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碳酸盐pH基准测量方法的国际比对

修宏宇 吴冰 贺新洋

修宏宇,吴冰,贺新洋. 碳酸盐pH基准测量方法的国际比对[J]. 计量科学与技术,2021, 65(9): 31-34, 71 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.9045
引用本文: 修宏宇,吴冰,贺新洋. 碳酸盐pH基准测量方法的国际比对[J]. 计量科学与技术,2021, 65(9): 31-34, 71 doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.9045
XIU Hongyu, WU Bing, HE Xinyang. International Comparison of Carbonate pH Primary Measurement Method[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(9): 31-34, 71. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.9045
Citation: XIU Hongyu, WU Bing, HE Xinyang. International Comparison of Carbonate pH Primary Measurement Method[J]. Metrology Science and Technology, 2021, 65(9): 31-34, 71. doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.9045

碳酸盐pH基准测量方法的国际比对

doi: 10.12338/j.issn.2096-9015.2020.9045
详细信息
    作者简介:

    修宏宇(1971-),中国计量科学研究院副研究员,研究方向:电化学计量,邮箱:xiuhy@nim.ac.cn

International Comparison of Carbonate pH Primary Measurement Method

  • 摘要: 简述了我国水溶液酸度(pH)基准3次参加碳酸盐pH测量国际比对的过程。在2006年CCQM.K18和2007年CCQM.K18.1比对中发现基准存在系统误差。经分析,认为这个负的系统误差是由于基准Harned-Cell电池的结构造成电极电势持续飘移,采用斜率倒推得到的平衡电势偏低而产生的。2009年基准进行了改造完善,采用了新的Harned-Cell电池结构,并在2020年APMP.QM-K18.2016国际比对中取得了国际等效一致,等效度DoE(di, U(di)) 为DoE(−0.0014, 0.0030)。
  • 图  1  2009年基准改造前Harned-Cell电池结构图

    Figure  1.  The Harned-cell structure before the modification of primary standard in 2009

    图  2  2009年基准改造后Harned-Cell电池结构图

    Figure  2.  The Harned-cell structure after the modification of primary standard in 2009

    图  3  CCQM-K18(2006)和CCQM-K18.1(2007)国际比对等效度图

    Figure  3.  DoEs of CCQM-K18 (2006) and CCQM-K18.1 (2007)

    图  4  APMP.QM-K18碳酸盐比对结果图

    (2020,25 ℃,*为基准方法,×为次级方法)

    Figure  4.  Results of APMP.QM-K18

    (2020,25 ℃,*primary,× secondary)

    图  5  APMP.QM-K18碳酸盐比对等效度图

    (2020,25 ℃,*为基准方法,×为次级方法)

    Figure  5.  DoEs of APMP.QM-K18

    (2020,25 ℃,*primary,× secondary)

    表  1  APMP.QM-K18的比对结果(2020)

    Table  1.   Results of APMP.QM-K18 (2020)

    实验室简称校准用标准$p{({\alpha _{\rm{H}}}{\gamma _{{\rm{Cl}}}})^0}$$\lg {\gamma _{{\rm{Cl}}}}^0$
    CENAM基准方法10.1236−0.10956
    GLHK玻璃电极法//
    NIST 186 g,NIST 191d
    IBMETRO比较法//
    NIST 191d
    INMETRO基准方法10.1261−0.10956
    MUSSD玻璃电极法//
    DAKKS/DIN 19266
    ZENTRUM和Xylem
    NIM基准方法10.1259−0.10956
    NIMT基准方法10.11614−0.10956
    NMIJ基准方法10.12807−0.10956
    PTB基准方法10.13110−0.10956
    UMTS基准方法10.1168−0.10956
    VNIIFTRI基准方法10.12892−0.10956
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    表  2  链接实验室PTB与NMIJ在CCQM-K18.2016的比对结果和比对等效度

    Table  2.   Results and DoEs of linking lab. PTB and NMIJ in CCQM-K18.2016

    实验室简称$p{a^0}:{\rm{CCQM}}$$U(p{a^0}):{\rm{CCQM}}$${d_i}:{\rm{CCQM}}$$u({d_i}):{\rm{CCQM}}$$u'({d_i}):{\rm{CCQM}}$
    NMIJ10.11720.00240.00150.00350.0031
    PTB10.11870.00160.00300.00340.0029
    KCRV10.11570.0034///
    ${d_{{\rm{mean}}}}:{\rm{CCQM}}$//0.0023/0.0021
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    表  3  APMP.QM-K18的等效度和扩展不确定度

    Table  3.   DoEs and expanded uncertainties of APMP.QM-K18

    实验室简称${d_i}{\rm{:APMP}}$$u({d_i}{\rm{):APMP}}$$\begin{gathered} U({d_i}{\rm{):APMP}} \\ {\rm{ }}k = {\rm{2}} \\ \end{gathered} $$ \begin{array}{l}U(\rm{CMC})\\ k=2\end{array}$
    CENAM−0.00370.00630.01260.0113
    GLHK−0.00130.00820.01640.0154
    IBMETRO−0.00980.00570.01150.0100
    INMETRO−0.00120.00290.00590.0018
    MUSSD−0.00740.00800.01590.0149
    NIM−0.00140.00320.00640.0030
    NIMT−0.01120.00460.00930.0097*
    UMTS−0.01050.00340.00690.0089*
    VNIIFTRI0.00160.00340.00680.0039
    下载: 导出CSV
  • [1] Measurement comparisons in the CIPM MRA. Guidelines for organizing, participating and reporting: CIPM MRA-G-11[S]. BIPM, 2021.
    [2] RP Buck, S. Rondinini, A. K. Covington, et al. Measurement of pH. Definition, standards, and procedures (IUPAC Recommendations 2002)[R]. IUPAC, 2002.
    [3] Bates R. G. “Determination of pH: Theory and Practice”[M]. Second Edition. United of States of America, 1954.
    [4] Rachel. “Metrology of pH at LNE: State of the art and perspectives”[J]. REVUE FRANÇAISE DE MÉTROLOGIE n°5, 2006(1): 13-21.
    [5] L. Vyskočil, M Máriássy, Susumu Nakamura, et al. Report of key comparison CCQM-K18: pH of carbonate buffer[R]. CCQM, 2006.
    [6] L. Vyskočil, M Máriássy, Marcela Monroy, et al. Final report on subsequent key comparison CCQM-K18.1: pH of carbonate buffer[R]. CCQM, 2007.
    [7] Toshiaki Asakail, Igor Maksimov, Sachiko Onuma, et al. APMP. QM-K18.2016: Key Comparison on pH Measurement of Carbonate Buffer Draft B report (November 16, 2020)[R]. APMP, 2020.
    [8] Jason F. Waters, Michal Máriássy, Frank Bastkowski, et al. Key Comparison CCQM–K18.2016: pH of carbonate buffer final report[R]. CCQM, 2016.
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  • 网络出版日期:  2021-05-08
  • 刊出日期:  2021-09-01

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