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計量論壇

標題: 用濁度標準管（片）取代現場配制濁度工作標準溶液的建議 [打印本頁]

作者: 劉彥剛 時間: 2009-8-7 05:52
標題: 用濁度標準管（片）取代現場配制濁度工作標準溶液的建議

用濁度標準管（片）取代現場配制濁度工作標準溶液的建議

在濁度計的下廠現場檢定中，用GBW12001水質濁度標準物質，稀釋配制相應濁度值的檢定用工作標準溶液相當不方便，而且該工作標準溶液儲存性能又不好，要求現配現用。
試想如果在下廠現場檢濁度計，能象用標準濾光器，檢定分光光度計那樣輕松，將給我們現場檢定人員帶來極大的方便是可想而知的（注：新發布的JJG1034—2008《光譜光度計量標準濾光器》，將波長校準濾光片、透射比校準濾光片和雜散光濾光片，統稱為標準濾光器）。實際上這樣的變革應該是完全有可能的，只是我們沒有這樣去想。
我們從事過濁度計檢定的同行，一定會記得：JJG880—2006《濁度計》之第7.3.3.2項：需要使用Formazine濁度單位標注的標準片(管)校準的儀器，首先使用Formazine濁度標準溶液校準標準片(管)的濁度值，以此標定值為標準值按被檢儀器使用說明書要求對儀器校準后再開始進行檢定，并將此標定值在檢定結果中給予表明，具體標定方法見附錄B。
這說明可以充當水質濁度標準物質的固態物質是存在的，而且還可以據需要做成標準管或標準片。我們在現場的檢定人員，完全可以用這樣的濁度標準管（片），作為水質濁度工作標準，在現場去檢定作為工作計量器具的濁度計。根據現場實際工作情況，這樣的濁度標準管（片），最常用的標稱值只需要六個，0～20NTU范圍內均勻取5個值，再加上0～200NTU范圍可中間1個值。而且顯而易見，這樣還可以很方便地進行儀器示值穩定性和儀器重復性的檢定，而不要去買，不方便買的聚合物濁度懸浮液，特別是要求標稱值約在上限不大于50NTU量程的80%的聚合物濁度懸浮液，更是不好買。
而將對檢定人員和檢定條件都要求較高，按一定周期尊照濁度計規程附錄B，用GBW12001水質濁度標準物質，稀釋配制相應濁度值的檢定用標準溶液，對現場檢人員使用的工作標準——濁度標準管（片）進行標定的工作，交由技術力量和檢定條件都更好的省級計量研究院承擔。
為什么現在實際工作中沒有這樣做，我認為究其癥結在于：各廠家生產的濁度計的試樣室，其形狀雖大多數都是園柱形，但大小各異，使我們的標準物質中心無法制造通用的濁度工作標準管（片）。造成這樣的局面，并不是濁度計生產廠家不愿意，按一定要求來做試樣室，而是我們沒有提出相應的要求。我覺得作為計量器具，我們完全可以要求它具有溯源性。首先我們的標準物質中心要確定好采用怎樣的形狀和盡寸的濁度工作標準管（片），然后再去要求濁度計生產廠家，按我們標準物質中心的要求制造濁度計的試樣室的形狀和大小。特別是在濁度計生產廠家申辦制造計量器具許可證時，就給生產廠家提出試樣室的要求。從而逐步過渡到用濁度工作標準管（片），取代現場配制濁度標準溶液，檢定濁度計。
當然這些要付諸實施有相當難度，但我們起碼要有這樣的意識，然后朝著這個方向去努力。同時類似情況的計量器具的檢定系統，也可以按該想法去考慮，使我們的量值溯源工作事半功倍。

通聯：江西省萍鄉市計量所：劉彥剛
地址：江西省萍鄉市建設西路80號（337000）
手機：13979972566
pxsjlslyg108@163 .com

2009-08-03

作者: 惠州計量 時間: 2009-8-7 10:13
想法很科學可惜暫時還沒有見到有地方制造出的標準~~~~~期待中

作者: 劉彥剛 時間: 2009-8-7 13:09
惠州計量：
你好！感謝你贊同我的想法！我想在科學技術相當發達的今天，號稱是：只有想不到的，沒有做不到的。所以首先是要有想法，并且使其成為我們的共識，然后才有可能去研制。我想該標準物研制的難度在于：其檢測器是檢測被測物中的微粒物對光的散射，而不是透射。否則也許早就有固態的用濁度標準管（片），同行們：你們說是嗎？

