【毕业学位论文】（Word原稿）量值溯源在化学分析中的作用及其影响

兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 1 第一章 序言 学分析仪器简介 现今社会，工业生产、科研实验、食品监管、医疗检测、环境监控、疾病预防等各行各业都需要且必须通过使用化学分析仪器对原材料、样品标本、产品抽样进行分析检测。因为测量对象的复杂和多样，化学分析仪器具有种类繁复、原理深奥，结构各异等特点。 化学分析仪器依据仪器原理可分为光学分析仪器、色谱分析仪器、电化学分析仪器、物理分析仪器等；依据想要达到的目的可分为定性分析仪器、定量分析仪器；按仪器的型号规模及价值可分为常规分析仪器和大型分析仪器等。 以实验室检测为例，要分析不同 的元素就要选用不同的仪器，即便是同一元素存在于不同基体中，所采用的分析仪器也不尽相同，更甚者，同一元素在同一基体中由于含量高低变化，以致分析人员必须从灵敏度、阈值、最低检出限等多方面特性出发来选取不同的仪器。以整个社会运行为例，不同的行业所使用的化学分析仪器也完全不同。金属工业加工生产中需要检测金属元素的含量、特性，煤化工需要检测煤质碳硫含量、灰分、挥发分等物理特性，食品监察需要严格检测食物中食品添加剂的含量和种类，环境监控需要及时了解土壤、水样中重金属的含量 实验室检测常见化学分析仪器有酸度计 、电导率仪、紫外、可见分光光度计、浊度计、原子吸收分光光度计、原子荧光光度计、气相色谱仪、液相色谱仪等。 值溯源简介 量值溯源是指通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准 (通常是国家计量基准或国际计量基准 )联系起来的特性，称为量值溯源。 量值溯源图，也称为量值溯源体系表，是表征测量仪器的计量特性与其计量基准之间关系的等级顺序图。它是量值溯源性的证据。例图 1 兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 2 上 一 级 社 会 公 用 计 量 标 准 器 具 本 单 位 计 量 标 准 器 具 下 一 级 计 量 器 具 图 1电导率仪检定装置量值溯源框图 计量基（标）准名称： 一级氯化钾电导率标准物质 测量范围： (535) 不确定度或准确度等级或最大允许误差： U = k=2 溯源单位：国家标准物质研究中心 计量标准名称：二级氯化钾电导率标准物质 测量范围： (1276) S 5 35) 不确定度或准确度等级或最大允许误差： U = k=2) 计 量 标 准 名 称：交流电阻箱 测 量 范 围 : 0 20不确定度或准确度等 级或最大允许误 差： U = k=2 计量器具名称：电导率仪 测量范围： (20000) S15 35) 最大允许误差： 仪器测量总误差 ( 电计测量误差 比较测量法 直接测量法 计量器具名称：工业电导率仪 测量范围： (20000) S15 35) 最大允许误差： 仪器测量总误差 ( 电计测量误差 兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 3 量检定 /校准的意义及影响 实现量值溯源最主要的技术手段就是检定和校准。 计量检定是指为评定计量器具的计量性能，确定其是否合格所进行的全部工作，它是进行量值传递的重要形式，是保证量值准确一致的重要措施。 计量校准是 指在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。 使用化学分析仪器对检测对象进行检测分析全过程，通常分为三个步骤：采样、样品前处理及试剂配制、使用仪器测量。采样过程中对于量值溯源的保障要求实验人员必须选取有代表性的样品，且样品需具有一定的稳定性。样品的前处理及试剂配制过程中，量值的溯源性要求样品在处理中尽量避免损失和污染，试剂的浓度及含量有据可查。 仪器测量过程中的量值溯源是保证检测分析数据是否准确可靠最重要的环节，除去检 测人员及环境引入的误差外，这一阶段的量值溯源性取决于仪器自身的性能。