ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
•«СОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВТОМАТИЗАЦИИ СРЕДСТВ МЕТРОЛОГИИ |ВНИИАСМ|
МЕТОДИКА
ПОВЕРКИ И КАЛИБРОВКИ ИОНОСЕЛЕКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ С НАТРИЕВОЙ, КАЛИЕВОЙ, МЕДНОЙ, НИТРАТНОЙ И ИОДИДНОЙ ФУНКЦИЯМИ МИ 151-78
Москва ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ I В7В
РАЗРАБОТАНА Всесоюзным научно-исследовательским институтом автоматизации средств метрологии (ВНИИАСМ)
Директор Г. В. Бокучааа
ПОДГОТОВЛЕНА К УТВЕРЖДЕНИЮ лабораторией ионометрии
Руководитель лаборатории В. М. Мохов Руководитель темы И. П. Багдасарова
Исполнители: И. П. Багдасарова, О. Р. Герасимова, А. Г. Кекелив, Ж. П. Ми-«Ч»
УТВЕРЖДЕНА Научно-техническим советом института 16 декабра 1977 г. (протокол № 9]
УДК 543 257.2.089.6(08374}
МЕТОДИКА
ПОВЕРКИ И КАЛИБРОВКИ ИОНОСЕЛЕКТИВНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ С НАТРИЕВОМ, КАЛИЕВОЙ, МЕДНОЙ, НИТРАТНОЙ И ИОДИДНОЙ
ФУНКЦИЯМИ
МИ 151-78
Настоящая методика устанавливает методы и средства калибровки и поверки (первичной и периодической) электродов ЭМ-NOs-Ol, ЭМ-1-01, ЭМ-Cu-Ol, а также калибровки электродов ЭСП-05-06, ЭСП-05-14 и ЭСЛ-51-07. Электроды с натриевой и калиевой функциями поверяют по ГОСТ 8.213-76.
1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ
1.1. Внешний осмотр.
1.2. Определение потенциала электрода.
1.3. Определение крутизны ионной характеристики электрода.
1.4. Определение отклонения ионной характеристики электрода от линейности.
2. ОПЕРАЦИИ КАЛИБРОВКИ
Калибровка заключается в определении зависимости потенциала электрода от активности анализируемого иона в бинарных растворах или от концентрации анализируемого иона в многокомпонентных растворах.
2.1- В бинарных растворах электрод калибруют путем измерения потенциала электрода в растворах с известным значением активности анализируемого иона.
2.2. В многокомпонентных растворах электрод калибруют путем измерения потенциала электрода в калибровочных растворах с различной концентрацией определяемого иона, содержащих те же компоненты и имеющих ту же ионную силу, что и анализируемые растворы
© Издательство стандартов, 1978
3. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ И КАЛИБРОВКИ
3.1. При проведении поверки электродов используют: установки для поверки комплекта pH-метра УПКП-1 или электродов УПЭ-02, аттестованные органами метрологической службы Госстандарта;
аналитические весы ВЛА-200-J с погрешностью измерения не более ±0,2 мг;
мерные колбы 2-250-2, 2-500-2, 2-1000-2 по ГОСТ 1770-74; бюретку 6-1-50 по ГОСТ 20292-74; пипетку 6-1-10 по ГОСТ 20292-74; стеклянный стакан емкостью 100—200 мл: посуду для хранения растворов (стеклянную или полиэтиленовую);
дистиллированную воду по ГОСТ 6709-72;
растворы, приготовленные из реактивов х. ч. (табл. 1).
Таблица 1 |
|
3.2. При отсутствии установок типов УПКП-1 и УПЭ-02 можно использовать установку, собранную по схеме, приведенной в ГОСТ
8.213—76.
Примечание. При поверке допускается применение вновь разработанных
пли находящихся в обращении средств измерений, прошедших метрологическую аттестацию в органах Государственной метрологической службы и удовлетворяющих требованиям ГОСТ 8.213-76. |
3.3. При проведении калибровки можно использовать цифровые милливольтметры с соответствующими диапазонами измерений и входным сопротивлением не менее 1 • 10м Ом.
4. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ И КАЛИБРОВКИ
4.1. Перед измерением потенциала электроды должны быть подготовлены к работе по методике, указанной в паспорте.
4.2. При проведении поверки и калибровки должны соблюдаться следующие условия:
температура окружающего воздуха 25±10°С; относительная влажность не более 80%;
отсутствие электрических и магнитных полей, влияющих на точность измерений 1
4.3. При проведении поверки колебание температуры насыщенного раствора хлористого калия, в котором находится образцовый электрод сравнения (ГОСТ 17792-72), не должно превышать ±1°С. При больших колебаниях температуры в результаты измерений вносят поправку с учетом температурного коэффициента потенциала образцового электрода сравнения. Температура калибровки не должна отличаться от температуры измерения р.Х анализируемого раствора более чем на ГС-
4.4. При измерении потенциала температура раствора должна быть установлена за 3—5 мин до начала отсчета показаний прибора, измеряющего ЭДС, с точностью ± ГС.
4.5. На поверку представляют чистые электроды в упаковке с паспортом, содержащим основные метрологические характеристики. Для калибровки отбирают также чистые электроды, дополнительно промытые дистиллированной водой.
4.6-Приготовлен ие растворов
Растворы концентрацией от 1 * 10—1 до 3 моль/1000 г Н20 приготавливают растворением з 1 л дистиллированной воды соответствующих навесок солей, высушенных до постоянной массы.
Для приготовления растворов концентрацией Г 10“2 моль/1000 г Н20 пипеткой отмеряют 100 мл раствора концентрацией I • 10”‘ моль/ICOO г Н20, переносят его и мерную колбу вместимостью I л, которую заполняют до метки дистиллированной водой.
Растворы концентрацией 2* 10“* и 5 - 10~’ моль/1000 г Н20 готовят в соответствии с ГОСТ 8.213-76
Для приготовления растворов концентрацией 2*10~2 н 5-10~2 моль/1000 г Н20 пипеткой отмеряют по 100 мл раствора концентрацией 2 • 10“1 и 5-10“' моль/1000 г Н20 соответственно, переносят в мерную колбу вместимостью 1 л, которую заполняют до метки дистиллированной водой.
Для приготовления растворов концентрацией от 1 * 10~3 до 1 • 10“7 моль/1000 г Н20 из каждого раствора предыдущей концентрации отмеряют 100 мл и переносят в мерную колбу вместимостью 1 л, которую заполняют дистиллированной водой для получения каждой следующей десятичной концентрации.
Раствор концентрацией Г Ю-3*2 моль/1000 г Н20 готовят по ГОСТ 8.213-76-
Примечание. Растворы необходимо хранить и посуде, изготовленной из материала, не вступающего с ними в реакцию Растворы концентрацией от 1 • 10"' до 3 моль/1000 г НгО допускается хранить нс более одного месяца. Растворы йодистого натрия концентрацией 1-10-® и 1 • 10—7 моль/1000 г Н20 готовят непосредственно перед использованием (срок хранения нс более 1 ч). Остальные раствори йодистого натрия хранят не более недели.
5. ПРОВЕДЕНИЕ КАЛИБРОВКИ
При проведении калибровки определяют потенциал электрода л о отношению к вспомогательному электроду. Электрод калибруют
в растворах (см. приложение), количество, диапазон концентрации и температуру которых определяют в каждом конкретном случае.
6. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
Электроды ЭМ—-КО;, 01. ЭМ-1-01. ЭМ-Си 01 поверяют следующим образом
6.1. Внешний осмотр
При внешнем осмотре должно быть установлено отсутствие поломок и трещин на корпусе электрода, наличие маркировки.
6.2. Определение метрологических характеристик электрода
6.2.1. Потенциал электрода определяют путем измерения ЭДС системы поверяемый электрод — образцовый электрод сравнения в соответствии с п. 4.4.2 ГОСТ 8.213-76 при температуре 25*1*0 в растворах, концентрация которых приведена в табл. 2.
