卓文欽 / 寧波市計量測試研究院

新舊離子色譜儀計量檢定規(guī)程的差異

卓文欽 / 寧波市計量測試研究院

0　引言

JJG 823-1993《離子色譜儀檢定規(guī)程》（以下簡稱“舊規(guī)程”）自1993年6月8日發(fā)布，至今已為期20年。在這20年中，離子色譜儀的制造技術(shù)和分析領(lǐng)域得到了一定發(fā)展。隨著儀器制造業(yè)技術(shù)水平的進(jìn)步與提高，原技術(shù)指標(biāo)已與現(xiàn)在儀器發(fā)展不太相適應(yīng)，需要對舊規(guī)程的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行修改，以適應(yīng)現(xiàn)有離子色譜儀發(fā)展趨勢的要求。JJG 823-2014《離子色譜儀計量檢定規(guī)程》（以下簡稱“新規(guī)程”）在2014年2月14日發(fā)布，已于2014年8月14日起正式實施了。

離子色譜是通過不同離子在色譜柱固定相和流動相間分配和吸附特性的差異，通過流動相把樣品中不同離子帶入色譜柱進(jìn)行分離，并按先后次序得到各待測離子的信號強(qiáng)度來進(jìn)行分離，通過各組分的保留時間進(jìn)行定性分析，通過響應(yīng)值（峰面積或峰高）進(jìn)行定量分析。

1　離子色譜儀相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的變更（表1）

1.1新增紫外檢測器和電化學(xué)檢測器的檢定指標(biāo)

舊規(guī)程適用于新制造、使用中和整理后，帶有抑制型電導(dǎo)檢測器的實驗室離子色譜儀的檢定。其他類型的離子色譜儀可參照本規(guī)程和出廠儀器的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢定。隨著離子色譜技術(shù)的飛速發(fā)展，以前無法檢測的離子均可進(jìn)行檢測，使其在不同領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。新規(guī)程中增加了紫外可見檢測器和電化學(xué)檢測器的相關(guān)內(nèi)容和技術(shù)指標(biāo)。

1.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和檢定條件的變更

在新規(guī)程中對原來的電導(dǎo)檢測器保留氯離子溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，增加了鋰離子溶液新標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，取消了硫酸根離子等其他溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，新增紫外檢測器和電化學(xué)檢測器分別配置亞硝酸根溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和碘離子溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。對環(huán)境溫度以及其變化、室內(nèi)相對濕度、電源電壓、電源頻率以及部分檢定設(shè)備的參數(shù)也進(jìn)行了變更。

1.3修改規(guī)程中的濃度單位、增加了儀器的檢出限與定量環(huán)的轉(zhuǎn)換關(guān)系

增加了儀器的最小檢出量與定量環(huán)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。新規(guī)程統(tǒng)一了三個檢測器的最小檢測濃度，均為≤0.02 μg/mL。舊規(guī)程中的濃度單位均為mg/g，現(xiàn)規(guī)程修改為mg/mL，以與目前國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)溶液單位一致。

舊規(guī)程氯離子的檢出量為0.005 μg/g，新規(guī)程氯離子檢出量為0.02 μg/mL，舊規(guī)程的指標(biāo)是在當(dāng)時國內(nèi)儀器大部分都在200 μL的定量環(huán)下定的指標(biāo)，而且定量環(huán)尺寸大小不一，如果用單一檢出限來衡量儀器是不合適的。由于新規(guī)程的檢出量是把不同定量環(huán)換算成25 mL進(jìn)樣環(huán)下的檢出量的技術(shù)指標(biāo)，因此可以說新指標(biāo)比舊指標(biāo)提高了2倍。

2　離子色譜檢定項目以及相關(guān)參數(shù)的變更

2.1取消了與離子色譜柱相關(guān)技術(shù)指標(biāo)