在分析测量前，检测人员必须对仪器性能是否满足实验要求进行确认，而确认仪器性能最直接最可靠的方法就是对仪器进行计量检定 /校准。 总结而言，即量值溯源为目的，计量检定 /校准为方法。 肃省化学计量工作的发展状况与前景 甘肃省现从事法定计量检定工作的机构主要为隶属于甘肃省质量技术监督局的甘肃省计量研究院、隶属于天水、嘉峪关、武威等十三个地州市质量技术监督局的计量检测所以及由甘肃省质量技术监督局授权的甘肃省气象计量检定站等。这些机构的主要工 作职责为全面贯彻计量法，为实施计量监督提供技术保证承担授权范围内的量值传递；执行强制检定和法律规定的其它检定、检测工作，开展校准工作，开展计量检定、校准 /检测理论、方法、测量设备的研究；承担计量器具的型式评价、样机试验、商品量检测和产品质量监督检验工作以及承担对外仲裁检定工作。 以甘肃省计量研究院化学计量工作为例，我省每年经由该岗位进行计量检定/校准的化学分析仪器约 2800台件。与长度计量、力学计量、光学计量等项目对比，化学计量工作发展飞速，甘肃省计量研究院迄今已建立最高化学计量标准 8项，次级化学计量标 准 3项，通过国家 证校准项目 20余项。但是由于化学分析仪器使用客户对仪器计量及仪器量值溯源的重要性认识不够等原因，我省兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 4 目前尚有大量化学分析仪器未能定期申请计量检定与校准，这就使仪器测量结果的准确性及溯源性难以保证。 因此，本文通过研究量值溯源对实验室常见化学分析仪器测量数据的影响和作用，以引起实验室仪器操作人员及管理人员对化学计量检定 /校准的重视，从而达到我省化学仪器分析行业建立连贯有效的量值溯源链，保障分析测量数据的稳定可靠。 兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 5 第二章 计量检定 /校准对酸度计检测数据的影响及作用 度计 的检测原理及使用领域 酸度是一个物化特性参数，而水溶液中酸度可以直接用溶液中氢离子活度来表示，因此，定义溶液的酸度值为该溶液中氢离子活度的负对数。用 表示定义如下： (2式中： H 为氢离子活度。 例如，某溶液的酸度为 ，意为该溶液中氢离子的活度为 10。 实验室 用于测量水溶液的 的仪器即为酸度（ 。酸度（ 类属电化学分析仪器，主要由测量电极和电计两部分组成。测量电极包含参比电极和指示电极。参比电极常指外参比电极，常见的有甘汞电极、银 /氯化银电极等。常见的指示电极有玻璃电极、氢电极等。 度计的检测原理 使用酸度（ 检测水溶液的 主要采用电势法来测量。酸度（ 的参比电极、指示电极（对氢离子可逆）和被测溶液组成电池，该电池产生的电动势与该溶液的氢离子活度有关，该电动势输入电计部分，电计将此电信号通过显示器显示为某一 值即为被测溶液的 度计的使用领域 实验室酸度（ 是一种常规化学分析仪器，其使用范围很广，在国防、工业、农业、环境、食品、生物、医学、海洋等多行业均有应用。生物和化学实验及生产中，使用 而提高生产率、产品质量。在环保监测中，水样及土样的酸碱度可直接反应出环境污染程度。因此，我们可以总结而出，在食品加工、化肥生产、海洋监测等需要用水的领域基本都需要使用 兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 6 度计的计量检定 /校准方法及量值溯源标准 为了保障所使用的酸度（ 性能稳定，电计及电极部分示值准确可靠，测量数据真实有效，需要通过外观、电计示值、仪器示值及重复性等方面对该酸度（ 进行计量检定 /校准。计量检定 /校准时量值溯源到的计量标准主要为酸度计检定仪和 准缓冲液。 度计的计量检定 /校准方法 首先，确保被检定 /校准的酸度（ 外观性能正常。 其次，按国家计量检定规程及说明书要求将酸度（ 检定仪与酸度（ 连接，接通开关，仪器补偿温度及电阻均按规程设置。根据仪器说明书校准仪器后，用检定仪向电计依次输入标准信号，记录下电计示值，计算电计 示值误差。 