GB T 20245.2-2013 电化学分析器性能表示 第2部分:pH值.pdf
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1、ICS 71.040. 10 N 53 道昌中华人民共和国国家标准GB/T 20245.2-2013月EC60746-2: 2003 电化学分析器性能表示第2部分:pH值Expression of performance of electrochemical analyzers一Part 2: pH value (lEC 60746-2: 2003 ,IDT) 2013-07-19发布2013-12-15实施/飞?束中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局也tjFt 中国国家标准化管理委员会中华人民共和国国家标准电化学分析器性能表示第2部分:pH值GB/T 20245. 2-2013/IEC 6
2、0746-2.2003 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(10004日网址总编室.(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销导开本880X 1230 1/16 印张1字数26千字2013年9月第一版2013年9月第一次印刷 书号.155066.1-47477定价18.元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107GB/T 20245.2-2013月EC60746-2 :2003 前言GB/T
3、20245(电化学分析器性能表示分为以下5个部分z一一第1部分z总则z第2部分:pH值F第3部分z电解质电导率z一一第4部分z采用覆膜电流式传感器测量水中溶解氧;第5部分z氧化还原电位。本部分为GB/T20245的第2部分。本部分按照GB/T1. 1-2009和GB/T20000. 2-2009给出的规则起草。本部分使用翻译法等同采用IEC60746-2: 2003(电化学分析器性能表示第2部分:pH值。与本部分中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下z一-GB/T19001-2008质量管理体系要求(lSO9001:2008, IDT) 为了方便使用,本部分做了下列编辑性修改z一
4、一在GB/T20245. 2的标准文本中用GB/T20245的本部分代替IEC60746的本部分5一一小数点符号用代替,;一一纳人了IEC60746-2的勘误表1和勘误表2内容E一一删除了国际标准前言。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。本部分起草单位z中国仪器仪表行业协会、上海仪电科学仪器股份有限公司、中国计量科学研究院、重庆川仪分析仪器有限公司、聚光科技(杭州股份有限公司、上海雷磁传感器科技有限公司、上海市计量测试技术研究院、北京市计量检测科学
5、研究院、北京分析仪器研究所。本部分主要起草人z马雅娟、王巧梅、修宏宇、李鑫、王欣援、吴建忠、王震涛、吴红、委兴军。I GB/T 20245.2-20 13/IEC 60746-2: 2003 1 范围电化学分析器性能表示第2部分:pH值GB/T 20245的本部分目的是z一规定了制造商描述用于测定水溶液pH值的分析器、传感器单元和电子单元的术语、定义和要求;一一建立这类分析器、传感器单元和电子单元的性能试验z一一为IS09001、IS09002和IS09003质量管理标准的应用提供基础文件。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注目期的版本适用于本文件
6、。凡是不注日期的引用文件,其最新版本包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 20245. 1-2006 电化学分析器的性能表示第1部分z总则(lEC60746. 1: 2003 , IDT) IS0 9001质量管理体系要求(Qualitymanagement systems-Requirements) IS0 9002 质量体系生产、安装和服务的质量保证模式(Qualitysystems-Model for quality assurance in production,installation and servicing) IS0 9003 质量体系最终检验和试验的质量保证模式(Qual
