盐雾试验是评价材料及防护层耐腐蚀性能的核心试验方法,其中试验溶液(通常为氯化钠溶液)的浓度准确性直接决定试验结果的可靠性。用于检测溶液浓度的仪器(如折光仪、电导仪、滴定装置等),其计量性能需通过规范校准维持,因此明确校准要求及周期是保证盐雾试验有效性的关键环节。
校准的核心依据与通用要求
盐雾试验溶液浓度检测仪器的校准需遵循两类核心依据:
一、腐蚀试验标准,如GB/T 10125-2012《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》明确要求“用于配制和检测试验溶液的仪器应定期校准”,确保试验条件的一致性。
二、计量技术规范,如JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》规定了校准的通用流程,JJG 196-2006《常用玻璃量器检定规程》、JJG 376-2007《电导率仪检定规程》则针对具体仪器提出计量要求。
通用要求之一、校准前的仪器状态检查:需检查仪器外观是否有划痕、破损,按键是否灵敏,显示屏是否清晰无闪烁;功能检查需确认仪器能正常开机、切换模式、读取数据,避免因仪器故障导致校准结果偏差。
通用要求之二、校准环境控制:温度需保持在20±5℃,因为氯化钠溶液的折射率、电导率均受温度影响(如温度升高,折射率略降,电导率升高);相对湿度需≤85%,避免高湿度导致仪器内部受潮、短路,影响电子元件性能。
通用要求之三、标准物质的使用:必须选用有证标准物质(CRM),其浓度不确定度需≤0.1%(质量浓度),如中国计量科学研究院生产的氯化钠标准溶液(证书编号为GBW(E)080268)。禁止使用自制的氯化钠溶液作为标准物质,因为自制溶液的浓度准确性无法保证。
折光仪的具体校准要求
折光仪通过测量溶液的折射率来换算氯化钠浓度,其原理是“溶液浓度越高,折射率越大”,是盐雾试验中最常用的快速检测仪器。由于折射率对温度敏感,校准前需将仪器置于20±2℃环境中预热10分钟,确保仪器内部温度稳定。
零点校准是折光仪校准的第一步:用超纯水(20℃时折射率为1.3330)作为零点标准,滴加2~3滴超纯水至棱镜表面,闭合棱镜后轻轻按压,避免产生气泡;待显示稳定后读取折射率值,若读数与标准值偏差超过±0.0002,需旋转零点调整旋钮,直至读数一致。
量程校准需选用2~3个覆盖常用浓度范围的氯化钠标准溶液(如3%、5%、10%,对应20℃时折射率分别约为1.3370、1.3395、1.3440)。校准步骤为:用待校准的标准溶液润洗棱镜2~3次(去除残留的超纯水),滴加约0.1ml溶液至棱镜中心,确保溶液均匀覆盖棱镜表面(无气泡、无空缺)。
读取数值后,计算浓度误差:误差=(测量浓度-标准浓度)/标准浓度×100%。通常允许误差为±0.1%(质量浓度),若误差超出范围,需检查棱镜是否清洁(如有无指纹、划痕),或送生产厂家维修。
校准后需用无尘光学纸轻轻擦拭棱镜,避免盐渍残留;若长期不使用,需在棱镜表面涂抹少量硅油,防止棱镜氧化。
电导仪的具体校准要求
电导仪的工作原理是“氯化钠溶液的电导率与其浓度成正比”,但电导率受电极常数和温度的影响极大,因此校准需重点关注这两个参数。首先校准电极常数:电极常数是电极的固有属性(通常为0.01、0.1、1.0 cm⁻¹),需用已知电导率的氯化钾标准溶液校准。
校准电极常数的步骤:将电极浸入20℃的0.01mol/L氯化钾标准溶液(电导率为1413μS/cm)中,待读数稳定后,调整仪器的“电极常数”设置项,使仪器显示的电导率值与标准溶液的电导率一致。若电极常数偏差超过±5%,需更换电极。
量程校准需用氯化钠标准溶液(如5%氯化钠溶液20℃时电导率约为10000μS/cm),校准前需开启温度补偿功能:将温度补偿设置为“自动”或“20℃”,因为温度每升高1℃,氯化钠溶液的电导率约增加2%,若温度补偿不准确,会导致浓度计算误差。
校准后的验证:用校准后的电导仪测量另一个浓度的氯化钠标准溶液(如10%氯化钠溶液20℃时电导率约为18000μS/cm),计算测量值与标准值的相对误差,相对误差需≤2%。若误差过大,需重新校准电极常数或检查温度补偿功能。
注意事项:电极需保持清洁,每次使用后用超纯水冲洗3次,并用定性滤纸吸干电极表面的水分(禁止用滤纸擦拭电极的敏感膜);若电极表面有白色盐渍,可用10%的稀盐酸浸泡10分钟,再用超纯水冲洗干净,避免盐渍影响电导率测量。
滴定装置的具体校准要求