再次，将电计改为 测档，调节检定仪，使其输出毫伏电位信号，输入仪器，测量并记录电计读数。计算电计示值与相应输入毫伏值之间的误差。 在对上述两项主要项目进行完检定 /校准后，应根据国家计量检定规程分别对电计输入电流、电计输入阻抗引起的示值误差、电计温度补偿器引起的示值误差、电计示值重复性等项目进行检定 /校准，记录下每一项的示值误差，这将是对被检定 /校准的酸度（ 的性能的评价依据。 完成以上步骤后，对被检定 /校准的酸度（ 的主机部分的检定 /校准过程结束，将对仪器示值误差及重复性进行检定 /校准。 仪器示值误差是指将与仪器配套使用的电极部分与主机连接，采用国家计量检定规程规定的标准溶液对仪器及电极进行校准后，使用电极对另一标准溶液进行检测，测得实际值与标准值之差，即为该台酸度（ 的仪器示值误差。仪器的示值重复性则是重复操作上述过程 6 次，以单次测量的标准偏差表示重复性。 度计量值溯源的计量标准 酸度计检定 /校准过程中依次采用了酸度（ 检定仪、 度计、高绝缘输出接头及屏蔽导线等标准器或标准物质。酸度计量值溯源的计量标准主要为酸度（ 检定仪和 。 被检定 /校准的酸度计在量值溯源到酸度（ 检定仪时，酸度（ 检定仪的准确度应高于被检定 /校准电计准确度的 3 至 5 倍。而酸度（ 检定仪准确度的评定，同样需要再次根据国家计量检定规程，采用标准装置对其进行量值传递。 酸度计检定 /校准采用的 指经政府计量行政部门批准的有证兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 7 准物质。甘肃省计量研究院在进行酸度计的检定和校准时所使用的有证 表 2酸度计的检定和校准时所使用的有证 标准物质名称 特征量值 （ 25） 扩展不确定度 （ k=3） 证书编号 邻苯二甲酸氢钾 E） 130070 混合磷酸盐 E） 130071 硼砂 E） 130072 度计计量检定 /校准对检测数据的影响 度计计量检定 /校准前后的测量数据的变化 以某环境监测站使选用一台型号为 精密酸度计用以检测某瓶河流水样为例。该仪器操作人员在测样前需要使用购买电极时厂家配送的缓冲液对仪器电极进行两点校准。缓冲液的配制方式为。校准过程为：选择 式，进入校准项目，电极用蒸馏水清洗干净并用滤纸轻轻擦干，浸入标注值为 缓冲液中，调节定位键，使仪器示值为 出电极，清洗干净擦干后浸入标注值为 节斜率键，使仪器示值为标注值且示值稳定后按确认键。此时，校准步骤完成，清洗电极后可以进行测量。该仪器操作人员依据酸度计使用说明书介绍方法对水样进行测量，得出该水样的酸度值为 上述操作过程在日常测量中基本满足规定，检测结果真实。但是，如果我们对此数据的准确性及可靠性 提出质疑，要求对该检测数据进行可靠性验证，此时，最可靠最直接的方式应该是对此台酸度计进行计量检定 /校准，对校准数据进行量值溯源。 首先，应该选用按期检定受控的酸度计检定仪对此台酸度计电计部分进行检定 /校准，对电计部分各项目进行评价。 其次，需要将电极量值溯源至国家有证标准 质。作为量值溯源过程的计量校准，与实验室常规校准不同。计量校准需要在可控的环境条件下，使用可溯源的容量瓶进行定容，配制可溯源的标准缓冲溶液。且在使用标准缓冲溶液对兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 8 电极进行两点校准时，定位值和斜率值也不是经验值 而是应该根据标准物质证书给定的不同温度下的不同 进行校准。具体温度对应 表 2 温度 5 10 15 20 25 30 35 40 邻苯二甲酸氢钾 合磷酸盐 砂 电极两点校准后， 测量标准值为 次仪器示值平均值为 据 验室 度）计国家计量检定规程中式（ 8），可得出此时此台酸度计仪器示值误差为 此时保持操作环境、操作人员不变，使用此台经计量检定 /校准后，给出了明确的判级结果及仪器示值误差的酸度计对同一河流水样进行检测，得出该水样的酸度值为 度计计量检定 /校准对检测数据的影响 甘肃省兰州市 2011 年定期送检的酸度计约为 180 台， 经统计， 其中经计量检定判定合格的约为 110台，进行计量校准给出校准结果未明确判级的为 40台，判为不合格的为 30 台。 