、快速,准确度高,但方法的准确度受显色时间的影响较大,因而对显色时间的控制就非常重要。而且在实际的分析工作中,经常由于各种原因致使比色时间延后,因此确定合理的显色时间范围显得很重要。在室温20 ℃下,吸光度与显色时间的关系见图1。
从图1可以看出,显色时间不足10 min,溶液显色不完全,吸光度随显色时间的增加而增大;显色时间在10~30 min,吸光度几乎无变化,显色较稳定。因此显色时间应在10~30 min之间,一般选择20 min左右为宜。
2.9.2 显色温度控制
温度影响纳氏试剂与氨氮反应的速度,进而影响测定结果。因此试验采用在室温5 ℃、10 ℃、15.0 ℃、20.0 ℃、25.0 ℃、30.0 ℃、35 ℃时测定,测定结果见表3。
从表3可以看出,选择显色时间10 min,温度5~15 ℃之间,显色不完全;温度在20~25 ℃,显色较完全;当温度高于30 ℃,吸光度略降低。因此,控制实验室温度在20~25 ℃之间为好。在实验室温度较低的情况下,也可选择通过适当延长显色时间的办法来提高方法的灵敏度,但显色时间不宜超过30 min。
2.9.3 pH控制范围
纳氏试剂显色反应的反应式如下:
从反应式可以看出,显色体系的pH对显色程度有显著影响,进而影响分析结果的准确性。加入纳氏试剂后溶液显色的pH值适宜范围为11.8~12.4[3],pH值低于11.8,反应向反方向进行,产生HgI2红色沉淀,pH值高于12.4,溶液中产生大量NH2HgIO,溶液变浑而无法比色。对于同一个水样,改变其pH值,加入1.2 mL纳氏试剂,显色20 min后测定其吸光度, 测定结果见表4。
从表4可以看出,pH在7左右时吸光值较高。因此水样在保存运输的过程中加酸酸化后,在样品显色之前要将其pH调至中性。
3 结 论
氨氮的测定受多种因素的影响,以下方法可提高氨氮测定过程中的质量控制效果:(1)纳氏试剂采用在冰箱中4 ℃冷藏,放置时间可达半年而空白值无明显增大;(2)絮凝沉淀采取静置沉淀或离心,取上清液测定即可; (3)实验室内避免交叉污染,所使用的玻璃器皿都应先用酸性洗剂浸泡; (4)为提高采样精密度,采用一个点位采样时立即在现场用玻棒搅拌10 min后,再采室外平行样; (5)有机废水在采样后应尽快的测定,无机废水保存数日,对测定结果影响不大; (6)经过“比色前稀释”和“比色后稀释”对比,其测定结果相对误差和相对偏差均满足分析要求,其中“比色前稀释”的相对误差较“比色后稀释”的相对误差小; (7)对测定氨氮的水样需进行蒸馏预处理时,当馏出液体积在120 mL时,即可停止蒸馏而进行比色分析;(8)显色时间应在10~30 min之间,一般选择20 min为宜;(9)控制实验室温度在20~25 ℃之间,在实验室温度较低的情况下,也可选择通过适当延长显色时间的办法来提高方法的灵敏度,但显色时间不宜超过30 min;(10)水样在保存运输的过程中加酸酸化后,在样品显色之前要将其pH调至中性。
参考文献
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[2]徐建芬,陆树立.纳氏试剂比色法测氨氮空白实验值的探讨[J].干旱环境监测,2001,15(4):245.
