JJG936-1998示差掃描熱量計.pdf

中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程J J G 9 3 6 - 1 9 9 8錄姜們描執(zhí)昌計甲 J，州沁 占 .J . .，J 卜曰月I F . s二 目二備護(hù).D i f f e r e n t i a l S c a n n i n g C a l o r i m e t e r1 9 9 8 一0 7 一1 4 發(fā)布1 9 9 9 一0 1 一1 5 實施國 家 質(zhì) 量 技 術(shù) 監(jiān) 督 局發(fā)布J J G 9 3 6 -1 9 9 8補(bǔ)矽尹.。.。.勺.心.心.。.。、示差掃描熱量計 檢 定 規(guī) 程V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f t h e J J G 9 3 6 -1 9 9 8.o. o.o. o.o o. o w o.o. oo. o dD i f f e r e n t i a l S c a n n i n g C a l o r i m e t e r 本檢定規(guī)程經(jīng)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局于 1 9 9 8年 0 7月 1 4日 批準(zhǔn)，并自1 9 9 9年 0 1 月 1 5日 起施行。歸口單位 : 全國物理化學(xué)計量技術(shù)委員會起草單位 : 國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心本規(guī)程技術(shù)條文由起草單位負(fù)責(zé)解釋J J G 9 3 6 - 1 9 9 8本規(guī)程主要起草人: 俞秀慧 參加起草人: 陳紅( 國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心)( 國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心).i d G 9 3 6 - 1 9 9 8目錄一概述 ( 1 )二技術(shù)要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 )三檢定條件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 )四 檢定項目 與檢定方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2 )五檢定結(jié)果處理和檢定周期 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 5 )附錄 1 示差掃描熱量計檢定記錄表 ( 6 )附錄2 檢定證書 ( 8 )附錄 3 示差掃描熱量計檢定舉例 ( 9 )L J G 9 3 6 - 1 9 9 8示差掃描熱量計檢定規(guī)程 本規(guī)程適用于新制造的、使用中和修理后的，溫度范圍從室溫到7 0 0的示差掃描熱量計 ( d if f e r e n t i a l s c a n n i n g c a l o r i m e t e r ，可縮寫為D S C )的檢定 ，也適用于差動熱分析儀或與熱天平分析儀聯(lián)用的示差掃描熱量計的檢定。一概述 示差掃描熱量計又稱差示掃描熱量計 ， 是在程序控制溫度下，測量輸人到被測物質(zhì)與參比物之間的功率差與溫度的關(guān)系。根據(jù)測量方法不同，可分為功率補(bǔ)償型示差掃描熱量計 ( p o w e r c o m p e n s a t i o n D S C )和熱流型示差掃描熱量計 ( h e a t fl u x D S C ) o 功率補(bǔ)償型示差掃描熱量計的結(jié)構(gòu)原理是試樣和參比物分別具有獨立的加熱器和傳感器。采用兩個控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，其中一個控制溫度，使試樣和參比物在預(yù)定升溫或降溫的速率下 ;另一個用于補(bǔ)償試樣和參比物之間產(chǎn)生的溫差。通過功率補(bǔ)償使試樣和參 比物的溫度保持相同。 熱流型示差掃描熱量計的結(jié)構(gòu)原理是試樣和參比物放在可以進(jìn)行程序溫度控制的同一加熱塊體中，利用底部的金屬板傳輸熱量到試樣和參比物，通過試樣池和參比池底部的熱電偶監(jiān)測它們的示差溫度，樣品溫度由測溫元件直接監(jiān)控。二技 術(shù) 要 求1 外觀要求1 . 