JJG936-2012示差掃描熱量計檢定規(guī)程.pdf

寧嚴(yán) 卡 中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程JJG 936-2012 示差掃描熱量計Differential Scanning Calorimeters 2012-12-21提布2013-06-21實施國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局在布 JJC 936-2:012 示差掃描熱量計檢定規(guī)程Verirication Regulation Or the Difrerential Scanning Calorimeters 產(chǎn)甸甸但一一一一、i JJG 936-2012 ! i旦旦士:出歸口單位.全國物理化學(xué)計量技術(shù)委員會起草單位=中國計量科學(xué)研究院本規(guī)理委托全國物理化學(xué)計量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋JJG 936-2012 本規(guī)程起草人李佳中國計量科學(xué)研究院)王海峰中國計量科學(xué)研究院孫國華(中國計量科學(xué)研究院JJG 936- 2012 目錄引盲( ) 1 在國(1) 2 術(shù)語和計量單位. ( 1 ) 2. 1 基線漂移( 1 ) 2. 2 基線噪聲(1) 2. J 外推起始溫度 . . . . . . . . . . . . . . . (1) 2. 4 分辨率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1) 3轍述(1) 4 計量性能要求(2) 5 通用技術(shù)要求.(2) 5. 1 外觀被查(2) 5. 2其他(2) 6計量器具撞倒號(2) 6. 1 位定條件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (2) 6. 2位直項目(J) 6. J 栓定方法(J) 6.4 位定結(jié)果的處理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (6) 6.5 位是周期(6) 附錄A但幫常規(guī)標(biāo)定方法( 7 ) 附錄B有iiJ:標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的取得量和升溫藍(lán)圖. . . . . . (8) 附錄C示垂掃描熱量計檢草原始記錄格式(9) 附錄D儉定證書/位定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式式樣(11) 附錄E檢直證書/位置結(jié)呆通知書檢定結(jié)果頁式樣(2) l JJC 936-2012 引吉同與JJG936199B翩比，除編穩(wěn)住修改外，主要技術(shù)變化如下地加了弓l宮，一精加了術(shù)語和計量單位內(nèi)容見第就栓定項目基錢i!移和基線噪聲囪后續(xù)位直放入首次儉是中(且6.2表3);取消了程序升溫重重性的位直項目2修訂了位串項目且序升溫直率鋪蓋、親屬量重重性和熱量示植誤差的計量性能要求見第3意我1);取消了位E項目周期升降溫lIill性飛囪位草項目溫度茸茸儉代替且第3l能表1)，增加了儀器常規(guī)標(biāo)定方法附錄見附錄八一-It!加丁有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的取樣量和升溫范圍的內(nèi)窯并放入銜呆且附錄B);一一修訂了示蓋掃描然量計儉定原始記錄格式附錄且附錄。.E JJG 936-2012 示差掃描熱量計檢定規(guī)程1 范回本規(guī)程適用于溫度范圍從室溫到700c的示差掃描熱量計亦稱差示掃描熱量計，筒稱DS口的首次碰E、后續(xù)位定和便用中檢查., 語和計量單位以下術(shù)語適用于本規(guī)程.2. 1 基線漂移baseline drift 在升溫過程巾，由儀器本身造成基線在某個溫度植圍內(nèi)的向上或向下的移動，單位為毫瓦(mW).2. 2 基線噪聲baseline noise 在升溫過程中.囪儀器本身所引起的基統(tǒng)麟時無規(guī)則地波動，波動的峰值即為附屬聲的大小，單位為毫瓦(mW).2. 3 外援跑始溫度extrapolaled onsel lemperalure 基線與測量囪線峰的起始邊戴大斜率處所做切線的交點，該點所對血的溫度，單位為直(C).2. 4 分辨率resolution 在定條件下儀器分辨在得較近的兩個熱效應(yīng)的能力.3 恨這示差掃描熱量計是在程序控制溫度下，測量試排與參比物之間的加熱功率草或溫差的儀器.