新旧离子色谱仪计量检定规程的差异
2015-08-18卓文钦宁波市计量测试研究院
卓文钦 / 宁波市计量测试研究院
新旧离子色谱仪计量检定规程的差异
卓文钦 / 宁波市计量测试研究院
0 引言
JJG 823-1993《离子色谱仪检定规程》(以下简称“旧规程”)自1993年6月8日发布,至今已为期20年。在这20年中,离子色谱仪的制造技术和分析领域得到了一定发展。随着仪器制造业技术水平的进步与提高,原技术指标已与现在仪器发展不太相适应,需要对旧规程的技术指标进行修改,以适应现有离子色谱仪发展趋势的要求。JJG 823-2014《离子色谱仪计量检定规程》(以下简称“新规程”)在2014年2月14日发布,已于2014年8月14日起正式实施了。
离子色谱是通过不同离子在色谱柱固定相和流动相间分配和吸附特性的差异,通过流动相把样品中不同离子带入色谱柱进行分离,并按先后次序得到各待测离子的信号强度来进行分离,通过各组分的保留时间进行定性分析,通过响应值(峰面积或峰高)进行定量分析。
1 离子色谱仪相关技术指标的变更(表1)
1.1新增紫外检测器和电化学检测器的检定指标
旧规程适用于新制造、使用中和整理后,带有抑制型电导检测器的实验室离子色谱仪的检定。其他类型的离子色谱仪可参照本规程和出厂仪器的技术指标进行检定。随着离子色谱技术的飞速发展,以前无法检测的离子均可进行检测,使其在不同领域得到了广泛的应用。新规程中增加了紫外可见检测器和电化学检测器的相关内容和技术指标。
1.2标准物质和检定条件的变更
在新规程中对原来的电导检测器保留氯离子溶液标准物质,增加了锂离子溶液新标准物质,取消了硫酸根离子等其他溶液标准物质,新增紫外检测器和电化学检测器分别配置亚硝酸根溶液标准物质和碘离子溶液标准物质。对环境温度以及其变化、室内相对湿度、电源电压、电源频率以及部分检定设备的参数也进行了变更。
1.3修改规程中的浓度单位、增加了仪器的检出限与定量环的转换关系
增加了仪器的最小检出量与定量环的转换关系。新规程统一了三个检测器的最小检测浓度,均为≤0.02 μg/mL。旧规程中的浓度单位均为mg/g,现规程修改为mg/mL,以与目前国内的标准溶液单位一致。
旧规程氯离子的检出量为0.005 μg/g,新规程氯离子检出量为0.02 μg/mL,旧规程的指标是在当时国内仪器大部分都在200 μL的定量环下定的指标,而且定量环尺寸大小不一,如果用单一检出限来衡量仪器是不合适的。由于新规程的检出量是把不同定量环换算成25 mL进样环下的检出量的技术指标,因此可以说新指标比旧指标提高了2倍。
2 离子色谱检定项目以及相关参数的变更
2.1取消了与离子色谱柱相关技术指标
旧规程把分析柱与仪器性能合为一体来确定技术指标,但是目前离子色谱仪可以分析几十种阴阳离子,并且离子色谱分析柱也有十几种,新规程把柱子与仪器的综合技术指标改为仪器的技术指标,这样取消了与离子色谱柱相关技术指标,例如柱子的分离度、最后的出峰时间等。对于旧规程有重复的线性范围和相关系数技术指标,取消线性范围,保留相关系数技术指标。相关系数计算公式也进行了变更。
2.2仪器线性检定的变更
旧规程仪器线性是对不同柱子来选取硫酸根、钠和钙等离子做仪器的线性范围和相关系数,现规程改为选择在两个数量级范围内,均匀分布的5个浓度的系列标准溶液进行测量。每一个检测器采用一个或两个离子进行测量仪器技术指标的检定。每个浓度点重复测量三次取平均值,并与标准溶液的标准值做线性回归,计算其相关系数(r)。
表1 主要技术指标变更
相对于旧规程,对于电导检测器现选用出峰时间相对较快的氯离子或锂离子,一般均在10 min内可以出峰,较之前硫酸根将近20 min的出峰时间,检定时可以大幅度节约时间。选择检测氯离子浓度或锂离子浓度在两个数量级范围内、均匀分布的5个浓度点,求线性相关系数。比原来的浓度分布更能体现线性相关系数的真实可靠性。
2.3输液系统和柱温箱检定的变更
对于流量设定值误差和稳定性误差较旧规程在流量设定值分别为(0.5、1.0、2.0、3.0)mL/min下测量泵流量设定误差和泵流量稳定性误差,现采用对流量设定值分段:在(0.2~0.5、0.5~1.0、大于1.0)mL/min三个区间内进行检定,泵流量设定误差和泵流量稳定性误差相关技术指标均有变更。柱温箱温度设定值从20 ℃、30 ℃变更为30 ℃、40 ℃,柱温箱温度设定值误差和温控稳定性也进行了相应的变更。
2.4仪器整机性能检定要求的变更
新规程规定了整机的性能要求,对于定量重复性由原来的定量重复性为5%变为新规程的定量重复性为3%。近20年来,仪器测量水平的不断提高,对不同生产厂家的仪器进行大量实验和调研的基础上,确定定量重复性提高到3%是合适的。定性重复性检定次数连续进样次数从5次变为6次。
2.5增加了基线漂移和基线噪声的表示方式
在旧规程的基础上,增加了基线漂移和基线噪声的绝对量值的表示方式。用绝对量值表示漂移和噪声能直观地反映电导电测器的性能指标。同时对仪器的定量重复性指标也作了修改。
3 结语
新规程的制定是经过旧规程多年实施情况,并结合国内外的标准和方法,吸取旧规程的合理之处,使其概念更明确,检定方法更为合理,可以对仪器性能进行更为全面和科学的评价。
[1] 国家标准物质研究中心.JJG 823 -1993[S].北京:中国计量出版社,1993.
[2] 全国物理化学计量技术委员会.JJG 823 -2014[S].北京:中国质检出版社,2014.