7、itysystems-Model for quality assurance in final inspection and test) 3 术语、定义和符号3. 1 术语和定义GB/T 20245. 1-2006界定的以及下列术语、定义和符号适用于本文件。3. 1. 1 pH值pHvalue 用于表述水溶液中氢离子的活度aH+,用下式表示zpH=一19aH+pH值是利用已知pH值的标准缓冲溶液,通过测定浸入被测试样中的电极对间的电动势E进行测量的.电池示意图为z参比电极|试样IpH电极E 在标准缓冲潜液pH(SI)中,用同一对电极,在相同温度下,按照如下示意图进行测量z参比电极|缓冲溶液(S
8、I)I pH电极E(SI) 电动势E(SI)规定为右侧(pH电极)的电位减去左侧(参比电极)的电位的差。那么试样的理想pHi直接公式(1)计算zE -E(Sl ) pH=pH(Sl)- k且. ( 1 ) 1 GB/T 20245.2-20 13/IEC 60746-2: 2003 式中zk=2.302 6 RT/F,理论能斯特斜率,见3.1.2。在附录A中给出了从oC95 c温度范围内的理论斜率h值。注2非水和半水介质中的测量超出了本部分的范围,读者应参考专业文章。3. 1.2 实际斜率和百分理论斜率practical slope factor and percentage theoreti
9、cal slope (PTS) 电极对的性能使实际斜率伪)可能低于理论斜率k,将第二种标准缓冲溶液代替试样测定对应pH(S2 )的电动势E(S2),该斜率(晶)可通过公式(2)来计算,那么zE(Sz) - E(Sl) h=2.HH. .( 2 ) pH(Sl) - pH(Ss) 注g两个参比溶液间的pH值差应尽可能大一些,但是不能使用pHI0以上、pH3以下的缓冲溶液(见附录助。百分理论斜率为zPTS = 100k /k 合并公式(1)和公式(2)眉k代替公式(1)中的k,得到公式。)。/pH =pH(Sl) - E - E(Sl) pH(Sl) - pH(S2) /pH =pH(Sl) _
10、L.LJ A.J.,:L./, r ,.,z/ .J .、.( 3 ) E(Sz) - E(Sl) 通常,测量试样pH值时选择两种标准缓冲溶液,且试样pH值应在所选两种标准缓冲椿液的pH之间。3. 1.3 pH传感器pH sensor 最常用的pH传感器是玻璃电极q其他电位式的传感器仅在玻璃电极的使用受到限制时使用,如锦电极等。pH离子选择场效应管CISFET)传感器可以替代电位式传感器使用,但是这需要与制造厂提供的专用电子单元配套使用,3. 1.4 参比电极reference electrode 为pH传感器测量电位提供适合的半电池,在恒温条件下提供稳定电位。通过参比电解液或中介盐桥溶液的液
11、接界与试样产生电接触。3. 1.5 温度补偿器temp町atureeompensator 与试样热接触,用于补、偿温度的电子传感器。3. 1.6 传感器单元sensor unit 安装有pH传感器和参比电极的插入式或疏通式单元,通常还安装有温度补偿器(见4.3.4)和相关的辅助装置(见4.3.5)。3. 1.7 零点pH zero point pH 在给定温度下,除非另有规定,一般指25C,电极对(传感器单元)的电动势为ov时的pH值。3. 1.8 电极对(传感器单元)的等电位pH (pHi) isopotential pH (pHi) of the electrode p挝r(sensor
12、UDit) 当pH值为pHi时,电极对(传感器单元)的电动势Ei与温度无关。它随各个电极的温度系数而变化,并通过所用仪器对电极对的零点漂移提供温度补偿。3. 1.9 玻璃电极的醋(或铀)误差alkaline (or sodium) error of the g1ass electrode 在pH值较大时,因碱离子对pH玻璃电极干扰引起的电动势误差。该误差导致pH值明显偏低。主要干扰离子是Na+Li+K+Ba2+。误差随浓度、pH值和温度的增加而增加,数值的大小取决于玻璃隔膜的成分。3. 1. 10 标准缓冲溶班reference buffer solution GB/T 20245.2-20