质量测定 篇9
制革固体废弃物中胶原蛋白含量很高 ( 以绝干铬革屑计算, 其中含胶原蛋白质90% 左右[1]) , 但因含有重金属铬, 长期以来只能作为垃圾废弃, 大量的胶原蛋白被丢弃, 最终导致了严重的环境污染, 应该引起高度的重视。 近年来, 国内外的学者在研究了从铬革屑中提取胶原蛋白[2 -3]的方法, 并将其改性后广泛用于轻工业、工业、农业等方面。这样既减轻铬革屑的污染, 也可以充分利用其价值。
胶原蛋白分子质量分布的测定方法, 有基质辅助激光解吸- 飞行时间质谱法 ( MALDI - TOF - MS) [4]、凝胶渗透色谱法 ( GPC) [5]、多角度激光光散射- 凝胶渗透色谱法 ( GPC - MALLS) [6]、高效液相色谱与电喷雾- 质谱联用法 ( HPLC/ESI - MS) [7]等, 上述设备投资较大, 设备维护费用较高。本文研究了毛细管电泳法测定胶原蛋白分子质量及其分布的方法。毛细管电泳仪设备投资低, 维护简便, 操作简单。其基本原理是根据在电场作用下离子迁移的速度不同, 而对组分进行分离和分析。在高压电场的作用下, 根据缓冲液中各组分之间迁移速度和分配行为上的差异, 各种粒子由于所带电荷多少、质量、体积以及形状不同等因素, 引起迁移速度不同而实现分离。对于分子质量分布来说, 分子质量越小, 出峰越早, 分子质量越大, 出峰时间越滞后。
1试验部分
1. 1主要的仪器和试剂
毛细管电泳仪, CL1030, 北京华阳利民有限公司;
水浴恒温振荡器, TH2 - 82A, 江苏荣华仪器制造有限公司;
数显pH计, pHS - 25, 上海精密科学仪器有限公司;
分光光度计, TP -1810, 北京普析通用仪器有限责任公司;
超声波清洗机, KQ116, 昆山市超声仪器有限公司。
氢氧化钠、氧化镁、氢氧化钙, 分析纯, 北京化工厂;
氧化钙, 分析纯, 北京化工试剂有限公司;
碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶, 生化试剂, 北京奥博星生物技术有限责任公司;
四硼酸钠, 分析纯, 十二烷基硫酸钠 ( SDS) , 化学纯, 西陇化工股份有限公司;
三羟甲基氨基甲烷 ( tris) 、聚乙二醇20000、二硫苏糖醇 ( DTT) , 进口分装。
1. 2铬屑的理化性质
①灰分的测定: 将胶原蛋白溶液烘干测定总固体质量, 再经电炉上炭化后在马弗炉中 ( 800℃) 灰化, 灰化后的质量占总固体质量的百分比, 即为灰分含量[7]。
②铬含量的测定: 将试样灰化, 然后用氯酸钾在熔融状态下 ( 400℃) 将三价铬氧化成六价铬, 过量的氯酸钾在高温下被分解, 然后用分光光度法测定六价铬的含量。
③水分的测定: 采用国家标准法 ( 烘箱法) [7]。
④pH的测定: 革试样浸出液的pH值称为革的pH值[7]。
1. 3碱- 酶法提取胶原蛋白
向粉碎的10g革屑中加入4% 的碱剂 ( NaOH、CaO、MgO) , 80℃ 下在水浴恒温振荡器中水解3h。将温度降至酶的最适温度, 加入硫酸调pH至酶的最适值, 加入0. 05g酶 ( 碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶) 反应1h。将水解液冷却过滤, 得到粘稠的水解胶原液, 烘干, 得到胶原蛋白粉末。
1. 4提取率的测定
提取率表明革屑的水解程度。水解反应前铬革屑质量记为m1, 水分质量记为m2, 灰分质量记为m3。水解反应结束后, 过滤, 将水解液烘干, 称重, 即胶原蛋白的质量记为m4 ( 灰分含量少, 可以忽略不计) , 按下面公式计算提取率。
1. 5超低分子质量标准蛋白质标准曲线的制作
1. 5. 1标准样品制备