作者: vandyke 時間: 2009-8-7 20:23
本帖最后由 vandyke 于 2009-8-7 23:58 編輯

濁度測量的標準方法主要有以下6種：
1、DIN/EN 27027 (ISO 7027)方法（歐洲水質濁度、國際標準化組織濁度方法）
2、美國環保局EPA 180.1方法
3、中歐啤酒釀造技術分析委員會MEBAK方法
4、歐洲啤酒釀造業EBC方法
5、美國啤酒釀造協會ASBC方法
6、啤酒釀造研究院IOB方法

以上6種標準方法規定的校準用的標準物質都是，或者都可以用Formazin（福爾馬肼）。正因為世界各國和各行業所遵循的標準都使用Formazin，所以它已經作為國際上推薦使用的標準物質，也是統一世界各國和各行業濁度標準的重要一步。

JJG880-2006是根據ISO7027：1999制定的，必然依據ISO7027的要求使用Formazin作為標準物質。應該說這是符合國際通行、行業統一的要求的。其他一切濁度的標準物質，都只能是復現Formazin的濁度值，因為濁度就是用標準方法配置的Formazin溶液來定義的。所以，其他濁度校準物質或者標準物質只能是二級標準物質、次級標準物質、工作參考物質（secondary standard），最具可靠性，最有說服力的還是Formazin。要改變這個事實，除非修改ISO7027以及相關的另外幾種標準。

作者: vandyke 時間: 2009-8-7 21:02
本帖最后由 vandyke 于 2009-8-7 23:57 編輯

其他濁度標準物質或者參考樣品不是沒有，但如前所述，不具有最高計量學品質，也不具有通用性。
這類產品通常隨濁度儀一同出售，是廠家方便用戶標定、校正自己的濁度儀而開發的：
1、濁度標準片
適用于積分球、光透射式濁度儀的校正。
2、聚合物濁度標準溶液
是細小的聚合物單分散懸浮液。代表產品為美國標準AMCO AEPA-1 Standard
3、濁度標準管
有三種類型（1）透明圓形測量管內密封有Formazin或者聚合物濁度液
（2）透明圓形測量管內密封有金屬氧化物細微顆粒的凝膠體形成的懸浮液
（3）（半）透明的聚合物圓柱體，其大小形狀與測量管完全相同
這三種都必須與Formazin溶液比較定值才能使用

作者: abdong 時間: 2009-8-7 22:35
個人對樓主的意見有些不同的看法：
一、濁度標準液其實不一定要現配現用，如果有檢過HACH的濁度計的就知道其實濁度標準液不一定要現配現用，只不過現配現用是更加好而已。
二、濁度測量池不盡相同，不同廠商的測量池不通用是一個比較大的問題，不像紫外可見一類的分光儀器有標準的吸收池。
三、濁度標準溶液可以適用于不同原理的濁度計校準，而標準片的適用范圍就窄多了。如果有了解過濁度測量原理的可能就會知道濁度的測量原理不盡相同，在線的和實驗室的測量原理也是不同的。
綜上我覺得濁度標準片適用面有些窄，雖然相對來說比較方便，但是始終是不太適合于實用。

