不同大气压对移液器测量结果影响

2022-01-25柯婷婷陈敏杨雪杨丽仙云南省计量测试技术研究院吉林省计量科学研究院吉林省计量测试仪器与技术重点实验室

上海计量测试 2021年6期

柯婷婷陈敏杨雪杨丽仙 / .云南省计量测试技术研究院；.吉林省计量科学研究院，吉林省计量测试仪器与技术重点实验室

0 引言

移液器是一种定量转移液体的计量器具，因其具有取样准确、简单轻巧、使用方便等优点，在环保、生物、化学、医学、食品等领域已成为生化分析和化验中定量移液必不可少的计量器具。移液器容量的准确直接影响测量结果，因此，为了保证测量结果的准确、可靠，应定期对移液器进行检定或校准[1-4]。目前，国内主要采用衡量法作为移液器的检定或校准方法，但是测量结果的准确性受到很多因素的影响，大气压是主要影响因素之一。本文就不同大气压对移液器测量结果的影响进行研究。

1 实验装置、设备及方法

实验装置主要由电子天平、温度计和密合装置构成，电子天平选用某型号移液器专用电子天平，配有蒸发阱，能有效解决小量程移液器在移液过程中的挥发问题；温度计为水银温度计。电子天平及温度计均检定合格并在有效期内。

实验用移液器由7个国内外厂家提供，同一厂家同一量程提供3支移液器（全新），一共84支，具体厂家及量程见表1。鉴于各厂家有严格的保密规定，所以厂家名称用字母代替。

表1 实验用移液器一览表

本实验采用JJG 646-2006《移液器》中的衡量法测量规程中规定的23个测量点[5]，移液器是由7个厂家提供的全新仪器及配套吸液嘴，均经过出厂校准，在本次实验测量前不进行任何调试，直接进行测量。

实验在云南省内四个不同海拔地区进行，每个海拔具有一定的梯度和代表性，相同海拔的大气压下，同一支移液器由两名工作人员分别在相同的测量条件下，采用统一的方法进行测量[6]，每个点测量6次，具体海拔见表2。

表2 不同地点海拔

2 实验数据及处理

本次实验得到的原始测量数据达两万多个，每支移液器的每个测量点测量结果取两名工作人员各测量6次数据的平均值。由于数据太多，考虑篇幅问题，本文暂提供一个厂家产品的数据，见表3。

表3 A厂家移液器测量数据

3 数据分析

按照JJG 646-2006中7.3.4.2[3]的方法计算每个测量点的移液器的容量相对误差。本文选取每个厂家具有代表性的 0.2 μL、1 μL、20 μL、100 μL、500 μL、1 000 μL、5 000 μL、10 000 μL 八个测量点进行分析，每个测量点取三支移液器容量相对误差的平均值作为最终结果，利用大气压和移液器的容量相对误差平均值构建趋势图，横坐标为大气压，纵坐标为容量相对误差，具体见图1～图7：

图1 大气压对测量结果影响趋势（A厂家）

图2 大气压对测量结果影响趋势（B厂家）

图3 大气压对测量结果影响趋势（C厂家）

图4 大气压对测量结果影响趋势（D厂家）

图5 大气压对测量结果影响趋势（E厂家）

图6 大气压对测量结果影响趋势（F厂家）

图7 大气压对测量结果影响趋势（G厂家）

从以上趋势图可以看出，7个厂家中每个测量点的大气压与移液器的容量相对误差的趋势走向一致，即大气压越小，测量误差越大，并且是从正误差向负误差变化。特别是大气压从684 kPa变化至808.5 kPa时，容量相对误差递减非常明显，但从808 kPa到867 kPa再到949 kPa时容量相对误差递减呈缓和趋势，说明压力越小，对移液器测量结果的影响越大。分析原因主要为大气压变化会影响移液器的吸液量，大气压越小，吸液量越小，从而造成测量结果的偏差。