配制4 × 电泳上样液: 取Tris - HCl缓冲液 ( pH值6. 8) 2mL, 加入甘油2.4mL, SDS 0.8g, DTT 0.31g, 用双蒸水定容至10mL, 最后稀释一倍。将标准蛋白粉溶于150μL 1 × 上样缓冲液, 于65℃水浴中5min, - 20℃保存。 使用前置室温融化后, 65℃ 水浴5min后再进样。
1. 5. 2超低分子质量标准蛋白质分子质量分布测定
配制50mL缓冲液: 50mmol/L的四硼酸钠+ 50mmol/L的三羟甲基氨基甲烷 ( tris) + 5mmol/L的十二烷基硫酸钠 ( SDS) + 0. 05mmol/L的聚乙二醇20000 ( PEG) + 40mmol/L的尿素。取20μL标准蛋白溶解液溶于1mL的缓冲液中, 待用。
分别用0. 1mol/L的HCl和0. 1mol / L的NaOH溶液冲洗毛细管各1min, 再用缓冲液冲洗1min。进样方式: 电迁移, 进样电压: 5kV, 进样波长214nm, 进样时间: 10s。然后换上缓冲液, 在20kV的电压, 214nm的波长下分离。
1.6胶原蛋白分子质量分布测定
1.6.1毛细管电泳条件
缓冲液配制同1.5.2。
将不同方法提取的胶原蛋白分别取0.1g, 溶于1mL水中。分别取20μL胶原蛋白溶解液溶于1mL的缓冲液中, 待用。
在1. 5. 2的电泳条件下, 进样分离。
1. 6. 2胶原蛋白的毛细管电泳图谱
在1. 6. 1的毛细管电泳条件下, 将9种方法提取的胶原蛋白分别进样, 得出胶原蛋白的毛细管电流图谱。
2试验结果及分析
2. 1铬革屑的理化性质
试验所用铬革屑的组成成分如表1所示。可以看出: 铬革屑中的蛋白含量为54.23%, 有很高的回用价值。
2.2超低分子质量标准蛋白质标准曲线的制作
2. 2. 1超低分子质量标准蛋白质毛细管电泳图谱
在1. 5. 2的毛细管电泳条件下, 将1. 5. 1所制备的标准样品进样, 得出超低分子质量标准蛋白质的毛细管电泳图谱。
2. 2. 2超低分子质量蛋白质标准曲线
将图1得到的标准蛋白质的相对分子质量的对数 ( logMr) 与其保留时间T作图, 见图2。回归方程为y = - 0. 302 7x + 2. 108 2, r值为0. 993 78, 表明二者呈现良好的线性关系。
2. 3胶原蛋白的电泳谱图
2. 3. 1碱剂+ 碱性蛋白酶提取胶原蛋白毛细管电泳谱图
将碱剂+ 碱性蛋白酶提取的胶原蛋白, 在1. 6. 1的毛细管电泳条件下进样, 得出毛细管电泳谱图如图3 - 图5所示。
由图3 - 图5可知: 碱剂+ 碱性蛋白酶提取的胶原蛋白中, 毛细管电泳试验出峰多, 分子质量分布分散。
2. 3. 2碱剂+ 木瓜蛋白酶提取胶原蛋白毛细管电泳谱图
将碱剂+ 木瓜蛋白酶提取的胶原蛋白, 在1. 6. 1的毛细管电泳条件下进样, 得出毛细管电泳谱图如图6 - 图8所示。
由图6 - 图8可知: 碱剂+ 木瓜蛋白酶提取的胶原蛋白, 毛细管电泳试验出峰少, 分子质量分布集中。NaOH + 木瓜蛋白酶集中在保留时间为4. 138min时, 出峰的峰面积最大; CaO + 木瓜蛋白酶集中在保留时间为3. 998min时, 出峰的峰面积最大; 而MgO + 木瓜蛋白酶集中在保留时间为4. 192min时, 出峰的峰面积最大。
2. 3. 3碱剂+ 中性蛋白酶提取胶原蛋白毛细管电泳谱图
将碱剂+ 中性蛋白酶提取的胶原蛋白, 在1. 6. 1的毛细管电泳条件下进样, 得出毛细管电泳谱图如图9 - 图11所示。
由图9 - 图11可知: 碱剂+ 中性蛋白酶提取的胶原蛋白中, 毛细管电泳试验出峰多, 其分子质量分布范围广。MgO + 中性蛋白酶提取的胶原蛋白在毛细管电泳试验中, 出峰时间最早, 因此相对分子质量最小。