13、13/IEC 60746-2: 2003 根据规定的配方,使用分析纯化学试剂和电导率不大于2S.cm-j (25 .C)的水制备的水溶液(见附录B)。3. 1. 11 溶渡接地电极solution ground (earlh) electrode 差分输入仪器要求的惰性金属电极,它可作为确定玻璃电极与参比电极电位的比较点。在其他应用中,该电极可形成仪器接地时的试样电位。3. 1. 12 模拟器simulator 在选定温度条件下,用高阻抗序列电阻器替代pH传感器,提供相应pH值的能斯特电动势(见3.1.1和表A.1)的装置。模拟器由一个阶跃电压源和一个可选序列电阻器组成。模拟器线路可输出阶跃电
14、压,并可提供在选定温度下代表pH电动势的倍数或分倍数。电压分压器线路的电阻不应超过10k口,且选择的序列电阻器应是1000(1土10%)Mn。3.2 符号H+一一氢离子活度pH一一在温度t下测定的潜液pH值pH(Sj)一一在温度t下的第一种标准缓冲溶液的pH值pH(Sz)一一-在温度t下的第二种标准缓冲溶液的pH值pHi-一等电位点的pH值E 在温度t下测量的试样的电动势E(Sj) 在温度t下第一种标准缓冲榕液的电动势匹马一一在温度t下第二种标准缓冲溶液的电动势Ei 等电位点的电动势F一一法拉第常数R一一摩尔气体常数t一一摄氏温度T一一样品的热力学温度(T=t+273.15)h 在t温度下,电
15、极对的理论斜率k一一在t温度下,电极对的实际斜率4 说明程序见GBjT20245. 1-2006中的第5章及以下内容。注2不确定度用pH值表示。4. 1 传感器单元和分析器的补充说明4. 1. 1 传感器单元的类型(即流通式或插入式单元)。4. 1. 2 传感器单元的尺寸,包括安装和连接。3 GB/T 20245.2-20 13/IEC 60746-2: 2003 4.2 电子单元的补充说明4.2. 1 数码的位数和显示面积尺寸,以及模拟仪器刻度宽度。4.2.2 如果输出信号可调,应说明是否与输入或和)地线之间隔离,以及允许的输出负荷。4.2.3 温度补偿范围、补偿器型号和补偿器加连接电缆的最
16、大允许电阻;如果只能手动补偿,应予以说明。4.2.4 百分理论斜率的调节。4.2.5 如果零点pH值可调,应说明,并指出电极对的零点pH值允许范围。4.2.6 如果提供等电位pR和调节功能,应说明,4.2.7 如果提供试样pH温度系数的调节范围,应说明。4.2.8 最大允许共模输入电压,4.2.9 前置放大器是否百分开安装。4.2. 10 输入阻抗。/二/4.3 传感器的说明4.3. 1 总则4.3. 1. 1 尺寸,包括适配的附属电缆或(和)连接器规格。4.3. 1. 2 额定的温度范围。4.3. 1.3 传感器对在特殊应用中的适用性,例如,酸性氟化物试样、低电导率水和天然水。注2复合传感器
17、通常包括pH传感器和参比电极,也可能包括温度补偿器。4.3.2 参比电极4.3.2. 1 参比电极的种类z单盐桥或双盐桥;密封型、凝胶型或再填充型。4.3.2.2 参比电解液成分。4.3.2.3 参比电解液或盐桥溶谊与试样的接触形式。4.3.2.4 如果是再填充型,储液槽体积和标称静液压下的流量。4.3.2.5 在25c下的标称电阻。4.3.3 pH传感器飞4.3.3. 1 类型,即玻璃电极、离子选择型场效应管传感器或其他类型。注z对于离子选择型场效应管传感器,应指明前置放大器是否可与营规pH计一起使用。4.3.3.2 与说明的参比电极对应的零点pH和等电位pH(pH;)。4.3.3.3 标称
18、pH范围。4.3.3.4 在25c下的标称铀误差,例如在标称pH上限范围取点,1.0 mol/L锅离子溶液引起的pH误差。4.3.3.5 在25c下的标称电阻。4.3.4 温度补偿器补偿器类型(例如Ptl00)。4.3.5 传感器单元的辅助设备例如z清洗装置和参比榕液的增压装置。4.3.5. 1 需要的电源类型及功耗和压缩空气的压力及用量。 4.3.5.2 清洗溶液的体和、及用量。5 影响电子单元性能的影晌量的推荐值及其范围见GB/T20245. 1-2006中附录A。6 数值的验证见GB/T20245. 1-2006的第6章及以下内容a6. 1 总则GB/T 20245.2-20 13/IE
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