110 台 检定合格的 酸度计 校准前后仪器示值误差对比 见表 2 表 2兰州市 2011年送检 合格 酸度计 校准前后仪器示值误差对比 序号 型号 生产编号 校准前仪器示值误差 校准后仪器示值误差 1 2120 00 41818 9601 00407020003 00408050239 州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 9 续表 2兰州市 2011年送检合格酸度计校准前后仪器示值误差对比 序号 型号 生产编号 校准前仪器示值误差 校准后仪器示值误差 7 610142 80655 00408020189 0 03364 1 00408020271 2 63087 3 537 4 22 5 045061510 6 40973 7 24670 8 50110 9 8105446 0 908013 1 048153839 2 100022 3 010161 4 00310090002 5 696 6 1 7 461234 8 080164 州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 10 续表 2兰州市 2011年送检合格酸度计校准前后仪器示值误差对比 序号 型号 生产编号 校准前仪器示值误差 校准后仪器示值误差 29 11840097 0 42040 1 826 1826001006405 2 061103 20 1228296004 4 231048 5 04202 6 045441931 7 1105 8 52 9 75 0 41547 1 42218 2 40009 3 21 4 632 5 43256 6 50326 7 60469 8 106032001214 9 01 0 453 州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 11 续表 2兰州市 2011年送检合格酸度计校准前后仪器示值误差对比 序号 型号 生产编号 校准前仪器示值误差 校准后仪器示值误差 51 229225028 2 45112 3 338 4 3038 5 00407010006 6 070644 7 62 8 44 9 00122854653 0 00408090244 1 02028 2 00409120214 3 3391697 4 8660719 5 0860447 6 01308090186 7 230055407 8 230055411 9 51824 0 229455455 1 00408050250 2 19528276 州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 12 续表 2兰州市 2011年送检合格酸度计校准前后仪器示值误差对比 序号 型号 生产编号 校准前仪器示值误差 校准后仪器示值误差 73 70767 4 18 5 225156154 6 130055 7 00408050257 8 320400362 9 20 9400379 0 01309120074 1 11024 2 146 3 20 1228225366 4 00407070414 5 01510060027 6 20 1228225361 7 899 8 00409060035 9 00909090003 0 45162 1 9425 2 18 3 40022 4 29 州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 13 续表 2兰州市 2011年送检合格酸度计校准前后仪器示值误差对比 序号 型号 生产编号 校准前仪器示值误差 校准后仪器示值误差 95 20 