Таблица 2
Тип электрода |
Концентрация, моли,'1000 г НаО |
Потенциал, мВ |
Крутизна характеристики, ыВ/ед. рХ |
ЭМ-NOj-Ol |
Ы0~3 |
466-20 |
4-53,5... |
|
ЭМ-1-01 |
МО-’ |
165;+: 20 |
4-53.5... |
. ,4-59,5 |
ЭМ-Си-01 |
1 • 10“2 |
220j .20 |
—27,6,.. |
..-31.6 |
При первичной поверке потенциал электрода должен соответствовать значению, указанному в табл. 2, при периодической не должен отличаться более чем на ±30 мВ.
62.2. Крутизну и отклонение от линейности ионной характеристики определяют путем измерения потенциала в растворах А, Б и В по методике п. 6 2.1 и расчета по формулам (1) и (2).
Раствор А — раствор минимальной концентрации (см. приложение), соответствующей рХ верхнего предела измерения для данного типа электрода.
Раствор Б — раствор, значение рХ которого меньше рХ раствора А на 0,7—1 единицу.
Раствор В — раствор, значение рХ которого на 0,7—1 единицу больше рХ раствора, соответствующего нижнему пределу измерений для данного типа электрода.
Крутизну ионной характеристики электрода, мВ/ед. рХ. определяют измерением потенциалов в растворах Б и В и расчетным путем:
(1)
где £| и pXj — значения потенциала п рХ в растворе В. мВ к ед. рХ; £2 и рХ2- значения потенциала и рл в растворе Б, мВ и ед. рХ. 3
Значение крутизны ионной характеристики, округленное до первого десятичного знака включительно, должно быть не менее значения, указанного в табл. 2.
Отклонение от линейности ионной характеристики электрода определяют измерением потенциалов в растворах А и Б и расчетным путем:
Л-(рХ, (2)
где А —отклонение ионной характеристики электрода от линейности, ед. рХ; Ез и рХз — значения потенциала и рХ в растворе А, мВ и ед. рХ; S — крутизна ионной характеристики электрода, рассчитанная по формуле (1)
Отклонение значения ионной характеристики электрода от линейности не должно превышать ±0,2 ед. рХ.
7. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ КАЛИБРОВКИ И ПОВЕРКИ
7.1. Результаты калибронки оформляют в виде графической зависимости значений потенциалов от активности (для бинарных растворов) или от концентрации (для многокомпонентных растворов) , а также с помощью таблиц
7.2. Результаты первичной поверки фиксируют в паспорте При положительных результатах периодической поверки на верхней части электрода наносят поверительное клеймо. Электроды, не соответствующие требованиям настоящей методики, к выпуску из производства и эксплуатации не допускаются.
7