作者: ofooo 時間: 2009-8-8 10:45
劉工：
很久沒看你發帖子了，我也來談談我的看法。
其實你這個方法我也有過，也曾因為有過這方面的基礎，想做這方面的標物，可惜得不到支持就擱置一邊了。
國外用的所謂的濁度固體標準，是把一些金屬氧化物納米或微米顆粒分散到凝膠中，因為凝膠具有較好的穩定性，所以其光散射值相對固定，所以可以作為濁度的參考值。但是，其只能作為濁度二級標準物質，用來判斷濁度計數值是否發生漂移，而不能作為一級標準物質進行標定或校準。我覺得可能有以下原因：1、此類凝膠重復性不好。做過納米材料的都知道，合成納米材料的重復性能達到50%就算不錯了。即使是純凝膠，要得到完全一致的微納米形貌（TEM或SEM觀察）也很難。2、金屬氧化物或其他微納米顆粒在凝膠中的分散均勻性差。凝膠畢竟不是水，固體顆粒的分散沒有水中納米均勻。何況要用于此類的凝膠，其成膠性能要很好，意思是室溫下很快成凝膠。這也限制了固體顆粒的均勻分散性。3、凝膠雖是固態，但不是絕對的固體，而是介于固體和液體之間的一種介質，而且受到高溫或其他溶劑影響，會再融化為液體。所以固體物質在里面的分散相對固定，但不是絕對的，可能很長時間后，固體顆粒也移位等。所以其光散射能力可能也會受影響。
以上是我對于國外濁度凝膠物質的看法。當然，如果要是您能合成出像玻璃這種絕對固態穩定的濁度管，也是仍然可行的。但是，為什么國外至今沒有此類產品的出現，可能也是因為均勻性、重復性和定值性能的問題還沒能解決吧。

作者: ofooo 時間: 2009-8-8 10:51
對abdong的回復：
“HACH的濁度計的就知道其實濁度標準液不一定要現配現用，只不過現配現用是更加好而已”
HACH用的SiO2濁度液穩定性也不是很好，特別是20NTU等稀濃度的，因為有次用儀器自帶的標液校準老是過不去，所以咨詢HACH公司，答復是其標液可能過期，其標液有效期可能也就幾個月。
所以平時校準，我寧可自己配20NTU的標準溶液，只用到HACH的0NTU標液。這樣測得的4-16NTU的溶液值也會準一些。

作者: 劉彥剛 時間: 2009-8-8 12:37
本帖最后由劉彥剛于 2009-8-8 12:39 編輯

5# vandyke :
你好！非常感謝你關注我的建議！并且很重視，且相當祥盡地給予批復！使我對濁度方面的知識及其量傳系統有了了解。
嚴格按現有量傳系統，當然只能是要用GBW12001。但實際工作中，不直接采用給出定義的標準，作為工作標準的情況還是有的。我想只要能復現標準的值，且在能保證不確定度的前提下，能采用較方便、較經濟的方法實現量傳，應該是可以的吧？

作者: 劉彥剛 時間: 2009-8-8 12:40
本帖最后由劉彥剛于 2009-8-8 12:43 編輯

6# abdong :
你好！
的確用濁度標準管（片）檢定，存在適用面窄的問題，在現有各廠家生產的濁度計試樣室形狀大小各異的晴況下，幾乎是不可能的。當通過我們討論，認為采用濁度標準管（片），取代用GBW12001稀釋的工作標準液是可能的話，我們再來逐步規范我們以后的工作。我想作為計量器具，我們要求它方便量值溯源，應該是可以的。
對于在線的濁度計，如其結構原理決定不適應用濁度標準管（片）檢定，當然就仍按原檢定方法進行檢定，我們只能是本著能簡便才簡便的原則。

作者: 劉彥剛 時間: 2009-8-8 13:39
張博：
你好！是哦，我們有段時間沒聯系了，你在研究什么？有什么好經驗可別忘了傳授給我這位老同行哦！非常感謝你關注并回我的貼子！博士就是博士，就是非同一般！對國內外該方面的情況了如指掌！
我作為地市所一個普通的計量員，而且你是知道的，對于化學計量我是八十歲學吹鼓，而且還剛入門。在標準物質方面，不可能能做出什么，只是把自已的一些直覺的想法提出來，供專家們參考。你說到的凝膠保形性不好，是否可以將其裝入瓶內、還有你說的HACH用的SiO2濁度液穩定性也不是很好，但有幾個月的有效期就不錯了，我們現有的標準物質，只有半年的有效期的也不少。
還有關于上次討論的溫度系數兩套公式的問題，是否應該說：不存在優選的問題，而應該是一套公式是正確的，而另一套公式是錯誤的。你說對嗎：）

