JJF 2292-2025 化学发光定氮仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF2292—2025

化学发光定氮仪校准规范

2025-09-08发布 2026-03-08实施

国家 市场 监督 管理 总局 发布

化学发光定氮仪校准规范Calibration Specification for

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归口 单位 : 全国物理化学计量技术委员会

主要起草单位 : 广东省计量科学研究院湖南省计量检测研究院

参加起草单位 : 苏州埃兰分析仪器有限公司

江苏江分电分析仪器有限公司

中国石化股份有限公司茂名分公司

本规范委托全国物理化学计量技术委员会负责解释

本规范主要起草人 :

吴武杰 (广东省计量科学研究院)

许俊斌 (广东省计量科学研究院)

彭丽华 (湖南省计量检测研究院)

参加起草人 :

陈明祎 (广东省计量科学研究院)

吴庆华 (苏州埃兰分析仪器有限公司)

王景 (江苏江分电分析仪器有限公司)

郭鸾 (中国石化股份有限公司茂名分公司)

引言

JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》、JJF 1071—2010《国家计量校准规范编写规则》 共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。

本规范在编制过程中 , 参考了 GB/T 17674—2021《原油中氮含量的测定舟进样化学发光法》、GB/T 38395—2019《煤焦油硫和氮含量的测定》、GB/T 35582—2017 《硫氮元素测定仪》、SH/T 0657—2007《液态石油烃中痕量氮的测定氧化燃烧和化学发光法》 和 NB/SH/T 0704—2010《石油和石油产品中氮含量的测定舟进样化学发光法》 等文件中的技术指标、检测方法和原理等内容。

本规范为首次发布。

1 范围

本规范适用于测定煤焦油、石油及石油产品中总氮含量的化学发光定氮仪的校准。

2 引用文件

本规范引用了下列文件 :

GB/T 35582—2017 硫氮元素测定仪

SH/T 0657—2007 液态石油烃中痕量氮的测定氧化燃烧和化学发光法

NB/SH/T 0704—2010 石油和石油产品中氮含量的测定舟进样化学发光法

凡是注日期的引用文件 , 仅注日期的版本适用于本规范 ; 凡是不注日期的引用文件 , 其最新版本 (包括所有的修改单) 适用于本规范。

3 概述

化学发光定氮仪 (以下简称定氮仪) 的原理是试样通过进样系统 (进样器分为直接进样和舟进样) 被导入到高温燃烧管 , 在富氧条件下 , 试样中的氮元素被氧化成一氧化氮 , 一氧化氮与臭氧发生化学反应 , 产生激发态的二氧化氮分子 , 激发态的二氧化氮分子回到基态时发出特征辐射 , 辐射的强度与氮含量成正比关系。通过检测辐射强度转化的电信号 , 得到试样中的氮含量。

定氮仪主要由进样系统、裂解燃烧系统、脱水系统、检测系统和数据处理系统等组成。其结构示意图 (见图 1)。

图 1 定氮仪结构示意图

4 计量特性

定氮仪的计量特性见表 1。

表 1 定氮仪的计量特性

5 校准条件

5.1 环境条件

5.1.1 温度 : (10~ 35) ℃。

5.1.2 相对湿度 : 不大于 80%。

5.1.3 供电电源 : 交流电压 (220±22) V, (50±1) Hz。

5.1.4 定氮仪周围应无影响其正常工作的电磁场 , 无易燃易爆物品和腐蚀性气体 ; 定氮仪应置于平稳的工作台上 , 且避免阳光直射。

5.2 测量标准及其他设备

5.2.1 有证标准物质

根据被校准的定氮仪实际使用范围 , 选择适用的氮含量国家有证标准物质。氮含量

:度于);0.于(k)m;g含: :

2% (k=2)。

5.2.3 容量瓶 : A级。

5.2.4 微量进样器 : 最大允许误差不超过 ±4%。

6 校准项目和校准方法

6.1 示值误差

定氮仪开机预热 , 待定氮仪稳定工作后 , 按说明书要求使其进入正常的工作状态。根据定氮仪的实际使用范围 , 依次选取范围内低、 中、 高 3 种氮含量标准物质进行测量 , 每个浓度点重复测量 3 次 , 记录定氮仪示值。 当定氮仪使用范围工≤5mg/L时 ,按照公式 (1) 计算示值误差 ; 当定氮仪使用范围工>5 mg/L时 , 按照公式 (2) 计算示值误差。

Δ工=工-工s (1)

式中 :

Δ工 — 示值误差 , mg/L;

Δ工r— 示值误差 ;

工 — 3 次示值的算术平均值 , mg/L;