1228035448 6 229495215 7 20 1228035483 8 0949 9 50132 00 14825M 01 012787 02 37 03 20 1227475077 04 1878 05 00408100032 06 00807120141 07 9220 08 121836 09 79650 10 11 127004 12 06259 13 61361 14 20 1231065076 15 20 1231065077 16 20 1231065078 州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 14 其中不合格的 30台仪器中，因为外观不合格的仅占 30%，而 70%的仪器是因为仪器示值误差超过国家规程要求而不合格。假设这些因仪器示值误差超差的酸度计不申请定期计量检定，实验室的操作人员也未能发现仪器示值超差，那么，使用这些仪器就会对分析测量结果造成巨大影响和风险。 被检的酸度计中，仪器示值误差有正有负，测量修正值有正有负，但是可以总结出每一台仪器通过计量检定 /校准进行量值溯源后，首先可以认知该仪器是否性能正常，是否符合使用标准。其次，可以得出该仪器的测量（示值）误差。再次，根据计量校准的数据，可以分析出校准数 据的不确定度，即表征仪器检测数据与真值的离群度。 兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 15 第三章 计量检定 /校准对电导率仪检测数据的影响及作用 导率仪的检测原理及使用领域 电导率是一种以数字来表示电解质溶液传导电流能力大小的物化性参数。 当两个电极插入溶液中，可以测出两电极间的电阻 R。根据欧姆定律，温度一定时，电阻值与电极间距 电极的截面积 R = (L/A) （ 3 式中： 为电阻率。 电阻率是电导率的倒 数。 =3 式中： 为电导率 , E 为电场强度。 实验室用以测量水溶液的电导率值的仪器即为电导率仪。该仪器配以相应常数的电极（通常为铂电极或铂黑电极）后可以测定一般溶液的电导率及测量高纯水的电导率。 导率仪的检测原理 电导率仪的检测原理是将电极（实为两块平行的极板）置于待测溶液中，通电后，电导池的电极间施加有稳定的交流电信号，然后测量两块极板间通过 的电流，根据输入的电导池常数得到电导率。电导率的基本单位是西门子（ S）。 电导率仪主要由信号发生器、测量单元、检波器、读数部分、电导池、温度传感器组成。 导率仪的使用领域 电导率仪广泛应用于教学、科研、生产和环境、疾控等领域。因为溶液的电导率与其所含的无机酸、碱和盐的量有明确关系。一般情况下，当溶液中所含的无机酸、碱和盐的浓度比较低时，溶液的电导率会随着浓度的增大而增加。因此，电导率仪提供的测量数据常用于推测水中离子的总浓度或水中含盐量。 实验室超纯水机制得的超纯水电导率指标要求小于 S/鲜蒸馏水的电导率控制在（ 2） S 市饮用水的电导率基本位于（ 50 200） S/然矿泉水可达（ 300 800） S/工业生产中产生的锅炉废水电导率高达 1000 S/上。因此，我们可以总结而出，在很多需要用水的领域兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 16 都需要使用电导率仪计来监测水质情况。 导率仪的计量检定 /校准方法及量值溯源标准 为了保障所使用的电导率仪性能稳定，电子单元及传感器示值准确可靠，测量数据真实有效，需要通过外观、电子单元、电导池常数、仪器引用误差及重复性等方面对该电导率仪进 行计量检定 /校准。计量检定 /校准时量值溯源到的计量标准器主要为交流电阻箱、恒温装置和电导率标准溶液。 导率仪的计量检定 /校准方法 用导线将 标准交直流电阻箱 与 电导率仪相 接通， 将 电导率仪和标准交直流电阻箱 调整 在 对 应 数值 ，常数调节 为 分别读出电计示值 对应于所接标准电导 的测量值。同一标准电导 重复测量三次 后求出 平均值 G ，计算出 G 与标准电导之差 G。 