舊規(guī)程把分析柱與儀器性能合為一體來確定技術(shù)指標(biāo)，但是目前離子色譜儀可以分析幾十種陰陽離子，并且離子色譜分析柱也有十幾種，新規(guī)程把柱子與儀器的綜合技術(shù)指標(biāo)改為儀器的技術(shù)指標(biāo)，這樣取消了與離子色譜柱相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，例如柱子的分離度、最后的出峰時間等。對于舊規(guī)程有重復(fù)的線性范圍和相關(guān)系數(shù)技術(shù)指標(biāo)，取消線性范圍，保留相關(guān)系數(shù)技術(shù)指標(biāo)。相關(guān)系數(shù)計算公式也進(jìn)行了變更。

2.2儀器線性檢定的變更

舊規(guī)程儀器線性是對不同柱子來選取硫酸根、鈉和鈣等離子做儀器的線性范圍和相關(guān)系數(shù)，現(xiàn)規(guī)程改為選擇在兩個數(shù)量級范圍內(nèi)，均勻分布的5個濃度的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測量。每一個檢測器采用一個或兩個離子進(jìn)行測量儀器技術(shù)指標(biāo)的檢定。每個濃度點重復(fù)測量三次取平均值，并與標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)準(zhǔn)值做線性回歸，計算其相關(guān)系數(shù)（r）。

表1　主要技術(shù)指標(biāo)變更

相對于舊規(guī)程，對于電導(dǎo)檢測器現(xiàn)選用出峰時間相對較快的氯離子或鋰離子，一般均在10 min內(nèi)可以出峰，較之前硫酸根將近20 min的出峰時間，檢定時可以大幅度節(jié)約時間。選擇檢測氯離子濃度或鋰離子濃度在兩個數(shù)量級范圍內(nèi)、均勻分布的5個濃度點，求線性相關(guān)系數(shù)。比原來的濃度分布更能體現(xiàn)線性相關(guān)系數(shù)的真實可靠性。

2.3輸液系統(tǒng)和柱溫箱檢定的變更

對于流量設(shè)定值誤差和穩(wěn)定性誤差較舊規(guī)程在流量設(shè)定值分別為（0.5、1.0、2.0、3.0）mL/min下測量泵流量設(shè)定誤差和泵流量穩(wěn)定性誤差，現(xiàn)采用對流量設(shè)定值分段：在（0.2～0.5、0.5～1.0、大于1.0）mL/min三個區(qū)間內(nèi)進(jìn)行檢定，泵流量設(shè)定誤差和泵流量穩(wěn)定性誤差相關(guān)技術(shù)指標(biāo)均有變更。柱溫箱溫度設(shè)定值從20 ℃、30 ℃變更為30 ℃、40 ℃，柱溫箱溫度設(shè)定值誤差和溫控穩(wěn)定性也進(jìn)行了相應(yīng)的變更。

2.4儀器整機(jī)性能檢定要求的變更

新規(guī)程規(guī)定了整機(jī)的性能要求，對于定量重復(fù)性由原來的定量重復(fù)性為5%變?yōu)樾乱?guī)程的定量重復(fù)性為3%。近20年來，儀器測量水平的不斷提高，對不同生產(chǎn)廠家的儀器進(jìn)行大量實驗和調(diào)研的基礎(chǔ)上，確定定量重復(fù)性提高到3%是合適的。定性重復(fù)性檢定次數(shù)連續(xù)進(jìn)樣次數(shù)從5次變?yōu)?次。

2.5增加了基線漂移和基線噪聲的表示方式

在舊規(guī)程的基礎(chǔ)上，增加了基線漂移和基線噪聲的絕對量值的表示方式。用絕對量值表示漂移和噪聲能直觀地反映電導(dǎo)電測器的性能指標(biāo)。同時對儀器的定量重復(fù)性指標(biāo)也作了修改。

3　結(jié)語

新規(guī)程的制定是經(jīng)過舊規(guī)程多年實施情況，并結(jié)合國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)和方法，吸取舊規(guī)程的合理之處，使其概念更明確，檢定方法更為合理，可以對儀器性能進(jìn)行更為全面和科學(xué)的評價。

［1］ 國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心.JJG 823 -1993［S］.北京：中國計量出版社，1993.

［2］ 全國物理化學(xué)計量技術(shù)委員會.JJG 823 -2014［S］.北京：中國質(zhì)檢出版社，2014.