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица I
Шкала рКа |
Клине* граци* |
|
|
|
|
Зне1«пяя р.Ч« при t. ®С |
|
|
|
|
|
|
KfOPHCIOrO
ытрие.
■ o*k 1000 Г Н,0 |
6 |
10 |
IS |
20 |
а |
« |
33 |
«о |
45 |
ьо |
•i* |
70 |
во |
С.|(Г4 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4.UU |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
1-10~**5 |
3.50 |
3.50 |
3,50 |
3.50 |
3.50 |
3.50 |
3.50 |
3.50 |
3.50 |
З.ЫУ |
3.50 |
3.5(1 |
3,50 |
1.10“-* |
3.01 |
3.01 |
3.01 |
3.01 |
3.01 |
3.01 |
3.01 |
3.02 |
3.02 |
3,02 |
3.08 |
3.02 |
3.02 |
M0"J |
2.04 |
2.04 |
2.04 |
2.04 |
2.05 |
2.05 |
2.05 |
2.05 |
2.05 |
2.05 |
2.03 |
2.05 |
2.05 |
2-НГ* |
1.76 |
1.76 |
»,76 |
1.76 |
1.76 |
1.76 |
1.76 |
1.70 |
1.77 |
1.77 |
1.77 |
1.77 |
1.77 |
5-10 1 |
1,38 |
1.38 |
1.38 |
1.38 |
1,38 |
1,38 |
1.38 |
1.39 |
1.39 |
1,39 |
1.39 |
1.40 |
1.40 |
I-10"5 |
1.09 |
1.09 |
1.10 |
1.10 |
1.10 |
1.10 |
1.10 |
1.10 |
1,10 |
1.Н |
Ml |
1,1! |
1.12 |
2-10“* |
0.81 |
0.81 |
0.81 |
0.81 |
0.81 |
0.81 |
0.81 |
0.81 |
0.82] |
0.82 |
0.82 |
0.83 |
0.83 |
5I0“* |
0.42 |
0.42 |
0.42 |
0.42 |
0.42 |
0.43 |
0.43 |
0.43 |
0.44 |
0.44 |
».45 |
0.45 |
0.46 |
1.0 |
О.Ю |
0.10 |
0.10 |
0.10 |
0.10 |
О.П |
0.11 |
0.121 |
0.12 |
0.12 |
0,13 |
0.14 |
0.16 |
1.5 |
-0.10 |
-0.10 |
-0.09 |
-0.09 |
-0.09 |
-0.09 |
-0.08 |
-0,08 |
0.07 |
-0.07 |
-0.06 |
-0.05, |
-0.04 |
2.0 |
-0.24 |
-0.24 |
-0.24 |
-0.24 |
-0,24 |
-0.23 |
-0.23 |
>-0.22 |
-0.22 |
-0.22 |
-0.2) |
-0.20 |
-0.20 |
2.5 |
-0.35 |
-0.35 |
-0.34 |
-0,34 |
-0.34 |
-0.34 |
-0.34 |
-0,34 |
-0.33 |
-0,33 |
-0.32 |
-0.32 |
-0.31 |
3.0 |
-0.44 |
-0.44 |
-0.44 |
-0.44 |
-0.44 |
—0,44 |
-0,43 |
- 0.43 |
—0.43 |
-0.43 |
•0.43 |
-0.42 |
-0,42 |
|
Шкала рК
Таблица 2 |
KoabCntplUMX |
|
|
|
|
Эн(ч«ии« рХ яри 1, *С |
|
|
|
|
|
|
жлармстого
К«ЛН|.
ММа/МЮ г м,о |
t |
10 |
15 |
20 |
№ |
эд |
35 |
40 |
45 |
50 |
б» |
то |
|
i.ur*** |
3.50 |
3.50 |
3.50 |
3.50 |
3.50 |
3.50 |
3.50 |
3.50 |
3.50 |
3.50 |
3.50 |
3,50 |
3,50 |
МО'3 |
3,01 |
3.01 |
3.01 |
3.01 |
3.01 |
3.01 |
3.01 |
3.02 |
3.02 |
3.02 |
3.02 |
3.02 |
3.02 |
1.10”* |
2.04 |
2,04 |
2.04 |
2.04 |
2.04 |
2.05 |
2,05 |
2.05 |
2.05 |
2.05 |
2.05 |
2.05 |
2.05 |
2.I0'2 |
1.76 |
1.76 |
1.77 |
1.77 |
1.77 |
1.77 |
1.77 |
1.77 |
1.77 |
1.77 |
1.77 |
1,78 |
1.78 |
5-10”* |
1.39 |
1.39 |
1.39 |
1.39 |
1.40 |
1.40 |
1.40 |
1.40 |
1.40 |
1.41 |
1.41 |
1.41 |
1.41 |
МО"' |
1.12 |
1.12 |
1.12 |
1.12 |
1.12 |