用导线将标准交直流电阻箱与电导率仪相接通 ，常数调节 为 同 标准电导 ， 记录 电计示值为 。然后将常数变换至 习惯选择 重新 调整 零点， 保持 标准电导 不变，分别记录 电计示值 。 将 标准溶液 置于 恒温 装置 恒温，选用 适合 的电导电极和量程，用被测电导率仪直接测量 氯化钾电导率 标准溶液 ， 重复测量 3次， 其 算术平均值 与 相应的电导率标准值 之差除以该测量档的满量程值，即可得出此台 仪器 的 引用误差 。 导率仪量值溯源的计量标准 电导率仪量值溯源的主要计量标准为交流电阻箱、恒温装置和电导率标准溶液。交流电阻箱的测量范围为（ 0 20） 温 测试槽的恒温范围（ 10 60），氯化钾电导率标准物质测量范围为 (1410) S 氯化钾电导率溶液标准物质主要用于基于电导率测量原理的仪器的检定 /校准和电导池常数的测定。氯化钾电导率溶液标准物质见表 3 兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 17 表 3氯化钾电导率溶液标准物质 标准物质 名称 电导率标准值 25 相对扩展不确定度 （ k=2） 证书编号 氯化钾电导率溶液标准物质 1410 S r=E） 130107 氯化钾电导率溶液标准物质 r=E） 130108 导率仪计量检定 /校准对检测数据的影响 导率仪计量检定 /校准前后的测量数据的变化 以某纯净水生产企业使用的一台型号为 电导率仪用以检测某瓶家用净水器排出污水水样的电导率值为例。该仪器操作人员在测样前未对仪器电极进行校准，将电导池常数设置为电极标称的 电极用蒸馏水清洗干净并用滤纸轻轻擦干，对水样进行测量，得出该水样的电导率值为 584 S 我们对此数据的准确性及可靠性提出质疑，要求对该检测数据进行可靠性验证，此时 ，最可靠最直接的方式应该是对此台电导率仪进行计量检定 /校准，对校准数据进行量值溯源。 首先，应该选用按期检定受控的交流电阻箱对此台电导率仪电子单元部分进行检定 /校准，对电子单元部分各项目进行评价。 其次，需要将电导池（电极）量值溯源至国家有证标准物质。具体步骤如下：将电导池常数设置为 器量程依次置于 200 极用蒸馏水清洗干净并用滤纸轻轻擦干后，浸入置于 25恒温水浴中的氯化钾电导率溶液标准物质中，记录测量值分别为 及 1428 S。依据 电导率仪国家计量检定规程中 对电导池常数的校准的规定，可得出该电导池的最佳常数为 化钾电导率溶液标准物质在不同温度下的电导率值见表 3 兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 18 表 3氯化钾电导率溶液标准物质不同温度下的电导率值 编号 电导率（ S 18 20 25 E） 130107 1221 1275 1410 E） 130108 电导率仪计量检定 /校准对检测数据的影响 经统计，甘肃省兰州市 2011 年定期送检的 电导率仪为 260 台，其中经计量检定判定合格的为 130 台，进行计量校准给出校准结果未明确判级的为 80 台，判为不合格的为 50 台。其中不合格的 20 台仪器中，因为外观不合格的仅占 80%，而 80%的仪器是因为仪器示值误差超过国家规程要求而不合格。假设这些因仪器示值误差超差的电导率仪不申请定期计量检定，实验室的操作人员也未能发现仪器示值超差，那么，使用这些仪器就会对分析测量结果造成巨大影响和风险。 被检的电导率仪中，仪器示值误差有正有负，测量修正值有正有负，但是可以总结出每一台仪器通过计量检定 /校准进行量值溯源后，首先 可以认知该仪器是否性能正常，是否符合使用标准。其次，可以得出该仪器的测量（示值）误差。再次，根据计量校准的数据，可以分析出校准数据的不确定度，即表征仪器检测数据与真值的离群度。 兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 19 第四章 计量检定 /校准对紫外可见分光光度计检测数据的影响及作用 外可见分光光度计的检测原理及使用领域 紫外可见分光光度计是各行业实验室普遍运用的基于物质的分子对紫外、可见区辐射的选择性吸收以及 律对物质进行定性鉴别和定量分析的常规化学分析仪器。