工s — 氮含量标准值 , mg/L。

6.2 测量重复性

按照 6.1 的测量条件 , 选取范围内中间浓度氮含量标准物质 , 重复测量 7次 , 记录定氮仪示值。 当定氮仪使用范围工≤5mg/L时 , 按照公式 (3) 计算重复性 ; 当定氮仪使用范围工>5 mg/L时 , 按照公式 (4) 计算重复性。

s — 测量重复性 (以标准偏差表示) , mg/L;

sr — 测量重复性 (以相对标准偏差表示) ;

xi — 第 i次示值 , mg/L;

x — 7次示值的算术平均值 , mg/L;

n — 测量次数 , n= 7。

参考附录 E制备浓度值为 0.2 mg/L的氮含量标准溶液。按照 6.1 的测量条件 , 采用进样器直接进样 , 重复测量 7次 , 记录定氮仪峰面积 , 按照公式 (5)、公式 (6) 计算测定下限。

sD — 标准偏差 ;

DD — 测定下限 , mg/L;

Xi — 第 i次峰面积 ;

X — 7次峰面积的算术平均值 ; n — 测量次数 , n= 7;

注 : 测定下限指用特定分析方法能够定量测定待测物质的最低浓度或最小量。

7 校准结果表达

校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息 :

a) 标题 : “校准证书”;

b) 实验室名称和地址 ;

c) 进行校准的地点 (如果与实验室的地址不同) ;

d) 证书的唯一性标识 (如编号) , 每页及总页数的标识 ;

e) 客户名称和地址 ;

f) 被校仪器的制造单位、名称、型号及编号 ;

g) 进行校准的日期 , 如果与校准结果的有效性和应用有关时 , 应说明被校对象的

接收日期 ;

h) 校准所依据的技术规范的标识 , 包括名称及代号 ;

i) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明 ;

j) 校准环境的描述 ;

k) 校准结果及其测量不确定度的说明 ;

l) 对校准规范的偏离的说明 (如有) ;

m) 校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识 ;

n) 校准结果仅对被校对象有效的声明 ;

o) 未经实验室书面批准 , 不得部分复制证书的声明。

8 复校时间间隔

定氮仪复校时间间隔建议为 1 年。 由于复校时间间隔的长短是由定氮仪的使用情况、使用者、定氮仪本身质量等诸因素所决定的 , 因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。

附录 A

化学发光定氮仪校准原始记录格式

证书编号 : 原始记录编号 :

一、示值误差单位 : mg/L

二、测量重复性单位 : mg/L

三、测定下限

单位 : mg/L

附录 B

校准证书内页格式

附录 C

1.00mg/L测量点示值误差测量不确定度评定示例

C.1 校准方法

C.1.1 环境条件 :温度为(10~ 35) ℃;相对湿度不大于 80%。

C.1.2 校准用标准物质 :采用氮含量国家有证标准物质 ,标准物质的标准值为 1.00mg/L,扩展不确定度为 0.11mg/L(k= 2)。

C.2 测量模型及不确定度计算公式

C.2.1 测量模型

C.2.2 不确定度计算公式

根据测量模型 , 定氮仪示值误差测量不确定度来源于测量结果平均值引入的不确定度和测量点的标准值引入的不确定度。工与 工s 的不确定度彼此不相关时 , 则 :

u(Δ工) =cu(工) 2 +cu(工s) 2 (C.2)

由公式 (C.2) 得出合成标准不确定度计算公式 (C.3) :

表 C.1 各标准不确定度分量来源

C.3.2 由 x 引入的标准不确定度

x 的标准不确定度来源主要为测量重复性引入的标准不确定度 , 记为 u(x)。 可以通过连续测量得到测量数据 , 采用 A 类方法进行评定。选择一台性能稳定、工作正常的定氮仪 , 用标准值为 1.00 mg/L的氮含量标准物质 , 按 6.2 进行重复性测量 , 测量结果见表 C.2。

表 C.2 重复性测量数据

计算得到 7次测量的算术平均值为 : 0.93 mg/L , 按照 6.2 公式 (3) 计算单次测量的实验标准偏差为 0.13 mg/L。

按 6.1进行示值误差的校准时 , 校准结果采用重复测量 3 次的算术平均值 , 则由测量重复性引入的标准不确定度为 :

C.3.3 由xs 引入的标准不确定度

xs 的标准不确定度来源主要为标准物质的标准值引入的标准不确定度以及微量进样器引入的标准不确定度 , 分别记为 u1 (xs) 和 u2 (xs)。

C.3.3.1 标准物质标准值引入的标准不确定度

本不确定度分量来源于氮含量标准物质标准值的标准不确定度 , 根据氮含量有证标

准物质给出的不确定度 U= 0.11 mg/L, 包含因子 k= 2, 用 B类方法进行评定 , 则由

C.3.3.2 微量进样器进样量引入的标准不确定度

本次校准过程中使用微量进样器的满量程为 50 μL, 实际进样量为 20 μL, 用 B类方法评定 , 根据 5.2.4得知微量进样器最大允许误差为 ±4% , 没有给定置信水平 , 但从证书中可以得知测量值出现在中心位置可能性大于区间边界 , 故采用三角分布。根据表 C.2 得知 7 次测 量的 算术 平均 值 x 为 0.93 mg/L, 则由 此引 入的 标准 不确 定度u2 (xs) 为 :