2. 4碱- 酶法提取胶原蛋白分子质量
通过毛细管电泳试验, 可以得出各提取方法所得到的提取率, 胶原蛋白最大浓度的分子质量大小及浓度的大小, 各胶原蛋白分布的平均分子质量, 如表2所示。
由表2可以得出: 就提取率而言, 碱剂+ 中性蛋白酶所提取的胶原蛋白的提取率均在75% 以下, 其提取率较低。NaOH + 碱性蛋白酶所提取的胶原蛋白的提取率为86.54%。
就分子质量分布而言, 碱剂+ 木瓜蛋白酶提取的胶原蛋白分子质量分布比较集中, 其中NaOH + 木瓜蛋白酶提取的胶原蛋白中, 分子质量为2 295Da的占所提取的胶原蛋白的总分子质量分布的72. 30%, CaO + 木瓜蛋白酶提取的胶原蛋白中, 分子质量为2 082Da的占所提取的胶原蛋白的总分子质量分布的61.83%, MgO + 木瓜蛋白酶提取的胶原蛋白中, 分子质量为2 383Da的占所提取的胶原蛋白总分子质量分布的61.17%。
就平均分子质量而言, 碱- 酶法从铬革屑中提取的胶原蛋白的平均分子质量集中在2 300 ~ 3 300之间。就试验结果来看, MgO + 中性蛋白酶提取的胶原蛋白平均分子质量最小, 为2 337Da; MgO + 木瓜蛋白酶提取的胶原蛋白平均分子质量最大, 为3 295Da。
3结论
( 1) 碱- 酶法提取胶原蛋白的研究结果表明, 使用碱- 酶法提取胶原蛋白, 提取条件为碱剂用量4%, 反应温度80℃, 反应时间3h; 酶用量0. 05g, 反应时间1h, 反应温度为酶的最适温度, 此时胶原蛋白的提取率可以达到80%以上。
( 2) 在毛细管电泳条件相同的情况下, 不同的碱- 酶法提取得到的胶原蛋白的分子质量分布不同; 使用碱剂+ 木瓜蛋白酶法, 可以控制分子质量在2 000左右的胶原蛋白含量达到61% ~ 72% 。
( 3) 毛细管电泳试验后得出碱-酶法法从铬革屑中提取的胶原蛋白的平均分子子质量, 集中在2 300 ~3 300之间。
参考文献
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质量测定 篇10
关键词：火力发电厂,煤化验室,发热量测定,质量控制
煤炭发热量的测定方法一直是业内研究的热点问题, 许多研究人员从不同角度、不同层面提出了不同的观点, 其中, 恒温式量热法是在煤炭发热量日常分析中被广泛应用的方法之一。本文主要对影响恒温式量热法测定准确度的影响因素进行了研究, 并探讨如何规避这些因素对实验结果造成的影响, 以期为煤炭供求双方提供一个真实可信的实验结果。
1 恒温式量热仪的测量原理
称取1±0.1g (精确度为0.0002g) , 0.2mm空干基煤样, 置于氧弹内, 向氧弹内充加一定压力的氧气, 使煤样在氧弹内完全燃烧, 燃烧释放的热量使量热计的温度升高。修正燃烧过程中量热体系与恒温环境之间的热交换, 从而计算出煤样发热量。由于测热过程中恒温式热量计的内外筒温度存在热交换, 因此需进行冷却校正。
2 影响恒温式量热仪检测精确度的因素
2.1 内筒水量
恒温式量热仪内筒水的热容量在其热容量中占据了相当的比重, 再加上水的比重大, 若不能准确限定内筒水量, 则仪器的热容量就会出现难以预料的变化, 导致发热量测定的结果出现误差。有研究发现, 内筒水的质量每波动5g, 恒温式量热仪的热容量就会产生约21J/K变化, 而每3K的温升, 就可能导致63J/K的发热量误差。因此, 在测定发热量时, 一定要用称量法来精确量取内筒水量, 同时, 在实验过程中还要保持内筒水量的一致, 避免因内筒水量变化产生的发热量误差。
2.2 外筒温度