滴定法(如莫尔法,即银量法)通过滴定氯离子浓度来计算氯化钠含量,其准确性依赖于玻璃量器(滴定管、移液管)的容量校准和指示剂的有效性。首先校准滴定管:依据JJG 196-2006《常用玻璃量器检定规程》,对于50ml酸式滴定管,需校准0~10ml、0~20ml、0~30ml、0~40ml、0~50ml五个点的容量。
滴定管的校准步骤:将滴定管洗净、晾干,注入超纯水至“0”刻度线,放置1分钟后,将水缓慢放出至已称重的容量瓶中(准确至0.01g),记录放出的体积和水的质量,根据水的密度(20℃时为0.9982g/ml)计算实际体积,实际体积与标称体积的差值需≤±0.05ml(50ml滴定管)。
移液管的校准:以10ml移液管为例,洗净后吸取超纯水至刻度线,将水放入已称重的容量瓶中,计算实际体积,允差需≤±0.02ml。若容量误差超出范围,需更换量器或进行修正(如记录实际体积,计算时用实际体积替代标称体积)。
指示剂的有效性验证:莫尔法使用铬酸钾作为指示剂(10%铬酸钾溶液),需验证指示剂的浓度是否合适。取10ml 0.1mol/L氯化钠溶液,加入1ml铬酸钾指示剂,用0.1mol/L硝酸银标准溶液滴定至砖红色终点,消耗的硝酸银溶液体积需与理论值(10ml)的偏差≤0.1ml。若偏差过大,需重新配制指示剂。
校准后的滴定装置需进行回收率试验:用已知浓度的氯化钠标准溶液(如5%)进行滴定,计算回收率(回收率=测量浓度/标准浓度×100%),回收率需在99%~101%之间,确保滴定结果准确。
校准周期的确定原则与常见周期
校准周期是指两次校准之间的时间间隔,其确定需综合考虑三个因素:仪器的使用频率、稳定性和使用环境。使用频率越高,仪器的磨损或性能下降越快,周期越短;例如每天使用的折光仪,周期宜为3个月;每周使用1~2次的电导仪,周期可为6个月。
仪器的稳定性是关键因素:折光仪采用光学原理,结构简单,稳定性较好,校准周期可延长至6~12个月;电导仪的电极易受污染、老化,稳定性较差,周期宜为3~6个月;玻璃量器(滴定管、移液管)若保存良好(置于干燥、无尘环境),稳定性好,周期可设为12个月。
使用环境的影响:若仪器长期处于高湿度(>85%)、多灰尘或有腐蚀性气体的环境中,会加速仪器的老化(如电子元件受潮、棱镜表面划痕),需缩短校准周期;例如在盐雾试验室中使用的电导仪,周期需缩短至3个月。
试验标准的推荐周期:GB/T 10125-2012推荐“仪器应定期校准,校准周期不超过12个月”;JJF 1139-2005《计量器具检定周期确定原则和方法》建议,对于稳定性好的仪器,周期可延长至24个月,但需通过期间核查确认。
期间核查:若校准周期较长(如12个月),需每3~6个月进行一次期间核查,用质控样(已知浓度的氯化钠溶液)检测仪器,若核查结果不合格,需提前进行校准。例如折光仪每6个月核查一次,若测量质控样的误差超过±0.1%,需立即重新校准。
校准后的验证与记录管理
校准完成后,需进行“校准有效性验证”,确保仪器能满足试验要求。验证方法是用校准后的仪器检测1~2个未知浓度的氯化钠溶液(或已知浓度的质控样),计算测量值与真实值的偏差。例如用校准后的折光仪检测5%的氯化钠质控样,测量值为4.95%~5.05%,则偏差≤0.05%,符合要求。
若验证结果不合格(偏差>0.2%),需查找原因:可能是校准过程中操作失误(如标准溶液润洗次数不足)、标准物质失效(如标准溶液过期)或仪器故障(如折光仪棱镜划痕)。需重新校准或维修后再次验证,直至合格。
记录管理是校准的重要环节,需确保记录完整、准确、可追溯。记录内容包括:仪器信息(名称、型号、编号)、校准日期、校准机构(内部校准需记录校准人员,外部校准需记录机构名称、资质证书编号)、标准物质信息(名称、浓度、证书编号、有效期)。
校准项目及结果:折光仪需记录零点校准值、量程校准的标准溶液浓度与测量值、误差值;电导仪需记录电极常数校准值、温度补偿验证结果、电导率测量值;滴定装置需记录滴定管、移液管的容量校准结果、指示剂有效性验证结果。
下次校准日期:根据校准周期确定,如折光仪校准周期为6个月,校准日期为2024年1月,则下次校准日期为2024年7月。记录需以纸质形式签字确认,或电子形式加密保存,保存期限至少为3年(符合GB/T 19001-2016质量管理体系的要求)。
![万测[三方检测机构平台]](http://testsite.oss.files.d50.cn/ulsdmg.com/image/logo.png)
![万测[三方检测机构平台]](http://testsite.oss.files.d50.cn/ulsdmg.com/image/author.jpg)