作者: ofooo 時間: 2009-8-8 14:56
本帖最后由 ofooo 于 2009-8-8 14:59 編輯

劉工客氣了！
我逐個回答你問題吧。
國外產的固態濁度標準物質就是裝瓶子里的。因為凝膠可能比豆腐還軟，不可能手拿的。但是即使裝在瓶里，我也懷疑他的固態穩定性。就像扔一塊石頭在淤泥上，表面上是穩定的，實際上隨著時間會慢慢下沉的。
標物中心的濁度標準液穩定性有好幾個月，但是稀釋成4NTU等濃度后，其穩定性就很差了。這并不一定是因為濃度越稀，溶液越不穩定引起，而是因為濃度越小，其不穩定引起的誤差越大而已。因為規程規定，示值誤差Δc/c不能大于10%。可見c越小，Δc引起的誤差越大。所以往往溶液放置一兩天后，再搖勻使用時，往往不合格出現在4NTU。
電導率溫度系數兩套公式的問題，只有規程的公式是對的，另一套是錯的，基于錯誤那個公式的溫度補償功能應該摒棄，其溫度系數誤差也可以不進行檢定。因為是檢定是為了考察其溫補功能正確與否，而不是為了拼湊使a=2.0%，不然就本末倒置了。

作者: vandyke 時間: 2009-8-8 16:58
轉一篇關于低濁度標準溶液的文章。

低濁度標準溶液保存方法初探
國家城市供水水質監測網長沙監測站：謝暉
喻海

濁度是表示水質最重要的物理外觀指標之一，也是考核水處理設備凈化效率和評價水處理技術狀態的重要依據。準確地測定水的濁度，可有效地指導凈水、輸水過程，保證供水水質。福爾馬阱(Formazin)聚合物懸浮液是當前世界上水質測量最常用的濁度標準液。我國國家標準GB5750—85《生活飲用水標準檢驗法》規定了用福爾馬阱聚合物懸浮液作標準溶液，用散射光濁度儀測定水的濁度的方法。在實際測定過程中，需要經常使用較低濁度的標準溶液進行測量用濁度儀的標準，標準溶液的準確度和穩定性直接影響測定結果。本文對幾種低濁度標準溶液用不同容器在不同溫度下保存時濁度的變化倩況進行了探索，提出了保存低濁度標準溶液的適宜方法，對濁度標準溶液的使用具有實際指導意義。
1實驗方法
1．1試劑與儀器
濁度標準溶液(母液)：400NTU，由國家標準物質研究中心提供。零濁度水：Mjlli—Q超純水經0．2lAm濾膜過濾。散射光濁度儀：美國HACH2100No
1．2實驗方法
用零濁度水將400NTU濁度標準溶液(母液)逐級稀釋成2NTU、8NTU、20NTU(由于稀釋和儀器誤差，實際濁度低于該值)的濁度標準溶液，分別用小口磨口玻璃瓶和塑料瓶盛裝，在小于10Y的冷藏室、室溫(約28C)和細菌培養箱(37C)中保存，于配制當天和放置l天、2天、5天、7天、14天、25天后測定其濁度，每次測定5次，取平均值。

2結果討論

2.1不同保存容器和保存溫度濁度標準溶液的濁度變化見表1-表3

1.85NTU濁度標準溶液在不同溫度保存濁度變化情況(單位：NTU）

表1

溫度時間	10℃		28℃		37℃
溫度時間	塑料瓶	玻璃瓶	塑料瓶	玻璃瓶	塑料瓶	玻璃瓶
配置當天	1.85	1.85	1.85	1.85	1.85	1.85
放置1天	1.86	1.85	1.83	1.84	1.77	1.80
放置2天	1.84	1.86	1.81	1.81	1.73	1.78
放置5天	1.83	1.84	1.78	1.82	1.66	1.69
放置7天	1.81	1.84	1.77	1.78	1.57	1.66
放置14天	1.82	1.83	1.70	1.72	1.24	1.51
放置25天	1.79	1.83	1.51	1.58	0.65	1.32

表2:7.16NTU濁度標準溶液在不同溫度保存濁度變化情況(單位：NTU）

溫度時間	10℃		28℃		37℃
溫度時間	塑料瓶	玻璃瓶	塑料瓶	玻璃瓶	塑料瓶	玻璃瓶
配置當天	7.16	7.16	7.16	7.16	7.16	7.16
放置1天	7.15	7.16	7.15	7.15	6.99	7.02
放置2天	7.15	7.17	7.13	7.14	6.93	6.96
放置5天	7.15	7.16	7.09	7.11	6.84	6.84
放置7天	7.14	7.15	7.02	7.06	6.57	6.72
放置14天	7.14	7.15	6.81	6.87	6.01	6.32
放置25天	7.15	7.16	6.67	6.78	4.79	5.94

