廣西壯族自治區實驗室pH計比對分析

【摘要】2023年，廣西壯族自治區計量檢測研究院作為主導實驗室，實施了全區pH計檢定裝置計量比對工作，共有16家實驗室參比。比對以傳遞標準的形式，采用雙環形的線路進行。比對項目包括電計pH擋示值誤差，電計電壓擋示值誤差，輸入電流、輸入阻抗引起的示值誤差，溫度補償引起的示值誤差，儀器示值誤差以及盲樣測試。通過比對結果總結出實驗室存在的問題，并提出改進意見。

【關鍵詞】pH計檢定裝置；計量比對；實驗室

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.05.071

Comparison and Analysis of pH Meters in Laboratories of Guangxi Zhuang Autonomous Region

LI Mingxia， WEI Qiuye

（Institute of Guangxi ZhuangAutonomous Region Metrology and Testing， Nanning 500200， China）

Abstract： In 2023， institute of Guangxi Zhuang Autonomous Region Metrology and Testing conducted the metrology comparison of pH meter verification devices as the pilot lab. There were 16 reference laboratories. The sample instruments for comparison is transmitted in double-loop circuit. The items of comparison included pH indication error， voltage indication error， input current， input impedance indication error， temperature compensation indication error， instrument indication error and blind sample test comparison. Through the results of comparison， the existing problems in the laboratory are summarized， and suggestions for improvement are put forward.

Keywords： pH meter verification devices； metrology comparison； laboratories

實驗室pH計是一種電化學分析儀器，主要用來精確測定液體介質的酸堿度值，并通過搭配不同的離子選擇電極來測量特定離子的電極電位。目前，實驗室pH計已被廣泛應用于農業、臨床醫學、藥學、公共衛生、化工、冶金、石油、煤炭、電力、軍事工業以及進出口檢驗檢疫等多個領域。pH計的應用范圍越廣，對其量值傳遞準確度的要求也越嚴格。

1比對實施方案

1.1比對線路

本次比對的參比實驗室共有16家，為提高比對效率、縮短實驗周期，故采用雙環形的線路形式，將實驗室分為A、B兩組。兩組所用的傳遞標準型號相同，傳遞順序也相同。A、B兩條線路同時進行。

1.2傳遞標準

本次比對的傳遞標準由實驗室pH計及待測盲樣兩部分組成。實驗室pH計兩臺（包括儀器及整機的配套部分）：型號同為PHSJ-3F，生產廠家同為上海儀電科學儀器股份有限公司，pH分辨力為0.01。待測盲樣：1種待測盲樣（固體樣品），生產單位為中國計量科學研究院，并由中國計量科學研究院定值。

1.3比對項目

比對分為兩個部分：第一部分是參照JJG 119—2018《實驗室pH（酸度）計》對實驗室pH計傳遞標準進行校準。校準項目包含：電計pH擋示值誤差，電計電壓擋示值誤差，輸入電流、輸入阻抗引起的示值誤差，溫度補償引起的示值誤差，儀器示值誤差。第二部分是利用經過校準的傳遞標準pH計對待測盲樣進行測試[1]。

1.4傳遞標準的穩定性考核

1.4.1傳遞標準pH計的穩定性

為了確保本次比對數據的準確和可靠，主導實驗室在比對開始之前對兩個線路的傳遞標準pH計進行了傳輸性能測試及穩定性考核。為模擬實際傳輸環境，在每次測量后將pH計放置在培養箱內，設置與傳遞環境相接近的溫濕度，保存2～ 3天后再進行下一次測量。每臺pH計先后測量8次。在比對結束后，再分別對兩臺pH計的校準結果進行驗證。穩定性考核的結果為合格。

1.4.2比對盲樣的穩定性

比對盲樣由中國計量科學研究院制備，原料、制備方法及定值方法均與國家標準物質相同，均勻性、穩定性評估依據JJF 1343—2022《標準物質的定值及均勻性、穩定性評估》進行，均勻性、穩定性的影響已經包含在盲樣不確定度中。經中國計量研究院測試，盲樣的測試結果為pH = 7.42，不確定度為：U = 0.01，k = 2。

1.5比對結果的評價方法及參考值的確定

對于不同項目的比對結果，我們采用三種不同的方法來進行評價。

2比對結果及評價

2.1比對進行情況

主導實驗室在比對開始前對兩個線路的傳遞標準pH計進行了傳輸性能測試及穩定性考核，考核結果均為合格，這說明兩臺傳遞標準pH計均滿足傳遞要求。16家實驗室經抽簽確定比對順序，A、B兩個線路同時進行比對，各實驗室均按時完成比對實驗。比對實驗歷時2個月，傳遞標準pH計及待測盲樣在傳遞過程中無損壞、泄漏、變質等異常情況。比對結束后，主導實驗室分別對兩臺pH計性能指標進行考核，性能變化符合穩定性考核要求。盲樣穩定性經中國計量科學研究院進行測試后出具測試報告，結果滿足比對要求。比對LI+Yux7g0p/ZI2uIPblHxw==結果有效。

2.2比對結果列舉

2.2.1電計示值誤差等項目結果

2.2.3盲樣比對結果

其中一家的盲樣測試比對結果在2<||Z <3范圍內，判定為“有問題”，需分析原因。其他15家實驗室的此項比對結果均滿足||Z≤2，結果均為“滿意”。

3比對問題總結

3.1比對結果的異常值問題

溫度補償引起的示值誤差這一項的結果為“不滿意”。經分析，產生的原因是檢定員操作錯誤。根據檢定規程規定，在檢定手動和自動溫度補償引起的示值誤差時，應將被測儀器溫度補償調至25℃以外的溫度，同時調節檢定儀，使其輸出該溫度下相當于（pHD + 6）的信號。其中調節檢定儀的輸出溫度為操作過程中容易被忽略的步驟，因而導致結果出現較大偏差。

一家實驗室的盲樣測試結果被判定為“有問題”。判斷產生該結果的原因是該實驗室對于配制好的盲樣保存不當。被測樣品應裝在密封的容量瓶中冷藏保存，如果長時間暴露在空氣中，會影響pH值的結果。

3.2比對中發現的其他問題

比對中發現有個別實驗室存在校準結果表達不嚴謹、原始記錄計算有誤、公式運用有誤等問題。這表明實驗室需要在計算過程中嚴格按照檢定規程的要求，加強記錄的核驗，以確保工作的精確性和細致性。

【參考文獻】

[1]修宏宇，賀新洋.全國酸度量值比對概述[J].中國計量，2009（12）：73-74.

[2]計量比對：JJF 1117—2010[S].

[3]化學量測量比對：JJF 1117.1—2012[S].

【作者簡介】

李明霞，女，1985年出生，工程師，碩士，研究方向為化學計量、力學計量、光學計量。

（編輯：李加鵬）