Методика выполнения измерений массовой доли золы в пентаэритрите техническом термогравиметрическим методом

МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

Метод основан на гравиметрическом принципе: остаток после прокаливания исследуемого образца определяют по уменьшению массы образца в результате его озоления и прокаливания.

НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящая методика устанавливает методи выполнения измерений массовой доли золы в пентаэритрите техническом термогравиметрическим методом. Диапазон измерений от 0,002 – 0,05 % включительно.

 

 ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ И ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ

Методика выполнения измерений обеспечивает получение результатов измерений с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в таблицах 1,2.

Таблица 1 - Диапазон измерений, значения показателей повторяемости, воспроизводимости, точности

 

Диапазон измерений (массовая доля), %	Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости), σŗ, %	Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности), σŔ , %	Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р=0,95),  ±δ, %
от 0.002 до 0.005 вкл. св. 0.005 до 0.010 вкл. св. 0.01 до 0.05 вкл.	12 9 5	15 11 7.5	30 22 15

 

Таблица 2 - Диапазон измерений, значения пределов повторяемости и воспроизводимости при доверительной вероятности Р=0,95

 

Диапазон измерений (массовая доля), %	Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений), r,%	Предел воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях), R, %
от 0.002 до 0.005 вкл.  св. 0.005 до 0.010 вкл.  св. 0.01 до 0.05 вкл.	33 25 14	42 30 21

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, РЕАКТИВЫ, МАТЕРИАЛЫ

Средства измерений и вспомогательные устройства:

- весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности по ГОСТ 24104-2001;

- плитка электрическая с закрытой спиралью;

- электропечь муфельная (камерная), обеспечивающая температуру (800 ± 50) ^оС;

- эксикатор по ГОСТ 25336, заполненный силикагелем или прокаленным хлористым кальцием.

Материалы, реактивы:

- тигель кварцевый Н-100 по ГОСТ 19908.

- кальций хлористый по ГОСТ 4460.

ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

При выполнении измерений соблюдают требования безопасности, установленные в государственных стандартах и соответствующих нормативных документах.

При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности, при работе с химическими реактивами в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76, ГОСТ 12.4.02-75.

Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения в соответствии с ГОСТ 12.4.009-83.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно-допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.

Вредные вещества подлежат сбору, обезвреживанию и утилизации в соответствии с установленными правилами.

При работе с электроустановками соблюдают требования электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79.

При работе на электропечи, лабораторных весах соблюдают требования безопасности, изложенные в технической документации на приборы.

ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ИСПОЛНИТЕЛЯ

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица, имеющие навыки работы в химической лаборатории, освоившие методику, знающие конструкцию, принцип действия и правила эксплуатации лабораторного оборудования.

УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

- температура окружающего воздуха (20 ± 5)  ^оС;

- относительная влажность воздуха (30 – 80) %;

- напряжение в сети переменного тока 220 В;

- частота переменного тока (50 ± 1) Гц.

 

ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ

Отбор проб пентаэритрита технического производится в соответствии с ГОСТ 5445-79, ГОСТ 9286-89. Масса средней пробы должна быть не менее 500 г. Масса объединенной пробы должна быть не менее удвоенной массы средней лабораторной пробы.

Длительное хранение проб осуществляется в полиэтиленовой упаковке в закрытом, сухом и чистом помещении.

ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

Электропечь камерную, плитку электрическую, весы лабораторные готовят к работе в соответствии с руководствами по эксплуатации прибора.

Кварцевый тигель моют, высушивают и прокаливают в муфельной печи при (800 ± 50) ^оС до постоянной массы.

Массу следует считать постоянной, если разность результатов двух последующих взвешиваний не превышает:

0,0002 г для массы не более 0,005 г;

0,0005 г для массы 0,005 г и более.

После прокаливания тигель следует охлаждать в эксикаторе до температуры окружающей среды.

Промежутки времени с момента вынимания тигля из эксикатора до момента взвешивания должны быть одинаковыми (ГОСТ 27025).

Результат взвешивания в граммах записывают с точностью до четвертого десятичного знака.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

Взвешивают (50,0000 ± 1,0000) г пентаэритрита с массовой долей золы не более 0,01 % или (20,0000 ± 1,0000) г с массовой долей золы от более 0,01 до 0,03 %.

Часть навески помещают в кварцевый тигель, предварительно прокаленный до постоянной массы и взвешенный, осторожно озоляют на электрической плитке.

Затем постепенно добавляют остальное количество пентаэритрита и также озоляют.

Остаток в тигле прокаливают в муфельной печи при (800 ± 50) ^оС в течение 2 ч, охлаждают в эксикаторе до температуры окружающей среды и взвешивают.

Все результаты взвешивания записывают с точностью до четвертого десятичного знака.

ОБРАБОТКА (ВЫЧИСЛЕНИЕ) РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

 Массовую долю золы в образце (Х) в процентах вычисляют по формуле

Х =	m1 х 100	,	(1)
	m

где m – масса навески пентаэритрита, г;

      m₁ – масса остатка после прокаливания, г.