在应用恒温式量热仪测量的过程中, 其内筒与外筒会产生一定的热交换, 从而对冷却校正结果产生影响, 若外筒水温不稳定, 则校正冷却值也会产生一定幅度的波动。然而, 冷却校正值是一个重要的参数, 对主期温升的调整有关键影响, 若其存在波动, 就难免会影响实验结果。此外, 恒温式量热仪的外筒水温是包含多个不同位置温度的复杂函数, 为保证测量的精确性, 获取一个稳定且均匀的外筒环境十分重要。
2.3 仪器热容量标定
准确标定仪器的热容量也是提高发热量测定准确度的必要条件, 若仪器热容量标定不够准确, 就会导致所测定的发热量存在实际误差。在标定仪器的热容量时, 必须使用经计量部门检测并认可的基准量热物质, 且要保持计算准确性。此外, 在测定发热量时, 若内筒水容量若与测定热容量时的水量不同, 则也会导致之前标定好热容量标准不再适用于发热量的测定。
2.4 系统误差
夹板器发生故障, 搅拌速度不均等问题会导致系统误差的出现。当搅拌器存在接触不良时, 搅拌速度就不稳定, 搅拌质量下降, 还可能出现搅拌桨不能自由动作的问题, 导致内筒水的热能无法及时、均匀散出, 所测出的内筒温度无法真实反应实际温度变化。如果在此基础上来计算发热量, 必然会导致计算错误。反之, 如果在计算发热量、热容量时存在较大起伏, 则也考虑是否搅拌器等方面存在问题。
3 煤化验室发热量测定质量的控制策略
3.1 控制室温
恒定的室温能够使内外筒温度的变化幅度保持在1℃以内, 这对提高发热量测定的精确度十分重要。室温的控制, 应根据热容量标定时的温度及具体情况来控制。其次, 要适当调节内筒水温, 使终点时的内外筒温差<1℃, 以使内筒温度可以明显下降。第三, 要保持外筒温度接近室温, 二者温差保持在1.5℃以内。
连续的测试必然会导致内外筒水温、外部气温产生变化, 从而对测定结果产生影响, 因此, 还需根据外界环境气温、热容量标定时的室温来做出恰当调节, 避免各种因素对室温造成影响, 使测得结果更具价值。
3.2 热容量标定
目前应用的量热系统已经具备了较高的自动化程度, 但量热系统的热容量是随温度变化而处于变化中的, 所以, 不能在所有情况下都应用一个热容量, 必须标定好热容量的有效应用范围, 并标定好不同试验温升下应当使用的实际热容量。量热仪热容量的标定一般为每3个月进行1次, 特殊情况下也要重新标定。
3.3 控制搅拌器和搅拌速度
搅拌器搅拌不均或出现故障是导致发热量测定结果出现误差的常见原因。在实际测量过程中, 应充分注意此类问题。若在重复计算发热量、热容量时发现存在较大的误差值, 则可检查搅拌器, 如果是搅拌器存在问题, 则应进行及时处理, 若不是因为搅拌器存在问题而导致产生误差, 则应继续检查内外筒温度等因素。
3.4 规范操作
准确、规范的操作是保证测定结果准确性的重要途径。首先, 要保证所称取的煤样应具有代表性, 在称样前, 化验人员要取不同部位多点采样, 并将煤样充分摇匀。其次, 要保证煤样称量的准确性, 测定所需的煤样质量只有1.0±0.1g, 因此应充分保持天平的清洁, 并进行校准。第三, 正式试验前, 应向氧弹内充入足量氧气, 并置于水中浸泡几分钟查看氧弹的密封性。第四, 对于不易燃烧的煤样, 可使用一些浅底、薄壁燃烧皿, 在其底部垫一层经800℃灼烧过的石棉绒, 或利用提高充氧压力等方式提高测试结果的准确性;对于易飞溅的煤样, 可用已知质量的擦镜纸包裹, 压饼切块后使用。
4 结论
总而言之, 在煤炭发热量测定的过程中, 很多因素都会对测定结果产生影响, 煤化验室的质量管理是一项长期、细致的工作, 要求化验人员要严格遵守各项操作规定, 并通过定期标定仪器、控制标煤样、定期复检等方式来减少误差, 保证测定结果的准确性。
参考文献
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