根據(jù)儀器測量原理的不同，可分為功率補(bǔ)佳式示主是掃描熱量計如圖l所示和熱流式示羞掃描然量計如圖2所示1.4 因l功劇院，非償式DSC結(jié)構(gòu)示鑫圖回2然流式DSC結(jié)構(gòu)示意圖，-低幡支稽餌，z-.It案.;l 娟咆，.鳥1 JJG 936-20U 功率補(bǔ)桂式示蓋掃格穩(wěn)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，其巾一個控制溫匪，便成伴和多比物在預(yù)定速率下升溫或停咀另一個用于補(bǔ)酷試樣和參比物之間所產(chǎn)生的溫蓋.通過功率補(bǔ)償使試伴和參比物的溫度缸待刷同.熱流式示韭掃描熱量計的結(jié)構(gòu)原理是試樣和多比物放在可以進(jìn)行程序溫ji!控制的同一加熱系統(tǒng)中通過試排主待緒和參比支持器底卸的熱電偶覽測官們的溫差，樣品瞌度由測溫元件直撞監(jiān)控.4 計量性能要求示蓋掃描熱量計分為八級B級和C級，其計f;性能要求見表1 載1儀揭計量佳能要求撞定項目輩緝唱聲ImW基緝醺/mW程序升溫董事偏蓋;y，溫度重復(fù)性IC溫度來值誤蓋IC姑量重復(fù)性/糾熱量值說葷分111事5 通用技術(shù)要求5. 1 外觀檢查A級;，咽21. 0 不屈過士1;0.5 不跑過土2運1不跑過士5100 計量性筐8級;0. 4 2.0 不跑過士4;1.0 不跑過土3;, 不畫過士自二善96c，民,0.6 2.5 不屈過士B;3. 0 不姐過;0 6運不跑過士l二泣，。儀器應(yīng)有下列標(biāo)識但器名稱、型號、出廠編號、創(chuàng)造廠名、制造日期、額定工作電源電壓及頻率.但鉛外觀整潔，表面涂、鍍居王明顯剝落、德傷及污垢.5. 2其他所有直困件均IN.安裝牢固，連續(xù)件且連接良好，各調(diào)節(jié)旋鈕岔鍵和開關(guān)均能正常工作，無松動現(xiàn)象.電瞌線的撞捅件應(yīng)後觸良好.6 計量蕾奧徨制6. 1 位定條件6. 1. 1 位定環(huán)揭條件6. 1. 1. 1 環(huán)繞溫度為(l5-30)C.6.1. 1.2 濕匱85X RH. 電源電:(220土22)V，頻率(50土1)Hz，供電電路中克強(qiáng)電磁干擾，并具2 JJC .)6;-2012 有良好的撞地. 位糯置于平穩(wěn)而牢固的工作臺.11響但器正常工作的震源. 位定場所應(yīng)通風(fēng)良好，沒有熱輻射醫(yī)響，不應(yīng)有易燃.品爆物且腐蝕傲氣體-6. 1. 2 徨直用標(biāo)準(zhǔn)稽且配套設(shè)備 位E時應(yīng)使用系列然分析國有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)物圓的溫E程回為(0-700)t:，溫度不確定度為(0.06-0.94)t:, +:=2，熱量不確應(yīng)匪為(0.3-1.3)J/ 8 +:- 2. 6.1.2. 2 分析天平z分莊值不大于0.01mg.經(jīng)撞E合格-6.1.2. 3 秒曼分得力不大于0.01s.經(jīng)檢定合幡.6.2稽E項目撞草項目且表2.拿2lt定項目-覽腿il號植定項目首次儉定1 外現(xiàn)植查+ 2 基輯唱/mW+ 3 矗緝囂獸/mW+ 4 程序貴重董事幅整/同+ 5 量度重復(fù)性/ 0+ 6 溫度值說垂/0斗7 熱量重復(fù)性+ 8 娟量值誤蓋/%+ , 份停事+ 埠，M+為血栓項目-為可本植項目.6.3徨E方法6. 3. I 錐置自準(zhǔn)備后醺幢定使用中撞董+ + + + + + + + + + + + 將商鮑氯氣氣路正確連接位置E氣111壓力，但器接常規(guī)標(biāo)E方法標(biāo)E好扭器參數(shù)常規(guī)標(biāo)應(yīng)方法且附錄A).6. 3. 2 外觀稽查撩第5擎的要求，選行儀稽外觀儉壺-6.3.3 基線噪費和線漂移取兩個主鋁攢擒，分別放在反排主柿器和，比支持器上，設(shè)置氯氣流動退率為50 mL/min，從室溫加熱到50t:.恒溫到基線穩(wěn)定后開始加然.以10t:/mn的速率程序升溫到300t: .觀察測量幽銷活圖選取(l00-300)C拖圖內(nèi)幽線院時被動級為明顯的撥動峰，取.大峰然流值與暈小錦然施值之差為基線曦F蟹.Jll圖3中X，值，選取(I-3)C植圈內(nèi)幽線上熱流愧是大值和熱浪值晝小值之經(jīng)為基線摞移，如圖3叫X，值.3 JJG 93-1012 嚴(yán) n X. -30 辛，是 胃 s ., 四代魔揭-m s e s o ，路.