1 示差掃描熱量計 ( 以下簡稱儀器)外觀整齊、清潔，表面涂 、鍍層無明顯剝落、擦傷及污垢。面板上溫度、時間等數(shù)字顯示清晰。1 . 2 儀器應(yīng)有銘牌 ，標(biāo)有名稱、型號、制造廠名 、出廠編號等。1 . 3 儀器所有緊固件不得松動，各調(diào)節(jié)旋鈕、按鍵和開關(guān)均能正常工作。2 技術(shù)指標(biāo)2 . 1 新制造的或進(jìn) 口的儀器 ，其溫度范圍、量熱范圍、基線噪聲、基線漂移、溫度、熱量誤差等的檢定均應(yīng)符合技術(shù)說明書的要求，其余技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表 1 的要求。2 . 2 使用中和修理后D S C的檢定均應(yīng)符合表 1 的技術(shù)指標(biāo)。三檢 定 條 件3 檢定環(huán)境3 . 1 環(huán)境溫度 :1 5 一3 0，溫度波動幅度鎮(zhèn)1 C / h ，儀器附近不應(yīng)有氣流及熱源，不受陽光直接照射。 tJ J G 9 3 6 - 1 9 9 8表 1 DS C技 術(shù) 指 標(biāo)序號公 廠 書級別ABC1基線噪聲 ( 5 0 一5 0 0)/( m1 / s )0 . 20 . 40. 62基線漂移 ( 5 0 一5 0 0)/( 川 / 5 )1 . 02 . 02. 53程序升溫重復(fù)性/( %)1234程序升溫速率偏差/( %) 1 0 1 5 2 05周期升降溫重復(fù)性/ 0. 51 . 03 . 06分辨率1 0 09 69 07溫度的偏差/ 2368熱量重復(fù)性/( %)2489熱量偏差/( %)351 03 . 2 環(huán)境濕度: x z，供電電路中無強(qiáng)電磁干擾源。3 . 4 儀器置于平穩(wěn)而牢固的工作臺上，無影響儀器正常工作的震源。3 . 5 室內(nèi)應(yīng)有良好的排風(fēng)設(shè)備，不應(yīng)有易燃、易爆物及腐蝕性氣體。4 檢定設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)4 . 1 分析天平:分度值為 0 . 0 1 m g ;4 . 2 秒表 :分辨率小于0 . 0 1 s ;4 . 3 氮氣 :純度為 9 9 . 9 9 9 % ;4 . 4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)套 :I n , S n , P b , Z n和K N O , o四檢定 項 目與檢定 方 法5 一般檢查5 . 1 儀器應(yīng)有下列標(biāo)志:儀器名稱、型號 、制造廠名和出廠編號。5 . 2 儀器的各調(diào)節(jié)旋鈕、按鍵和開關(guān)均能正常工作，無松動現(xiàn)象，指示燈指示正常。5 . 3 與儀器配套使用的記錄儀等必須運行正常。記錄的溫度及 D S C曲線能明顯分辨。6 基線噪聲和基線漂移的檢定 取兩個帶蓋的空鋁皿，分別放在試樣支持器和參比物支持器上，設(shè)置氮氣體積流量為5 0 ml / m i n ,量程為 5 m I / s ，從室溫加熱到 5 0，恒溫到基線穩(wěn)定后開始加熱，以，應(yīng)該使用經(jīng)國家計量行政部門批準(zhǔn)頒布的、具有溯源性的、有證書的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。2 J J G 9 3 6 -1 9 9 81 0 C / m i n 速率程序升溫到5 0 0 ， 記錄D S C 基線、 計算噪聲和偏移量， 其結(jié)果應(yīng)符合表 1中 1 和 2 的規(guī)定。7 程序升溫重復(fù)性檢定 按第 6 條操作，基線在 5 0穩(wěn)定后開始程序升溫，從 8 0開始，用秒表計時，每分鐘記錄一次溫度，共記 1 1 次，再重復(fù)測兩遍。按式 ( 1 )求出相應(yīng)時間的最大相對極差 :4 TT m a 、 一T . j Tx 1 0 0 9 6( 1 )式中:O T最大相對極差， %; T _ 相應(yīng)時間的最高溫度， ; T m in 相 應(yīng)時間的最低溫度， ; T 相應(yīng)時間的平均溫度， 。結(jié)果應(yīng)符合表 1中 3的規(guī)定。