仪器主要组成部分为光源、样品室、单色器、检测器、信号 处理装置和数据显示、存储系统组成。 外可见分光光度计的检测原理 律的数学表达式： l g ( / ) l I T k l c （ 4 式中： A 为物质的吸光度 , I 为透射的单色光强度 , T 为物质的透射比 , k 为物质的吸光系数 , l 为被分析物质的光程 , c 为物质的浓度。 外可见分光光度计的使用领域 紫外可见分光光度计是药品和食品的生产、检验必备仪器，在环境监测、石油油品分析、农药残留检测等行业也有其广泛用途。 我国药典中对于很多生活中常见药品例如抗生素、维生素、降血压药等都明确要求使用紫外可见分光光度计进行质量控制。食品饮料制造时，要求产品颜色稳 定一致，这就需要使用紫外可见分光光度计对样品吸光度进行分析，以控制色差在要求范围内。紫外可见分光光度计拥有的光谱扫描功能，还可对食品中的添加剂进行检测。 农产品 领域 可用于检测 蛋白质、葡萄糖、亚硝酸盐等 组分 。畜牧养殖所用 饲料 中 的 烟酸、 甲酯 及 磷化氢等 也可使用紫外可见分光光度计检测 。 兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 20 外可见分光光度计的计量检定 /校准方法及量值溯源标准 为了保障所使用的 紫外可见分光光度计 性能稳定， 测量数据 准确可靠，真实有效，需要通过 对通用技术要求 、 波长示值误差与重复性、噪声与漂移、光谱带宽、透射比示值误差与重复性、杂散 光及吸收池的配套性等项目 进行计量检定 /校准。计量检定 /校准时量值溯源到的计量标准 见图 4 外可见分光光度计的计量检定 /校准方法 以单光束紫外可见分光光度计的计量检定 /校准方法为例，仪器在 比色池不透光的 条件下，用零点调节器调至透射比零点，透射比的最大漂移即为零点稳定性 。 仪器波长分别置于仪器光谱范围两端往中间靠 10，调整零点后，打开光 路 ，使 比色池透 光 无遮挡 ，将透射比调至 100%处。透射比的最大漂移即为光电流 的 稳定性。 波长准确度参见 下式： 3 131 i （ 4 式中i为第 i 次波长测量值 ,s为在相应波长标准值。 波长重复性参见 下式： 3 131m a x i （ 4 可见区透射比的准确度检定方法为： 用透射比标称值分别为 10% 、 20% 、30% 左右 的中性滤光片，分别 在 440546635长处，以空气为参比，测量各滤光片的透射比，连续测量 3 次。 紫外区透射比的准确度检定方法为：用石英石吸收池盛装 高氯酸标准溶液为参比 ， 光谱带宽 设为 2别在 235257313350石英石吸收池盛装的 重铬酸钾 重复测量 3 次。 透射比准确度 参照 下式计算： 3131i （ 4 式中i为每一滤光片第 i 次透射比测量值 ,s为每一滤光片在相应波长下的兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 21 透射比标准值。 透射比重复性 参照 下式计算 : 3 131m a x i （ 4 仪器波长 设为 500 谱带宽 设为 2 品和参比皆 为 空白， 选 取仪器 最小量程，响应时间 1s，定波长扫描 ， 测量图谱上最大一 组峰 00%线噪声。仪器波长 设为 500 ， 选 取 仪器 最小量程，将 遮光黑体 放入 比色池 中，按上 述 过程 检测 0%线噪声。 仪器 在紫外区选取 波长 220 空气为参比， 使用 杂散辐射率 标准滤光片 测量其透射比值，即为仪器在相应波长处的杂散辐射率。 仪器在 可见区选取 波长 360 420 ，以空气为参比， 使用 杂散辐射率 标准滤光片 测量其透射比值，即为仪器在相应波长处的杂散辐射率。 外可见分光光度计量值溯源的计量标准 紫外可见分光光度计量值溯源的计量标准主要为标准滤光片及紫外分光溶液标准物质。