1.12 |
Г.12 |
1.12 |
1.12 |
1.13 |
1.13 |
1.14 |
1.14 |
2-10 "• |
0.84 |
0.84 |
0,84 |
0.84 |
0.84 |
0.84 |
0,84 |
0.85 |
0,8о |
0.85 |
0.86 |
0.85 |
0.86 |
5-10~* |
0,48 |
0,48 |
0,48 |
0,48 |
0.48 |
0.48 |
0,48 |
0.4А |
0.49 |
0.49 |
0.50 |
0.50 |
0.51 |
! .0 |
0,19 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0.20 |
0,21 |
0,21 |
0.21 |
0.22 |
0.22 |
0.23 |
0,23 |
1.5 |
0.02 |
0.02 |
0.03 |
0.03 |
о.оз |
0.04 |
0.04 |
0.05 |
0.05 |
0.05 |
0.06 |
0.06 |
0.07 |
2.0 |
-0.10 |
-0.10 |
-0.10 |
-0,10 |
-0.09 |
-0.09 |
-0.08 |
-0.08 |
-0.07 |
—0.07 |
-0.06 |
-0.06 |
-0,06 |
2.5 |
-0.20 |
-0.20 |
-0.20 |
-0.19 |
-0.19 |
-0,18 |
-0.18 |
-0.18 |
-0.17 |
-0.17 |
-0.17 |
-0.16 |
-0.16 |
3,0 |
-0,29 |
-0.28 |
-0.28 |
-0.28 |
-0.27 |
-0.27 |
-0,27 |
-0.26 |
-0.26 |
-0.26 |
-0.25 |
-0.25 |
-0.25 |
|
«о
Шкала pN03
Таблица 3 |
Кенненграцм*
1ЭОТМОГНСЛОГО
■атрия, моль. 1000 г Н|0 |
|
|
|
|
Значения pNO |
При 1, |
«С |
|
|
|
5 |
|
!б |
J0 |
?5 |
.40 |
Я |
40 |
■<3 |
50 |
|
1.10-4 |
4,00 |
4,00 |
4,00 |
4.00 |
4.00 |
4,00 |
4.00 |
4.00 |
4.00 |
4,00 |
4.00 |
1.10'3 |
3,01 |
3.0! |
3,01 |
3.01 |
3.02 |
3,02 |
3.02 |
3,02 |
3.02 |
3,02 |
3.02 |
Ы(Г2 |
2,04 |
2,04 |
2,05 |
2,05 |
2.05 |
2,05 |
2.05 |
2.05 |
2,05 |
2,05 |
2.05 |
2-10”2 |
1,76 |
1.76 |
1.76 |
1,76 |
1.76 |
1,76 |
1.76 |
1.76 |
1.76 |
1.76 |
1,76 |
5*Ю“2 |
1,38 |
1.39 |
1,39 |
1,39 |
1,39 |
1,40 |
1,40 |
1,40 |
1.40 |
1.40 |
1,40 |
МО*"1 |
1,П |
1,11 |
1,12 |
1,12 |
1,12 |
1.12 |
1,12 |
М2 |
1,13 |
1,13 |
из |
2.10'*1 |
0,88 |
0.88 |
0,89 |
0,89 |
0.90 |
0,90 |
0,91 |
0,91 |
0,91 |
0,92 |
0.92 |
5* 10"1 |
0,58 |
0.59 |
0,59 |
0,59 |
0,59 |
0.60 |
0,60 |
0.60 |
0.61 |
0,61 |
0.61 |
1,0 |
0.42 |
0,42 |
0,42 |
0,43 |
0,43 |
0,43 |
0,44 |
0,44 |
0,44 |
0.44 |
0,45 |
|
Шкала pi
Таблица 4 |
Концентрация ЙОДИСТОГО натрия, моль,'1000 г Н.О |
|
|
|
Значения р 1 при 1, |
С |
|
|
5 |
10 |
IS |
20 |
25 |
эо |
35 |
4а |
50 |
Ы0~5 |
5,00 |
5.00 |
6,00 |
5.00 |
5,00 |
5,00 |
5,00 |
5,00 |
5.00 |
Ы0-* |
4.00 |
4,00 |
4,00 |
4,00 |
4,00 |
4.00 |
4,00 |
4.00 |
4,00 |
МО’3 |
3,01 |
3,01 |
3,01 |
3.01 |
3,02 |
3,02 |
3.02 |
3.02 |
3,02 |
ЫО’2 |
2,04 |
2.04 |
2,05 |
2,05 |
2,05 |
2,05 |
2,05 |
2,05 |
2,05 |
2*10“* |
1,76 |
1,76 |
1,76 |
1.76 |
1,77 |
1,77 |
1.77 |
1.77 |
1,77 |
5-10"2 |
1,39 |
1,39 |
1,39 |
1,39 |
1,39 |
1.40 |
1,40 |
1,40 |
1.40 |
Ы<г' |
1,10 |
U1 |
1.11 |
1.И |
1.П |
1,11 |
1.11 |
1.12 |
1,12 |
|
10
1
2
3