8 程序升溫速率的檢定 根據(jù)第 7條的操作記錄，按下列公式計算其升溫速率的誤差4 v工 10 - 工 9 一 1 r x x 1 0 0%( 2)式中: w升溫速率誤差， %; T o 開始用秒表記時時的溫度， ; T , o 1 0 m i n 時的溫度， ; t -1 0 mi n; 二 升溫速率 ， / mi n ,重復(fù)上述方法，再分別測試升溫速率為 2 , 5 , 2 0C/ mi n 的速率誤差，檢定結(jié)果應(yīng)符合表 1 中 4 的規(guī)定。9 周期升、降溫度重復(fù)性檢定 取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)錮約3 - 5 m g ， 稱準(zhǔn)到0 . 0 1 m g ， 裝人鋁皿， 放人試樣支持器內(nèi)， 設(shè)置量程為 4 0 mJ / s 、升溫速率為 1 0 C / mi n ，加熱到 2 0 0 IC，記錄錮的熔融溫度 ，然后以1 0C / m i n速率降溫到 1 0 0 C， 記錄凝固溫度，按此方法再重復(fù)檢定一遍 ( 參 比物和試樣均不更換) ，熔融溫度和凝固溫度檢定結(jié)果應(yīng)符合表 1 中 5 的檢定。 注:無制冷系統(tǒng)的D S C，只檢定熔融溫度的重復(fù)性。1 0 分辨率檢定 取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)P b 約5 m g , K N q 約2 m g ， 分別稱準(zhǔn)到0 . 0 1 m g ， 裝人鋁皿內(nèi)， 放到試樣支持器上 ，設(shè)置量程為4 0 m J / s ，在 2 9 0時恒溫 5 m i n ，然后以2 C / m i n升溫速率加熱到3 5 0， P b 及 K N O : 的 熔融峰示于圖1 中， 兩峰的 分辨 率按下 式計算。 3d J G 9 3 6 - 1 9 9 5R = 1 0 0 x1一y y ,( 3 )式中:尺分辨率; y 在兩個峰范圍內(nèi)，從基線到 D S C曲線間的最小距離，m m; v l -P b 峰的高度，m m o yt魷 月理的/r三洲井盡嘟淇燕一 4 +3 10 3 3 0溫 度 / 圖 1 P b及KN 以 的熔融峰結(jié)果應(yīng)符合表 1中6的規(guī)定。n 溫度和熱量的檢定書 參照表2的取樣量，取錮約 3支持器內(nèi)， 設(shè)置量程為4 0 m J / s ,1 8 0 ， 記錄 熔融溫度及熔融熱，定的溫度和熱量誤差。n. 1 檢定溫度偏差的計算m g ，稱準(zhǔn)到 0 . 0 1 mg ，裝入鋁皿內(nèi)， 并且放人到試樣在 1 2 0恒溫 5 mi n ，以1 0 C / m i n的升溫速率加溫到再重新稱取錮，按上述方法測一遍。由下式計算出檢 T = T 。 一T( 4 )式中:4 T 檢定溫度偏差 ， ;T -測得標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的 熔融溫度， ;T , 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的熔融溫度， 。上述結(jié)果應(yīng)符合表 1中7的規(guī)定。使用中的儀器按 日常使用的溫度范圍任選其中兩種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行檢定J J G 9 3 6 - 1 9 9 81 1 . 2 檢定熱量重復(fù)性的計算4H, 一 HZO Hx 1 0 0( 5 )式中: A H , , , H , 分別為第一次及第二次測得標(biāo)準(zhǔn) 物質(zhì)的熔融熱， 7 七; 4 H兩次平均熔融熱， J 棺o(hù)上述結(jié)果應(yīng)符合表 1中8的規(guī)定。1 1 . 3 檢寧熱量偏差的計算 月一 H Hx 1 0 0( 6 )式中: 4 H 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的熔融熱， J 信。上述結(jié)果應(yīng)符合表 1中9的規(guī)定。1 1 . 4 參照表 2中的取樣量及升溫范圍，根據(jù)需要按上述方法測量 S n , P b , Z n的熔融溫度及熔融熱。并按公式 ( 4 ) , ( 6 )進(jìn)行計算。其結(jié)果應(yīng)分別符合表 1 中7 , 9 的規(guī)定。 表 2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的取樣量及升溫范圍名稱取樣量/ mg升溫范圍/ 錮( I n )3 一 41 2 0 一 1 8 0錫( S n )2一 32 0 0 一 2 6 0鉛( P b )4 一 52 9 0 一 3 5 0鋅( Z n )1 一 23 8 0 一 4 5 0五檢定結(jié)果處理和檢定周期1 2 檢定結(jié)果達(dá)到表 1 中A, B或 C級的技術(shù)指標(biāo)的示差掃描熱量計，發(fā)給相應(yīng)級別的檢定證書。