C.4 标准不确定度汇总 (见表 C.3)

表 C.3 各分量标准不确定度汇总表

表 C.3 各分量标准不确定度汇总表 (续)

C.5 合成标准不确定度

按照公式 (C.3) 计算合成标准不确定度 :

附录 D

50.0 mg/L测量点示值误差测量不确定度评定示例

D.1 校准方法

D.1.1 环境条件 : 温度为 (10~ 35) ℃ ; 相对湿度不大于 80%。

D.1.2 校准 用标 准物 质 : 采用 氮含 量国 家有 证标 准物 质 , 标准 物质 的标 准值 为

.10 g量, 不:.,2仪()正。常的工作状态后 , 对 50.0 mg/L的氮

含量标准物质进行测量 , 重复测量 3 次 , 记录定氮仪示值 , 按照公式 (D.1) 计算示值误差。

D.2 测量模型及不确定度计算公式

D.2.1 建立测量模型

(D.1)

D.2.2 不确定度计算公式

u(Δ工r) =cu(工) 2 +cu(工s) 2 (D.2)

由公式 (D.2) 得出合成标准不确定度计算公式 (D.3) :

式中 : uc(Δ工r)、u(工)、u(工s) 分别是示值误差的相对合成标准不确定度 , 以及测量平均值、测量点的标准值引入的标准不确定度。

D.3 不确定度评定

D.3.1 标准不确定度来源

各标准不确定度来源见表 D.1。

表 D.1 各标准不确定度来源

表 D.1 各标准不确定度来源 (续)

D.3.2 由 x 引入的标准不确定度

x 的不确定度来源主要为测量重复性引入的标准不确定度 , 记为 u(x)。 可以通过连续测量得到测量数据 , 采用 A 类方法进行评定。选择一台性能稳定、工作正常的定氮仪 , 用标准值为 50.0 mg/L的氮含量标准物质 , 按 6.2 进行重复性测量 , 测量结果见表 D.2。

表 D.2 重复性测量数据

计算得到 7次测量的算术平均值为 : 46.4 mg/L, 按照 6.2 公式 (3) 计算单次测量的实验标准偏差为 0.79 mg/L。

D.3.3 由 xs引入的标准不确定度

xs 的不确定度来源主要为标准值引入的标准不确定度以及微量进样器引入的标准不确定度 , 分别记为 u1 (xs) 和 u2 (xs)。

D.3.3.1 标准物质引入的标准不确定度

准物质给出的不确定度 U= 1.2 mg/L, 包含因子 k= 2, 用 B类方法进行评定 , 则由此

D.3.3.2 微量进样器进样量引入的标准不确定度

本次校准过程中使用微量进样器的满量程为 50 μL, 实际进样量为 20 μL, 用 B类方法评定 , 根据 5.2.4得知微量进样器最大允许误差为 ±4% , 没有给定置信水平 , 但从证书中可以得知测量值出现在中心位置可能性大于区间边界 , 故采用三角分布。根据表 D.2得知 7 次测 量的 算术 平均 值 x 为 46.4 mg/L, 则由 此引 入的 标准 不确 定度u2 (xs) 为 :

D.4 标准不确定度汇总 (见表 D.3)

表 D.3 各分量标准不确定度汇总表

D.5 合成标准不确定度

按照公式 (D.3) 计算合成标准不确定度 :

扩展不确定度的扩展因子k通常取 2, U(Δxr)=uc(Δxr) ·k≈4.4% , 则 50.0 mg/L测

附录 E

容量法稀释有证标准物质

E.1 环境条件

温度为 (15~25) ℃ ; 相对湿度不大于 80%。

E.2 有证标准物质

符合 5.2.1 中要求的标准物质。

E.3 稀释用试剂

与标准物质基体一致。

E.4 稀释用玻璃器皿

单标线吸量管 , A级 ; 容量瓶 , A级。

E.5 稀释步骤

根据 6.3所需的氮含量标准溶液的浓度、用量及所用氮含量有证标准物质的浓度 , 配制校准用的氮含量标准溶液。例如 : 使用 1 mL单标线吸量管准确移取标准值为 10.0 mg/L的氮含量标准物质 , 置于 50 mL容量瓶中 , 用优级纯异辛烷稀释定量至刻度线 , 充分摇匀 , 即得 0.2 mg/L的氮含量标准溶液。

氮含量标准溶液应现配现用。