具体数据及测量范围见图 4 )130066 紫外分光光度计溶液标准物质由中国计量科学研究院研制生产，在指定波长处具有准确的透射比值，因此用于校准分光光度计紫外区透射比的准确度。该标准物质以 铬酸钾纯度标准物质、高纯高氯酸和三次纯化水为原料，在清洁稳定的环境下采用重量法准确配制而成。 紫外分光光度计溶液标准物质的特征量值在带宽和温度不同的情况下，透射比值也不相同。表 4同温度下标准物质透射比的标准值与不确定度。 表 4带宽 2同温度下标准物质透射比 （ % ） 标准值与不确定度 温度（） 235.0 57.0 13.0 50.0 展不确定度（ k=2） 10 5 0 5 0 州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 22 上一级社会公 用计 量标 准器 具 本单 位计 量标 准器 具 下一 级计 量器 具 图 4紫外可见分光光度计 检定装置量值溯源图 计 量 器 具 名 称：工作用紫外可见分光光度计 测 量 范 围 : 透射比 :( 波长 :(200 860)确定度或准确度等级或最大允许误差： 透射比： U= k=2 波长： U= k=2 计 量 标 准 名 称：一级透射比标准物质 测 量 范 围 :不确定度或准确度等级或最大允许误差： U = k=2 计 量 标 准 名 称：波长标准物质 测 量 范 围 :(200 860) 确定度或准确度等级或最大允许误差： U=k=2 计量基（标）准名称：透射比国家计量基准 测 量 范 围 :不确定度或准确度等级或最大允许误差： U = k=2 溯 源 单 位：国家标准物质研究中心 计量基（标）准名称：波长国家计量基准 测 量 范 围 :(200 860) 确定度或准确度等级或最大允许误差： U = k=2 溯 源 单 位：国家标准物质研究中心 比较测量法 直接测量法 兰州大学硕士学位论文 论文题目：量值溯源在化学分析中的作用及其影响 23 外可见分光光度计计量检定 /校准对检测数据的影响 外可见分光光度计计量检定 /校准前后的测量数据的变化 以某 食品药品检验所 选用一台型号为 721 型可见分光光度计检测某 药品成分为例。该仪器操作人员在某日准备测量前，先将此台仪器提前开机进行预热，待 仪器稳定后，按照操作规程要求，调节波长旋钮至所需的 600器测量模式选为透射比（ T），打开光路盖板，调节指针至 0% 点，然后盖上光路盖板，调节指针至 100% 点。此时操作人员将配制好的待测样放置于比色池中，测得该样品的透射比值为 ，记录数据。 操作人员为了保证测量数据准确可靠，选用同一实验台上放置的另一台型号为 7230 型可见分光光度计用同样的测量过程对同一待测样进行数据比对，测量结果发现，该样品在 600 。 同一被测样 在同样的环境下用两台仪器测得数据差值高达 。为了找出原因并确认数据应以哪台仪器为准，该食品药品检验所将这两台仪器送往当地计量检定机构进行计量检定。 计量检定人员依据 外、可见、近红外分光光度计国家计量检定规程，对这两台可见分光光度计依次进行了计量检定。在进行透射比准确度项目的检定时，检定人员选用经中国计量科学研究院检定合格，判级为一级的光谱中性滤光片作为计量标准，检定结果发现，在国家检定规程规定的 590中性滤光片经 721 型可见分光光度计测量示值为 ，经 7230 型可见分光光度计测量示值为 ，而该中性滤光片在 590 。此时， 721 型可见分光光度计的透射比误差为 ，按照国家计量检定规程要求，应判为不合格仪器。 7230型可见分光光度计的透射比误差为 ，在规程允许范围内 ，为合格仪器 。 经过计量检定后，可得知两台仪器中 721 型可见分光光度计为不合格仪器，操作人用使用此仪器测量的数据不可采用，应以 7230 型可见分光光度计测得的数据为准，且该测量数据的修正值为 。 外可见分光光度计计量检定 /校准对测量数据的影响 经统计，甘肃省兰州市 2011 年定期送检的 紫外可见分光光度计约 80 台，其中经计量检定判定合格的为 68 台，判为