沒達(dá)到表 1 中規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)，發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并注明不合格的檢測項 目。1 3 示差掃描熱量計檢定周期為 2 年。J J G 9 3 6 - 1 9 9 8附錄示差掃描熱且計檢定記錄表儀器名稱記錄儀型號制造廠送檢單位環(huán)境溫度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)名稱、編號_依據(jù)檢定規(guī)程的名稱及編號一、外觀檢查二 、基線檢定型號規(guī)格設(shè)備編號出廠編號，環(huán)境濕度檢測項 目溫度范圍/ 檢定結(jié)果/( n i l / s )基線噪聲基線漂移三、程序升溫重復(fù)性檢定 ( 升溫速率:時間/ min第一次/ 第二次/ 第三次/ 相對極差/( %)012345 6 791 0J J G 9 3 6 - 1 9 9 8四、程序升溫速率的檢定_ 溫 度 廳 連 率 / ( /m in )一)一一一件 時 間 / m in一 一 一 一 一 一 一 之 泛 迄 251 02 001 0升溫速率誤差/( %)五、周期升、降溫度重復(fù)性檢定 ( 升、降溫速率:-一-熔融溫度/ 誤差/ 凝固溫度/誤差/ 六、分辨率檢定P b m g , K N 0 3_m g量程m J / s ，升溫速率/ m i n分辨率結(jié)論七 、溫度及熱量檢定 ( 升溫速率 :)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)名稱取樣量 / mg熔融溫度/ 熔融熱/U / g )標(biāo) 準(zhǔn)值實測值誤差標(biāo)準(zhǔn)值實測值誤差/( %)檢 定 日期檢 定員核 驗員J J G 9 3 6 - 1 9 9 5附 錄 2 檢 定 證 書一、外觀檢查二、基線噪聲 基線偏移三、程序升溫重復(fù)性四、程序升溫速率誤差五、熔融峰溫度重復(fù)性 凝固峰溫度重復(fù)性六、 P b , K N O熔融峰的 分辨 率七 、溫度及熱 量檢定結(jié)果名稱溫度誤差/ 熱量重復(fù)性/( %)熱量誤差/( %)I nS nP bZ n結(jié)論 :J J G 9 3 6 - 1 9 9 8附錄 3儀器名稱記錄儀型號制造廠送檢單位環(huán)境溫度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)名稱及編號 示差掃描熱盆計檢定舉例 示差掃描熱量計檢定記錄表示差掃描熱量計型號規(guī)格8 2 3 0PC 一 9 8 01日本 理學(xué)設(shè)備編號出廠編號2 5. 5 環(huán)境濕度I n GBW 1 3 2 0 27 0 %依據(jù)檢定規(guī)程的名稱及編號示差掃描熱量計檢定規(guī)程J J G x x x一 x x x x一、外觀檢查 符合本規(guī)程第 5 條要求。二、基線檢定檢定項 目溫度范圍/ 檢定結(jié)果/( a il / s )基線噪聲5 0 一 5 0 00. 1基線漂移5 0一 5 0 01. 0三、程序升溫重復(fù)性檢定 ( 升溫速率:1 0 C / m i n )時間/ mi n第一次/ 第 二次 / 第三次 / 相對偏差/( %)08 0. 08 0. 08 0 . 10. 119 1 . 091 . 09 1 . 10. 121 0 2. 11 0 1 . 91 0 2. 00. 231 1 2. 81 1 2 . 81 1 2. 8041 2 3. 71 2 3 . 71 2 3. 7051 3 4. 61 3 4. 61 3 4. 80. 261 4 5. 41 4 5. 41 4 5 . 50. 171 5 6. 31 5 6. 21 5 6. 20. 181 6 7. 01 6 7. 11 6 7. 20. 291 7 7. 81 7 7 . 91 7 8. 10. 21 01 8 8 . 71 8 8 . 71 8 9. 00. 2J .T G 9 3 6 - 1 9 9 8四、程序 升溫速率 的檢定251 02 008 0. 08 0 . 08 0. 08 0. 01 3 4. 11 8 8. 72 9 8. 91 01 0 1 . 6升溫速率誤差/( %)8 . 08. 28. 79 .