表3:18.5NTU濁度標準溶液在不同溫度保存濁度變化情況(單位：NTU）

溫度時間	10℃		28℃		37℃
溫度時間	塑料瓶	玻璃瓶	塑料瓶	玻璃瓶	塑料瓶	玻璃瓶
配置當天	18.5	18.5	18.5	18.5	18.5	18.5
放置1天	18.5	18.5	18.5	18.4	18.2	18.3
放置2天	18.4	18.5	18.4	18.5	17.9	18.0
放置5天	18.5	18.4	18.5	18.5	17.0	17.6
放置7天	18.3	18.4	18.2	18.0	16.5	17.1
放置14天	18.2	18.3	17.7	17.8	15.7	16.6
放置25天	17.9	18.3	17.1	17.3	14.7	15.8

2.2討論
2.2.1實驗的幾種低濁度的標準溶液，在小于10℃冷藏保存時，25天內濁度變化均低于4%，14天內濁度幾乎不下降。因此，稀釋后的低濁度標準溶液在冰箱內冷藏保存，可保證在較長時間內使用而濁度不下降。
2.2.2室溫(28℃)或37℃培養箱中保存，濁度愈低的標準溶液隨放置時間延長濁度降低愈多；保存溫度愈高，濁度降低速度愈快。在室溫(28℃)，2NTU的濁度標準溶液保存時間不宜超過3天，8NTU和20NTU的濁度標準溶液保存時間不宜超過10天。在較高溫度(約37℃)下，各低濁度標準溶液的濁度在配制后1天即出現明顯下降，因此，濁度標準溶液不宜在較高溫度(37℃)下保存。
2.2.3不同濁度的標準溶液，用玻璃容器保存其濁度下降程度低于用塑料容器保存，標準溶液濁度愈低，保存溫度愈高，這種影響愈大。因此，低濁度標準溶液宜用玻璃容器保存。
3結束語
實驗表明，低濁度標準溶液最適宜用玻璃容器在低于10℃的環境中冷藏保存，這樣可保證在較長時間內使用而濁度不發生變化。室溫保存則根據室溫的高低，存放時間有所不同。

作者: 劉彥剛 時間: 2009-8-9 05:50
12# ofooo

張博：
   你好！
   非常感謝你逐一講解我的請教！你“就象扔一塊石頭在淤泥上，……”的比喻太形象了，讓我明白了；還有你的通過示值誤差公式來說明小濁度情況下，表觀穩定性差的道理，顯然是從理論上證明了為什么小濁度標準液保存期特別短。
   關于電導率儀溫度系數問題，真得感謝我們科學技術相當發達的時代，使得我們相距遙遠的同行們能很方便地開展討論，使我對該問題有了正確的認識，終于理解了宋老師起草的JJG376—2007《電導率儀》！

作者: 劉彥剛 時間: 2009-8-9 06:01
13# vandyke

vandyke：
我們的超級版主你好！非常感你轉載謝暉和喻海老師的《低濁度標準溶液保存方法初探》！我會認真學習的，學習中有什么不懂之處，再向你們請教！謝謝：）

作者: xinyuwaj 時間: 2009-8-10 10:46
這是個很好的建議，畢竟標準物質有有效期，在稀釋過程中也存著一系列的問題。
但是用濁度標準管還存在著這樣的問題，不知各位遇到過沒有：濁度計范圍很廣，達到2000FTU，另外該儀器不是實驗室使用的便攜式濁度計，而是現場測定水體濁度的傳感器，不知濁度標準管能適用不？

作者: owenluk 時間: 2009-8-12 10:02
提示: 作者被禁止或刪除內容自動屏蔽

作者: 沁寒 時間: 2009-8-29 22:57
建議還是好的，我們都希望這樣。但每個廠家不同型號不同原理的儀器結構不一樣，我看首先要和廠家商議要生產出像分光光度計一樣的檢測池，以后才可以統一

作者: spheresci 時間: 2009-9-10 10:21
博士,您好,請問是否可以自己配制聚合物濁度標準溶液呢? 5# vandyke

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