 За результат измерения принимают среднее арифметическое значение результатов двух параллельных определений, для которых выполняется следующее условие:

                   ‌‌‌ Х₁ – Х₂ ‌ ≤ r (Х₁ + Х₂)/200,                                                  (2)

где r – предел повторяемости, значение которого приведены в таблице 2.

При невыполнении условия (2) необходимо дополнительно получить еще два результата определения. Если при этом выполняется условие:

           Х_max – X_min  ≤ CR_0.95(4)• (X₁ +X₂ +X₃ +X₄)/400,                           (3)

то в качестве окончательного результата принимают среднее арифметическое значение результатов четырех параллельных определений.

Значения критического диапазона CR_0.95(4) для четырех результатов параллельных определений приведены в таблице 3.

Если размах (Х_max – X_min) больше значения критического диапазона CR_0.95(4), в качестве окончательного результата измерения может быть принята медиана результатов четырех определений.

Кроме того, целесообразно выяснить причины появления неприемлемых результатов параллельных определений.

Для расчета медианы результаты необходимо упорядочить в порядке возрастания.

Х₁ ≤ Х₂ ≤ Х₃ ≤ Х₄

Х_med = (Х₂ + Х₃) / 2                                                                                         (4)

Таблица 3 - Диапазон измерений, значения предела повторяемости и критического диапазона при доверительной вероятности Р=0,95

Диапазон измерений (массовая доля), %	Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений), r,%	Критический диапазон (относительное значение допускаемого расхождения между наибольшим и наименьшим из четырех результатов параллельных определений), CR0.95(4), %
от 0.002 до 0.005 вкл. св. 0.005 до 0.010 вкл. св. 0.01 до 0.05 вкл.	33 25 14	42 30 21

 

ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Результат измерения (Х) в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде:

                                                 (Х ± ∆) %, Р = 0,95,                                                       

где ∆ - показатель точности методики выполнения измерений (∆ = 0,01• Х•δ).

Допустимо результат измерения в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде:

                             (Х ± ∆_л) %, Р = 0.95, при условии ∆_л < ∆,                                  

где Х – результат измерения, полученный в соответствии с прописью методики;

± ∆_л – значение характеристики погрешности результатов измерений, установленные при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемое контролем стабильности результатов измерений. ∆_л = 0,01δ _л Х. Значение δ _л   приведено в Протоколе установленных показателей качества результатов измерений при реализации методики выполнения измерений в лаборатории.

Примечание – При представлении результата измерений, выдаваемых лабораторией, указывают:

- количество результатов параллельных определений, использованных для расчета результата измерений;

- способ определения результата измерений (среднее арифметическое значение или медиана результатов параллельных определений).

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ В ЛАБОРАТОРИИ

Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:

- оперативный контроль процедуры измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);

- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).

Алгоритм оперативного контроля процедуры измерений с применением метода добавок.

Оперативный контроль процедуры измерений проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры К_к с нормативом контроля К.

Результат контрольной процедуры К_к рассчитывают по формуле:

                              К_к = ‌ Х_д – Х - С_д ‌                                                         (4)

где Х –результат контрольного измерения рабочей пробы - среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, для которых выполняется условие (2);

Х_д –результат контрольного измерения пробы с добавкой - среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, для которых выполняется условие (2);

С_д – величина добавки.

Норматив контроля К рассчитывают по формуле

                                                                                       (5)

 где ∆_лХ′, ∆_,Х , – характеристика погрешности результатов измерений, соответствующая содержанию компонента в пробе с добавкой (рабочей пробе).

Проводят сопоставление результата контрольной процедуры с нормативом контроля.

Процедуру измерений признают удовлетворительной при выполнении условия:

                                        К_к ≤ К                                                                        (6)

При невыполнении условия (6) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (6) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

Примечание – Допустимо характеристику погрешности результатов измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: ∆_{л =} 0,84∆, с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений.

ОЦЕНКА ПРИЕМЛЕМОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ, ПОЛУЧАЕМЫХ В УСЛОВИЯХ ВОСПРОИЗВОДИМОСТИ

Расхождение между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости.

При выполнении этого условия приемлемы оба результата измерений и в качестве окончательного может быть использовано их общее среднее значение. Значение предела воспроизводимости приведено в таблице 2.

При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6 и МИ 2881 «ГСИ. Методики количественного химического анализа. Методы проверки приемлемости результатов анализа».

Примечание - Оценка приемлемости проводится при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.

ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

ГОСТ 12.1.004-91	«Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования»
ГОСТ 12.1.005-88	«Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования воздуха рабочей зоны»
ГОСТ 12.1.007-76	«Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности»
ГОСТ 12.1.019-79	«Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты»
ГОСТ 12.4.009-83	«Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание»
ГОСТ 12.4.021-75	«Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования»
ГОСТ 5445-79	«Продукты коксования химические. Правила приемки и методы отбора проб»
ГОСТ 9286-89	«Пентаэритрит технический. Технические условия»
ГОСТ 19908-90	«Тигли, чаши, стаканы, колбы, воронки, пробирки и наконечники из прозрачного кварцевого стекла»
ГОСТ 24104-2001	«Весы лабораторные. Общие технические требования»
ГОСТ 25336-82	«Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры»
ГОСТ 27025-86	«Реактивы. Общие указания по проведению испытаний»
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002	«Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Использование значений точности на практике»