簸.與因3磊線噪聲和暴線摞魯多示拿圖6. 3. 4 程1;1 式中:v 程序升溫直率偏差.yo ; ，-T.溫度時秒表計時.mm v-一升溫速率.C/ min. 直直上述方法，再分別測試升溫速率為2C/m川、2 0C/min的程Il開國速率偏差.三次測量計算結(jié)呆中的經(jīng)大值應(yīng)符合表1中計量性能要求.6.3.5 溫莊重重儉用分析天平準(zhǔn)確稱取然分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)錮(In).i量取樣量和升田范圍參照附錄白，載入鋁地棋中，升溫速率設(shè)定為10C/min.在基線上選取左邊界點T.和右邊界點巧，可以得到標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的熔化溫11:.烙化咀直為外推起始咀度.依照以上步驟，更換樣品，直直測量1/l:.用公式(2)計算溫莊重罩住.sT=IT,-T:1 (2) 式中 溫莊的!lill性，c , 亂T，一一第1.2?X儀器測得的標(biāo)準(zhǔn)物盟的熔化/相噩噩匪.C.測量如圈4所示.接上述方法，選取另一種熱分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)筒，置直測量2次，計算溫度重草性兩種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測量所計算結(jié)果中的是大值應(yīng)符合表l中計量佳能要求.6. 3. 6 溫度示值誤差根據(jù)6.3. 5測得的結(jié)果，用公式(3)-公式(4)計算溫匱的示值誤登.T，=( T，+T，/2 (J) 4 JJG 936-1011 6T=T.T. (4) 式中.T, . Tt 第1.2次儀器測得的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的倍化/相變溫度.c ; T-溫度的示值誤蓋.c, T, 儀器測得標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的俗化/相變溫度的平均值.C ; T，一一標(biāo)準(zhǔn)物院的標(biāo)準(zhǔn)值.c，6. 3. 7 然量重重性很鋸6.3.5測得的結(jié)果，通過測量曲線在T，數(shù)據(jù)點和T，數(shù)據(jù)點之間對烙化峰職分，通過翩線的面棋可以得到絡(luò)化熱以下簡稱熱量).用公式(5)-公式(7)計算熱量重直住.6H= Q/ m 6H=(6H, +6H1)/2 16H， 6H川SH=且二4虧手工llXlOO%H (5) (6) (7) 式中H一一儀器，睡得標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的熱值.1/g, Q 樣品吸收或放出的熱量，也儀器絡(luò)化鋒職分所得.1;m一一樣品的重量，mg; H 儀普普測得標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的熱量的平均值.1/ g I A磯.6HI一-第1.2次儀器測得標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的熱量.1/8; 熱量重復(fù)儉(%) 測量如圖5所示: 何細(xì)四、，g飛剿譬霄錨皿麗華面極5 r，、/o s 10 IS 20 2s細(xì)釗.回U 團(tuán)5俗化然測量示鑫圖6.3.8 熱量示值誤差根據(jù)6.3. 7的計算結(jié)果，用公式(5)公式的和企式(8)計算得到熱量的示值誤差.5 JJG .IJ(i-10Il .H -.H 8=一一一一XIOOYo H. (8) 式中E H. 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)值.J!g! s 一熱量的示值誤差.Yo. 6. 3. 9 分鱗率取標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)鉛(Pb)約5mg.碼醺愣(KNOJ)約2mg.裝入1lI崩中，放到試樣主待器上，分三個步驟1)從50(;升溫至290-，:，升溫速率為20-,: J min:盯 在290 -，:但由5min! 3)從290c升溫至350C.升溫連率為2-:Jmin.用公式(9)計算分撈率.R=( l-)XlOOYo (9) 式R一分辨率sy一一在兩個峰班圈內(nèi)，從基線到測量幽線間的Il小距離，mW: y，一一標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)鉛印舊的鮑高mW.測量如圖6所示35 他囔J mMQm歸句，是翻皿霄霄， 保緩5 o 320 325 m 335攏。，53劍355溫度rc圖6倚(Pb)及硝磁僻山NO，)測量示怠圖6. , 撿定結(jié)果的處理位E結(jié)果達(dá)到表1中A級、8級、C級的汁量性能要求的示經(jīng)掃描熱量計，監(jiān)給栩應(yīng)級別的撞定證書.任)應(yīng)檢項目不合格的儀器，芷給位定結(jié)果通知書.并注明不合格項目-6. 5 位置周期儉定周期-觸不紐過2年.在此期間內(nèi)，儀器經(jīng)修理或?qū)y量結(jié)果有懷疑時，應(yīng)且時進(jìn)行險是.6 JJG U6-201l 附景A儀榻常規(guī)標(biāo)E萬量在示差掃描熱量計的測量中，使用前必須用熱分析有E標(biāo)準(zhǔn)物踵的標(biāo)準(zhǔn)值，即標(biāo)準(zhǔn)熔化/相查沮莊和熔化然值來進(jìn)行標(biāo)定，示愛掃描熱量計的實驗是在穆序升降溫的動態(tài)條件下進(jìn)行的，囪于爐體的介匱空間、斌樣容器以及試樣之間形成溫度梯匱，同時各種儀器結(jié)構(gòu)的不同，測溫元件不與試樣直接後觸，因此溫莊和熱量測定值會因但糖、實驗條件的改變與標(biāo)準(zhǔn)值偏離.標(biāo)定的目的正是使儀器通過軟件計算的溫度值和熱量值接近試樣的真實咀匱值和熱量值.自于餃正函數(shù)隨溫度而變化，在標(biāo)定時盡可能造篝援近于待測材料測試瘟匱范圍的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對溫莊和熱量值進(jìn)行標(biāo)定.采用的測量條件與實際測量條件相同.下面以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)細(xì)為例標(biāo)走儀器參數(shù).1實驗前準(zhǔn)備鋁精桐或其他常用對精2個.氣源a商純氯氣或其他惰性氣體.2標(biāo)定但據(jù)參數(shù)時的實驗條件程序升溫范圍120 C-180C1 升溫速率10C/ mini 3儀器標(biāo)定方法用分析天平準(zhǔn)確稱取然分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)錮(1n)(3-10)mg.裝入倍地揭中，將其放入試排主符器中，同時將空鋁ltI柄放入?yún)⒈戎鞒制髦?技照桂莊的程序溫度進(jìn)行掃描，很鋸測量曲線計算熔化且E和姥化熱，如此重復(fù)測定三次，將三次測得的熔化溫度和熔化熱的平均值輸入到極正文件中，同時輸入標(biāo)準(zhǔn)物!li.錮的標(biāo)準(zhǔn)然化溫度值和標(biāo)準(zhǔn)熔化鵝值，保存生成的溫度校E文件.7 JJG 36-2012 附景B有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的取樣量和升溫范圍有置揮準(zhǔn)物質(zhì)名再取樣量1m，升溫植國IC悻(Ca)3-10 -lO-50 錮】3-10 120-180 錮(Sn)3-10 200-260 鉛(Pb)3-10 290-350 悻(Zn)3-10 380-50 硝醺怦(KNO，)5-15 100-160 二氧化硅(5;0，】5-15 540-600 何8 JJC U6-2012 附量C示量掃描熱量計栓定原始記景格式但幡名林溫度/溫度擅哥/:幌幡出廠編號.單位證書蝠哥遠(yuǎn)撞單位幢定依蝠幢定蠟臟標(biāo)準(zhǔn)鋪展4稱&編號-、外觀檢查-、基線噪和基線漂移用，刊項目幢定結(jié)果mW Il錢噪芮基緝囂事三、1111升溫速率偏蓬升溫董事u項目C/ min 2 10 20 T./C T,./C r/m;n 1Iil升溫速阜偏差I(lǐng), JJG 936- 2012 四分111但Pb取悍量1m，KNO.取樣量1m，y/mW y,/ mW 分鱗事五溫匪重重性和溫E示假埠量都化溫度1(;幢定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)取伴量物質(zhì)m, 標(biāo)準(zhǔn)值實攪值平均實圃值溫度重復(fù)性溫度示值誤蓋 六、然量重重性和熱量示值誤量熔化焦/O/ g)植定結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)取樣最物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值實測值平均實回值拽重復(fù)性熱量值誤擅m, % % JI, 11,